本發(fā)明屬于復(fù)合材料，具體地，涉及一種信號氫分子契合搭載復(fù)合新材料的制備方法。
背景技術(shù)：
1、信號氫，即氫氣，常溫常壓下是一種無色無味且具有還原性的氣體，長久以來氫氣都被認(rèn)為是一種惰性氣體，直到1975年，dole課題組利用高壓氫氣成功抑制動物鱗狀細(xì)胞癌的增殖，首次證明氫氣能在生物體內(nèi)發(fā)揮作用，但由于當(dāng)時的技術(shù)限制，該實驗并未明晰氫氣在生物體內(nèi)的作用機制，且由于高壓氫氣的使用存在安全隱患，也沒有更多的研究去關(guān)注氫氣在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用；隨著生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展，氫氣的生物醫(yī)學(xué)效應(yīng)才再次進(jìn)入人們的視野，2007?年，ohsawa課題組報道極低濃度氫氣能有效保護大鼠缺血再灌注腦損傷，其作用機制是氫氣能選擇性地清除生物體內(nèi)的羥基自由基和亞硝酸根陰離子，這一發(fā)現(xiàn)推動了氫氣在醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展，此后，國際上多家實驗室先后證明，氫氣是一種新的生物氣體信號分子?，能治療腦缺血、?肝缺血、?小腸缺血、?小腸移植后炎癥反應(yīng)、?新生兒腦缺血缺氧、?動脈硬化、?腸炎和人類糖尿病等重要疾病和損傷。?
2、目前氫醫(yī)學(xué)中主要使用富氫水和吸入氫氣的方式為患者提供氫氣，但由于氫氣易擴散且?guī)缀醪蝗苡谒?，這兩種方式并未起到良好的效果，無法實現(xiàn)氫分子有效到達(dá)并大量蓄積在病灶組織的目的，此外飲用富氫水的方式還存在氫氣濃度的限制問題，進(jìn)一步增加了人們對氫氣吸入的安全性的擔(dān)憂，因此現(xiàn)階段急需一種能用于臨床具有良好生物相容性并且能大量搭載氫氣的新材料。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種信號氫分子契合搭載復(fù)合新材料的制備方法，通過制備一種信號氫分子契合搭載復(fù)合新材料，利用熱處理對活性碳纖維進(jìn)行熱處理，增強其對氫氣的吸附能力，再通過一系列化學(xué)反應(yīng)對熱處理后的活性碳纖維進(jìn)行改性得到具有生物相容性和抑菌性的復(fù)合新材料。
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
3、一種信號氫分子契合搭載復(fù)合新材料的制備方法，包括以下步驟：
4、第一步：將活性炭纖維（acf）用超純水洗滌后，平鋪于高溫管式爐中，并在氮氣保護條件下進(jìn)行熱處理，熱處理結(jié)束后，自然冷卻至室溫，冷卻至室溫后，將活性炭纖維置于超純水中煮沸，得到改性活性炭纖維（acf）；
5、第二步：將改性活性碳纖維（acf）、二甲亞砜、環(huán)氧氯丙烷加入三口燒瓶中，裝上冷凝管和溫度計，開啟磁力攪拌，向三口燒瓶中加入氫氧化鈉溶液，在溫度50℃條件下反應(yīng)3h后，真空抽濾，抽濾所得固體用乙醇洗滌并干燥后，得到中間體1；
6、反應(yīng)過程如下：
7、
8、第三步：將中間體1、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、二氧六環(huán)加入三口燒瓶中，裝上冷凝管和溫度計，開啟磁力攪拌，在溫度50℃條件下反應(yīng)6h，反應(yīng)結(jié)束后，真空抽濾，抽濾所得固體用乙醇洗滌并干燥后得到中間體2；
9、反應(yīng)過程如下：
10、
11、第四步：將中間體2、氯代十二烷、氫氧化鈉溶液加入三口燒瓶中，裝上冷凝管和溫度計，開啟磁力攪拌，在溫度80℃條件下反應(yīng)72h，反應(yīng)結(jié)束后真空抽濾，抽濾所得固體用乙醇洗滌并干燥后得到所述復(fù)合新材料；
12、反應(yīng)過程如下：
13、
14、進(jìn)一步地，第一步中使用的活性炭纖維直徑為10-15μm。
15、進(jìn)一步地，第一步中熱處理的溫度條件為800-1100℃。
16、進(jìn)一步地，第一步中熱處理的時間條件為4-6h。
17、進(jìn)一步地，第一步中熱處理后在超純水中煮沸的時間條件為45-60min。
18、進(jìn)一步地，第二步中的氫氧化鈉溶液為物質(zhì)的量濃度4mol/l的氫氧化鈉水溶液。
19、進(jìn)一步地，第二步中所用改性活性炭纖維（acf）、二甲亞砜、環(huán)氧氯丙烷、氫氧化鈉溶液的用量比為：3g:20-25g:2.1-2.4g:10-15g。
20、進(jìn)一步地，第三步中所用的中間體1、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、二氧六環(huán)的用量比為：3g:1.4-1.6g:30-35g。
21、進(jìn)一步地，第四步中的氫氧化鈉溶液為物質(zhì)的量濃度2mol/l的氫氧化鈉乙醇溶液。
22、進(jìn)一步地，第四步中所用的中間體2、氯代十二烷、氫氧化鈉溶液的用量比為3g:1.6-1.8g:15-20g。
23、進(jìn)一步地，第二步中，將改性活性碳纖維替換為帶有羥基的纖維結(jié)構(gòu)或帶有羥基的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行氫分子契合搭載，也能得到復(fù)合新材料。
24、本發(fā)明的有益效果：
25、1）本發(fā)明通過對活性炭纖維進(jìn)行高溫?zé)崽幚?，改變活性炭纖維的表面性質(zhì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在高溫環(huán)境和氮氣的還原性作用下，活性炭纖維表面的極性官能團會發(fā)生斷裂，內(nèi)部孔隙的數(shù)量也會增多，根據(jù)“相似相容”的原則，高溫改性后的活性炭纖維對非極性氫氣的吸附作用會得到增強，因此改性后的活性碳纖維可以作為一種良好的儲氫介質(zhì)。
26、2）本發(fā)明通過使改性活性碳纖維與環(huán)氧氯丙烷在堿性條件下反應(yīng)發(fā)生鹵素與羥基的親核取代反應(yīng)，使改性活性碳纖維帶上環(huán)氧基，再使帶有環(huán)氧基的活性炭纖維中間體1與3-氨基丙基三乙氧基硅烷發(fā)生親核加成反應(yīng)得到有機硅改性的活性碳纖維中間體2，最后使具有有機硅結(jié)構(gòu)的活性碳纖維中間體2與氯代十二烷在堿性條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)得到具有季銨鹽結(jié)構(gòu)的復(fù)合新材料，該反應(yīng)分為兩步，第一步是由中間體2的亞氨基先與氯代十二烷發(fā)生取代反應(yīng)，亞氨基轉(zhuǎn)變?yōu)槭灏方Y(jié)構(gòu)，隨后第一步得到的叔胺結(jié)構(gòu)再與過量的鹵代十二烷發(fā)生季銨鹽反應(yīng)得到復(fù)合新材料；該復(fù)合材料經(jīng)過有機硅改性，耐候性得到顯著的增強，此外還賦予該材料生物相容性，因此可用于體內(nèi)供氫，此外該復(fù)合材料還具有帶雙長鏈烷基的季銨鹽結(jié)構(gòu)，整體帶正電，因此對帶負(fù)電細(xì)菌細(xì)胞壁具有吸附作用，而烷基長鏈結(jié)構(gòu)則能刺入細(xì)菌細(xì)胞膜破壞細(xì)菌的生理活動，因此該復(fù)合新材料還具有永久的抑菌性，此外由于該復(fù)合新材料的抑菌方式是物理抑菌，因此不會對人體造成傷害。
27、3）本發(fā)明的信號氫分子契合搭載復(fù)合新材料對氫氣具有良好的吸附作用，且具有抑菌性不易滋生細(xì)菌，還具有良好的生物相容性，可以實現(xiàn)對特定病灶的體內(nèi)供氫，因此能在氫醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
1.一種信號氫分子契合搭載復(fù)合新材料的制備方法，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號氫分子契合搭載復(fù)合新材料的制備方法，其特征在于，第一步中使用的活性炭纖維直徑為10-15μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號氫分子契合搭載復(fù)合新材料的制備方法，其特征在于，第一步中熱處理的溫度條件為800-1100℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號氫分子契合搭載復(fù)合新材料的制備方法，其特征在于，第一步中熱處理的時間條件為4-6h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號氫分子契合搭載復(fù)合新材料的制備方法，其特征在于，第一步中熱處理后在超純水中煮沸的時間條件為45-60min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號氫分子契合搭載復(fù)合新材料的制備方法，其特征在于，第二步中的氫氧化鈉溶液為物質(zhì)的量濃度4mol/l的氫氧化鈉水溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號氫分子契合搭載復(fù)合新材料的制備方法，其特征在于，第二步中所用改性活性炭纖維、二甲亞砜、環(huán)氧氯丙烷、氫氧化鈉溶液的用量比為：3g:20-25g:2.1-2.4g:10-15g。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號氫分子契合搭載復(fù)合新材料的制備方法，其特征在于，第三步中所用的中間體1、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、二氧六環(huán)的用量比為：3g:1.4-1.6g:30-35g。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號氫分子契合搭載復(fù)合新材料的制備方法，其特征在于，第四步中的氫氧化鈉溶液為物質(zhì)的量濃度2mol/l的氫氧化鈉乙醇溶液，所用的中間體2、氯代十二烷、氫氧化鈉溶液的用量比為3g:1.6-1.8g:15-20g。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信號氫分子契合搭載復(fù)合新材料的制備方法，其特征在于，在第二步中，將改性活性碳纖維替換為帶有羥基的纖維結(jié)構(gòu)或帶有羥基的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行氫分子契合搭載，也能得到復(fù)合新材料。