[发明专利]一种中药提取环肽改性的金属表面的制备及防污评价方法

说明书

本发明公开了金属材料制备技术领域内的一种中药提取环肽改性的金属表面的制备及防污评价方法，包括以下步骤：（1）将紫花地丁晾干、碾碎成粉末；（2）使用乙醇和水的混合溶液提取1000 g紫花地丁粉末中的抗菌环肽，并以微波辅助；（3）通过高速离心将含有紫花地丁的溶解液实现固液分离，获得含有抗菌环肽的溶液；（4）使用高效液相色谱仪分离、纯化抗菌环肽；(5）使用三(2‑羧乙基)膦和胰蛋白酶还原和消化环肽；（6）选取304不锈钢为基底，将其抛磨至镜面，清洗干燥后使用多巴胺溶液浸泡24h；（7）将活化的不锈钢表面浸入抗菌环肽的溶液中24 h，取出样本，在氮气环境下晾干；使用本发明修饰金属表面可以提高防污性能。

技术领域

本发明属于金属材料制备技术领域，特别涉及一种中药提取环肽改性的金属表面的制备及防污评价方法。

背景技术

当船体浸入到海水中，其表面会很快被细菌或其它微生物附着，造成船体表面的污损现象，生物污损现象是全球航运业面临的严重问题，它降低了船舶机动性，提高了运营成本，目前船体常用的涂料对周围环境造成危害，不易于海洋环境的保护。

发明内容

本发明的目的在于，为了克服现有技术中的缺陷，提供一种中药提取环肽改性的金属表面的制备及防污评价方法，解决现有技术中船用金属材料表面生物污损的技术问题，使用本发明修饰金属表面可以提高防污性能。

本发明的目的是这样实现的：一种中药提取环肽改性的金属表面的制备方法，包括以下步骤：

（1）将紫花地丁晾干、碾碎成粉末；

（2）使用10L乙醇和水的混合溶液提取1000 g紫花地丁粉末中的抗菌环肽，并以微波辅助；

（3）通过高速离心将含有紫花地丁的溶解液实现固液分离，以获得含有抗菌环肽的溶液；

（4）使用高效液相色谱仪分离、纯化抗菌环肽；

（5）使用0.1µM 三(2-羧乙基)膦和0.5 µg/µL的胰蛋白酶还原和消化环肽；

（6）选取304不锈钢为基底，将其抛磨至镜面，清洗、干燥后使用2 mg/mL的多巴胺溶液浸泡24h，从而得到表面活化的不锈钢；

（7）将活化的不锈钢表面浸入抗菌环肽的溶液中24 h，取出样本，在氮气环境下晾干。

为了进一步实现抗菌环肽的分离纯化，所述步骤（4）中，使用体积比为0.1％三氟乙酸（TFA）的水溶液为洗脱液的A液，含有体积比0.1％ TFA的80％乙腈水溶液为洗脱液的B液。

为了进一步方便分析抗菌环肽本身的生物化学特性，所述步骤（5）中，还原和消化环肽后，使用液相质谱仪和元二色光谱仪分别获得抗菌环肽的氨基酸序列及空间结构；此设计中，通过获得氨基酸序列及空间结构，分析抗菌环肽本身的生物化学特性，以便后续改进环肽的结构和性能，提高所制备改性表面的理化性能。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（2）中，乙醇和水的体积比为3:2。

使用制备出的抗菌环肽修饰表面进行防污评价的方法，包括以下步骤：

（1）选用海洋优势菌株需钠弧菌、法式柠檬酸杆菌和芽孢杆菌，优势海藻三角褐指藻、小球藻和舟形藻，将细菌和海藻分别培养；

（2）将制备出的样本分别浸入细菌和海藻培养液中，将制备出的样本分别浸入细菌和海藻培养液中，一段时间后取出样本，清洗后使用戊二醛固定，一段时间后取出样本，清洗细菌溶液浸泡后的样本，使用碘化丙啶染色30min，然后洗掉残留的溶液，过程需注意避光；将海藻溶液浸泡后的样本使用戊二醛固定，利用激光共聚焦荧光显微镜观察样本表面细菌/海藻粘附变化，计算和分析样本表面的细菌/海藻粘附率变化，分析抗菌环肽修饰表面的抗菌/海藻机理，为获得具有抗菌/海藻的绿色防污表面提供方法和理论依据。