本發(fā)明屬于醫(yī)用敷料技術領域，具體涉及一種抗菌介孔硅干凝膠材料的制備方法。
背景技術：
硅作為動物和人體結(jié)締組織中的一種微量元素，人體對硅的吸收水平直接影響到骨的質(zhì)量。在幼骨的發(fā)育階段，,硅會在的新骨鈣化區(qū)域產(chǎn)生聚集，并和鈣元素一起協(xié)同促進骨組織的初期鈣化；硅對誘導磷灰石的沉積具有重要作用?？扇苄怨枰許i(OH)4；的形式進入人體液的循環(huán)，它可以破壞玻璃表面的Si-O-Si鍵,并在界面溶液內(nèi)形成Si-OH，體液具有的弱堿性環(huán)境又可以促使Si-OH縮聚形成負電性的富硅表面，這種帶負電的表面是吸附鈣離子、磷酸離子到玻璃表面的動力學因素，從而為具有生物骨傳導性和骨誘導性的磷灰石的沉積創(chuàng)造了有利條件。因此，研究和開發(fā)新的具有優(yōu)良生物活性和生物降解性的硅基骨修復材料具有重要的意義。
近年來，介孔材料由于具有高比表面積、高孔容和均一的孔徑分布，受到廣泛關注，可應用于分離提純、化學化工、催化、環(huán)境、能源等領域，介孔硅干凝膠材料所具有的特性，在蛋白質(zhì)固定分離、生物芯片、生物傳感器、藥物的包埋和控釋等方面具有較廣的應用。
在外部傷口處理中，傷口很容易由于感染而發(fā)炎，導致延緩傷口的愈合，假如能有效地遏制發(fā)炎癥狀，那么將會大大縮小傷口愈合的周期。因此，研發(fā)具有抗菌作用的醫(yī)用生物材料是一項實際而迫切的課題。目前研究的抗菌材料可分為天然抗菌劑、有機抗菌劑等,其中，天然抗菌劑抗菌效果較弱，而有機抗菌劑化學穩(wěn)定性低，不能長期有效。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足而提供一種抗菌介孔硅干凝膠材料的制備方法，介孔材料具有良好的介孔結(jié)構，對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均有明顯的抗菌性。
一種抗菌介孔硅干凝膠材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟1，以重量份計，將十六烷基三甲基溴化銨3-7份加至去離子水10-15份中，50-70℃攪拌30-50min，加入硫酸銅0.5-1.5份、檸檬酸2-5份、山梨醇0.1-0.4份、硬脂酸0.3-0.9份，保溫攪拌20-30min，冷卻到室溫，得到混合液A；
步驟2，以重量份計，將正硅酸乙酯8-16份、明膠溶液3-10份、聚乙二醇2-6份、乳糖1-4份混合，超聲，得到混合液B；
步驟3，將混合液A加至混合液B中，用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH至2-4，60-80℃攪拌5-7h，得到溶膠；
步驟4，將溶膠在37℃條件下陳化，再以10℃/min的升溫速度加熱至600-800℃，鍛燒，即得。
進一步地，步驟2中超聲條件為70-120w、20-30min。
進一步地，所述聚乙二醇為聚乙二醇200或聚乙二醇400。
進一步地，步驟4中陳化時間為12-24h。
進一步地，步驟4中鍛燒時間為4-6h。
進一步地，步驟2中還需要加入微晶纖維素0.1-0.6份。
本發(fā)明的介孔材料具有良好的介孔結(jié)構，對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均有明顯的抗菌性。
具體實施方式
實施例1
一種抗菌介孔硅干凝膠材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟1，以重量份計，將十六烷基三甲基溴化銨3份加至去離子水10份中，50℃攪拌50min，加入硫酸銅0.5份、檸檬酸2份、山梨醇0.1份、硬脂酸0.3份，保溫攪拌20min，冷卻到室溫，得到混合液A；
步驟2，以重量份計，將正硅酸乙酯8份、明膠溶液3份、聚乙二醇200 2份、乳糖1份混合，超聲，得到混合液B；
步驟3，將混合液A加至混合液B中，用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH至2，60℃攪拌7h，得到溶膠；
步驟4，將溶膠在37℃條件下陳化，再以10℃/min的升溫速度加熱至600℃，鍛燒，即得。
其中，步驟2中超聲條件為70w、30min；步驟4中陳化時間為12h、鍛燒時間為4h。
所得介孔材料的比表面積為463.1m2/g，平均孔徑為2.2mm。
實施例2
一種抗菌介孔硅干凝膠材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟1，以重量份計，將十六烷基三甲基溴化銨6份加至去離子水11份中，60℃攪拌40min，加入硫酸銅0.7份、檸檬酸4份、山梨醇0.3份、硬脂酸0.7份，保溫攪拌25min，冷卻到室溫，得到混合液A；
步驟2，以重量份計，將正硅酸乙酯11份、明膠溶液7份、聚乙二醇200 5份、乳糖3份混合，超聲，得到混合液B；
步驟3，將混合液A加至混合液B中，用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH至3，70℃攪拌6h，得到溶膠；
步驟4，將溶膠在37℃條件下陳化，再以10℃/min的升溫速度加熱至600℃，鍛燒，即得。
其中，步驟2中超聲條件為80w、30min；步驟4中陳化時間為15h、鍛燒時間為5h。
所得介孔材料的比表面積為447.3m2/g，平均孔徑為2.1mm。
實施例3
一種抗菌介孔硅干凝膠材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟1，以重量份計，將十六烷基三甲基溴化銨6份加至去離子水14份中，50℃攪拌50min，加入硫酸銅1.1份、檸檬酸3份、山梨醇0.2份、硬脂酸0.8份，保溫攪拌20min，冷卻到室溫，得到混合液A；
步驟2，以重量份計，將正硅酸乙酯14份、明膠溶液8份、聚乙二醇400 5份、乳糖3份混合，超聲，得到混合液B；
步驟3，將混合液A加至混合液B中，用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH至4，60℃攪拌7h，得到溶膠；
步驟4，將溶膠在37℃條件下陳化，再以10℃/min的升溫速度加熱至600℃，鍛燒，即得。
其中，步驟2中超聲條件為70w、30min；步驟4中陳化時間為12h、鍛燒時間為4h。
所得介孔材料的比表面積為451.6m2/g，平均孔徑為2.2mm。
實施例4
一種抗菌介孔硅干凝膠材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟1，以重量份計，將十六烷基三甲基溴化銨7份加至去離子水15份中，70℃攪拌30min，加入硫酸銅1.5份、檸檬酸5份、山梨醇0.4份、硬脂酸0.9份，保溫攪拌30min，冷卻到室溫，得到混合液A；
步驟2，以重量份計，將正硅酸乙酯16份、明膠溶液10份、聚乙二醇200 6份、乳糖4份混合，超聲，得到混合液B；
步驟3，將混合液A加至混合液B中，用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH至4，60℃攪拌5h，得到溶膠；
步驟4，將溶膠在37℃條件下陳化，再以10℃/min的升溫速度加熱至800℃，鍛燒，即得。
其中，步驟2中超聲條件為120w、20min；步驟4中陳化時間為24h、鍛燒時間為6。
所得介孔材料的比表面積為460.3m2/g，平均孔徑為2.2mm。
實施例5
本實施例與實施例3的區(qū)別在于：步驟2中還需要加入微晶纖維素0.1-0.6份。
一種抗菌介孔硅干凝膠材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟1，以重量份計，將十六烷基三甲基溴化銨6份加至去離子水14份中，50℃攪拌50min，加入硫酸銅1.1份、檸檬酸3份、山梨醇0.2份、硬脂酸0.8份，保溫攪拌20min，冷卻到室溫，得到混合液A；
步驟2，以重量份計，將正硅酸乙酯14份、明膠溶液8份、聚乙二醇400 5份、乳糖3份、微晶纖維素0.4份混合，超聲，得到混合液B；
步驟3，將混合液A加至混合液B中，用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH至4，60℃攪拌7h，得到溶膠；
步驟4，將溶膠在37℃條件下陳化，再以10℃/min的升溫速度加熱至600℃，鍛燒，即得。
其中，步驟2中超聲條件為70w、30min；步驟4中陳化時間為12h、鍛燒時間為4h。
所得介孔材料的比表面積為504.3m2/g，平均孔徑為1.8mm。
在模擬體液中，實施例1至5的介孔材料中的銅可以緩慢地釋放到溶液中，在開始的前8小時，各材料中的銅緩慢地釋放到溶液中，并且都幾乎在第8小時到達平臺期，即材料向溶液中釋放銅離子與材料從溶液中吸附離子的速率達到平衡。
將實施例1至5的介孔材料分別與大腸桿菌及金黃色葡萄球菌培養(yǎng)24小時，抗菌率能達到99.99%。
根據(jù)ISO：10993-5細胞毒性測試標準，介孔材料無細胞毒性。