CN106267310A - 一种复合细菌纤维素医用敷料的制备方法 - Google Patents

一种复合细菌纤维素医用敷料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种复合细菌纤维素医用敷料的制备方法，属于生物材料制备技术领域。本发明首先将酿酒酵母菌、醋化醋杆菌和木葡糖酸醋杆菌接种到自制的活化培养基中进行活化培养后，再将活化后的菌种接种到种子培养基中进行培养，随后将种子液接种到发酵罐中与海藻酸钠、硫酸软骨素等一起进行厌氧发酵，再将得到的细菌纤维素膜取出并去除菌体和培养基，最后与地榆提取物进行冷冻干燥、缓冲溶液浸泡等操作得到一种复合细菌纤维素医用敷料。本发明解决了生物敷料需要不能用于干燥伤口的问题，并且本发明制备的医用敷料能够透过坚硬的坏死组织进入伤口内部，使伤口快速愈合，并且作用于软骨组织时，还能使促进软骨组织生长。

Description

一种复合细菌纤维素医用敷料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合细菌纤维素医用敷料的制备方法，属于生物材料制备技术领域。
背景技术
医用敷料主要功能是覆盖、保护破损皮肤，同时提供有助于伤口愈合的环境，传统主要使用脱脂棉纱布、纱布条、棉球和棉膜等天然纤维性材料类敷料，可使伤口干燥，具备物理隔离功能；但存在与渗出物结痂，造成伤口粘连，换药时引发疼痛及新的创伤，以及细菌滋生、保湿及止血性能不佳等问题。为此，学者们研究出了生物敷料，其能与伤口紧密贴合，保持伤口润湿避免其干燥，可辅助局部使用的药物及机体内源性分子促进伤口愈合。生物敷料通常应具备以下要求：（1）保湿、吸湿性良好，能有效保留伤口渗液同时不形成积液；（2）伤口组织处粘连程度轻，不易与伤口渗液粘连成痂，减轻换药时的疼痛及造成新生组织损伤；（3）抗菌、抑菌性较好，预防伤口感染；（4）生物相容性优良，对人体无刺激，不会引起中毒、病变等。
目前的生物敷料根据用途以及材质，可将其分为天然材料类、人工合成材料类和载药类敷料。天然材料类包括海藻酸盐敷料、壳聚糖敷料、动物类敷料等，海藻酸盐敷料具有吸湿性强、揭除容易、有助于血液凝固及伤口愈合等优点，但是海藻酸盐敷料需要一定的湿度才能发挥作用，所以它们不能用于干燥的伤口和被坚硬的坏死组织所覆盖的伤口，这是海藻酸盐敷料的主要缺点。壳聚糖敷料具有良好的生物相容性和生物可降解性，还具有抗菌、消毒、无毒、止血、减少创面渗出和促进创伤组织再生等优点，其缺点是力学性能较差，抗水性能差等。动物类敷料在结构、黏附性及胶原含量上与人体皮肤组织比较接近，但是它的力学性能较差，容易分层，会影响自体皮肤移植，且病原微生物容易污染，不易储存。合成材料类包括薄膜型敷料、水胶体类敷料、泡沫类敷料，薄膜型敷料透气性、阻菌性及贴附性好，但是吸收性较差，水胶体类敷料胶体层吸收大量渗出物后会造成创面伤口的二次污染，泡沫类敷料由于其具有多孔结构，伤口组织易长入孔隙，造成脱膜困难，并常有泡沫碎屑遗留于伤口导致痂痕增多。载药类敷料的缺点为不具备粘连性，需要增加辅料加以固定，并且使用后会有着色现象，也有可能会产生耐药性，对其在临床上的应用也产生了一定的抑制作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前生物敷料需要一定的湿度才能发挥作用，所以它们不能用于干燥的伤口和被坚硬的坏死组织所覆盖的伤口，并且抑菌消毒效果差的问题，提供了一种复合细菌纤维素医用敷料的制备方法，本发明首先将酿酒酵母菌、醋化醋杆菌和木葡糖酸醋杆菌接种到自制的活化培养基中进行活化培养后，再将活化后的菌种接种到种子培养基中进行培养，随后将种子液接种到发酵罐中与海藻酸钠、硫酸软骨素等一起进行厌氧发酵，再将得到的细菌纤维素膜取出并去除菌体和培养基，最后与地榆提取物进行冷冻干燥、缓冲溶液浸泡等操作得到一种复合细菌纤维素医用敷料。本发明中的硫酸软骨素具有良好的引湿性，可以吸收空气中的水分，使自身含水量增加，解决了生物敷料需要不能用于干燥伤口的问题，并且本发明制备的医用敷料能够透过坚硬的坏死组织进入伤口内部，使伤口快速愈合，并且作用于软骨组织时，还能使促进软骨组织生长。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）量取300～400mL去离子水加入到烧杯中，加热至沸腾，然后停止加热，再加入15～20g绿茶，浸泡30～40min，过滤，收集滤液，再加入20～30g蔗糖、5～8g蛋白胨、8～10g酵母粉，搅拌5～10min，并移入灭菌罐，在120～130℃下高温灭菌10～20min，制得种子培养基，备用；
（2）称取100～200g马铃薯泥、10～20g葡萄糖和10～15g琼脂加入到培养皿中，再加入800～1000mL去离子水，搅拌均匀后，再加入质量浓度为5%醋酸溶液调节pH至6.5～6.8，随后移入灭菌罐中，在110～120℃下高温灭菌20～30min，制得活化培养基；
（3）将3～5g酿酒酵母菌、3～5g醋化醋杆菌和6～8g木葡糖酸醋杆菌分别接种到三个活化培养基中，然后置于恒温培养箱中，在20～30℃下培养2～3天，将活化后的菌种按3～5%的接种量分别接种至备用的种子培养基中，于25～35℃、160～180r/min下摇床振荡24～36h；
（4）然后分别将培养后的种子液按8～10%的接种量接种至同一发酵罐中，再称取10～20g葡萄糖、20～30g甘露醇、5～8g蛋白胨和800～1000mL去离子水一起加入到发酵罐中，搅拌10～20min后，再依次加入10～20g海藻酸钙、5～8g透明质酸、8～12g硫酸软骨素，搅拌均匀后，在25～35℃下厌氧发酵4～5天；
（5）发酵完成后将细菌纤维素膜取出，然后用去离子水洗涤3～5次，再置于水浴锅中，在120～130℃下水浴加热1～2h，去除残余菌体和培养基，再用去离子水洗涤至中性，得到复合细菌纤维素；
（6）称取10～20g地榆，用粉碎机进行粉碎，将地榆粉末加入到烧杯中，并加入200～300mL质量浓度为75%乙醇溶液，再置于超声波振荡仪中，在1000～1200W、50～60℃下超声振荡30～40min，过滤，得到滤液，将细菌纤维素和滤液一起加入到已消毒的模具中冷冻干燥得到复合膜，然后再置于烘箱中，在60～70℃下干燥3～4h，再置于烧杯中，加入pH为5.5～5.8的醋酸-醋酸钠缓冲溶液将复合膜浸没，常温下浸泡1～2天，然后将复合膜取出并自然晾干，于2～4℃下保存，即可得到一种复合细菌纤维素医用敷料。
本发明的应用方法：本发明制备的医用敷料可用于治愈烧伤、烫伤、手术切口等多种皮肤类创伤，使用前先用医用酒精将创伤周围皮肤擦干，再选用比创面大5～8cm的本发明的医用敷料覆盖伤口，之后再用无菌纱布包扎，更换时间根据创面渗出液而定，渗出液多，敷料吸收饱和应及时更换，渗出液少，可隔1～2天更换即可。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明中的细菌纤维素三维网络内部均匀分布有海藻酸钠、透明质酸、硫酸软骨素，这种结构提高了整体的力学性能和热稳定性，同时赋予了细菌纤维素敷料止血功能，并且能够促进伤口愈合；
（2）本发明制备的医用敷料能够透过坚硬的坏死组织进入伤口内部，使伤口快速愈合，作用于软骨组织时，还能使促进软骨组织生长，具有保湿、透气、吸收伤口渗出液等功效；
（3）本发明主制备步骤简单，所需成本低。
具体实施方式
首先量取300～400mL去离子水加入到烧杯中，加热至沸腾，然后停止加热，再加入15～20g绿茶，浸泡30～40min，过滤，收集滤液，再加入20～30g蔗糖、5～8g蛋白胨、8～10g酵母粉，搅拌5～10min，并移入灭菌罐，在120～130℃下高温灭菌10～20min，制得种子培养基，备用；接着称取100～200g马铃薯泥、10～20g葡萄糖和10～15g琼脂加入到培养皿中，再加入800～1000mL去离子水，搅拌均匀后，再加入质量浓度为5%醋酸溶液调节pH至6.5～6.8，随后移入灭菌罐中，在110～120℃下高温灭菌20～30min，制得活化培养基；再将3～5g酿酒酵母菌、3～5g醋化醋杆菌和6～8g木葡糖酸醋杆菌分别接种到三个活化培养基中，然后置于恒温培养箱中，在20～30℃下培养2～3天，将活化后的菌种按3～5%的接种量分别接种至备用的种子培养基中，于25～35℃、160～180r/min下摇床振荡24～36h；然后分别将培养后的种子液按8～10%的接种量接种至同一发酵罐中，再称取10～20g葡萄糖、20～30g甘露醇、5～8g蛋白胨和800～1000mL去离子水一起加入到发酵罐中，搅拌10～20min后，再依次加入10～20g海藻酸钙、5～8g透明质酸、8～12g硫酸软骨素，搅拌均匀后，在25～35℃下厌氧发酵4～5天；发酵完成后将细菌纤维素膜取出，然后用去离子水洗涤3～5次，再置于水浴锅中，在120～130℃下水浴加热1～2h，去除残余菌体和培养基，再用去离子水洗涤至中性，得到复合细菌纤维素；最后称取10～20g地榆，用粉碎机进行粉碎，将地榆粉末加入到烧杯中，并加入200～300mL质量浓度为75%乙醇溶液，再置于超声波振荡仪中，在1000～1200W、50～60℃下超声振荡30～40min，过滤，得到滤液，将细菌纤维素和滤液一起加入到已消毒的模具中冷冻干燥得到复合膜，然后再置于烘箱中，在60～70℃下干燥3～4h，再置于烧杯中，加入pH为5.5～5.8的醋酸-醋酸钠缓冲溶液将复合膜浸没，常温下浸泡1～2天，然后将复合膜取出并自然晾干，于2～4℃下保存，即可得到一种复合细菌纤维素医用敷料。
实例1
首先量取400mL去离子水加入到烧杯中，加热至沸腾，然后停止加热，再加入20g绿茶，浸泡40min，过滤，收集滤液，再加入30g蔗糖、8g蛋白胨、10g酵母粉，搅拌10min，并移入灭菌罐，在130℃下高温灭菌20min，制得种子培养基，备用；接着称取200g马铃薯泥、20g葡萄糖和15g琼脂加入到培养皿中，再加入1000mL去离子水，搅拌均匀后，再加入质量浓度为5%醋酸溶液调节pH至6.8，随后移入灭菌罐中，在120℃下高温灭菌30min，制得活化培养基；再将5g酿酒酵母菌、5g醋化醋杆菌和8g木葡糖酸醋杆菌分别接种到三个活化培养基中，然后置于恒温培养箱中，在30℃下培养3天，将活化后的菌种按5%的接种量分别接种至备用的种子培养基中，于35℃、180r/min下摇床振荡36h；然后分别将培养后的种子液按10%的接种量接种至同一发酵罐中，再称取20g葡萄糖、30g甘露醇、8g蛋白胨和1000mL去离子水一起加入到发酵罐中，搅拌20min后，再依次加入20g海藻酸钙、8g透明质酸、12g硫酸软骨素，搅拌均匀后，在35℃下厌氧发酵5天；发酵完成后将细菌纤维素膜取出，然后用去离子水洗涤5次，再置于水浴锅中，在130℃下水浴加热2h，去除残余菌体和培养基，再用去离子水洗涤至中性，得到复合细菌纤维素；最后称取20g地榆，用粉碎机进行粉碎，将地榆粉末加入到烧杯中，并加入300mL质量浓度为75%乙醇溶液，再置于超声波振荡仪中，在1200W、60℃下超声振荡40min，过滤，得到滤液，将细菌纤维素和滤液一起加入到已消毒的模具中冷冻干燥得到复合膜，然后再置于烘箱中，在70℃下干燥4h，再置于烧杯中，加入pH为5.8的醋酸-醋酸钠缓冲溶液将复合膜浸没，常温下浸泡2天，然后将复合膜取出并自然晾干，于4℃下保存，即可得到一种复合细菌纤维素医用敷料。
本发明制备的医用敷料可用于治愈烧伤、烫伤、手术切口等多种皮肤类创伤，使用前先用医用酒精将创伤周围皮肤擦干，再选用比创面大5cm的本发明的医用敷料覆盖伤口，之后再用无菌纱布包扎，更换时间根据创面渗出液而定，渗出液多，敷料吸收饱和应及时更换，渗出液少，可隔1天更换即可。
实例2
首先量取300mL去离子水加入到烧杯中，加热至沸腾，然后停止加热，再加入15g绿茶，浸泡30min，过滤，收集滤液，再加入20g蔗糖、5g蛋白胨、8g酵母粉，搅拌5min，并移入灭菌罐，在120℃下高温灭菌10min，制得种子培养基，备用；接着称取100g马铃薯泥、10g葡萄糖和10g琼脂加入到培养皿中，再加入800mL去离子水，搅拌均匀后，再加入质量浓度为5%醋酸溶液调节pH至6.5，随后移入灭菌罐中，在110℃下高温灭菌20min，制得活化培养基；再将3g酿酒酵母菌、3g醋化醋杆菌和6g木葡糖酸醋杆菌分别接种到三个活化培养基中，然后置于恒温培养箱中，在20℃下培养2天，将活化后的菌种按3%的接种量分别接种至备用的种子培养基中，于25℃、160r/min下摇床振荡24h；然后分别将培养后的种子液按8%的接种量接种至同一发酵罐中，再称取10g葡萄糖、20g甘露醇、5g蛋白胨和800mL去离子水一起加入到发酵罐中，搅拌10min后，再依次加入10g海藻酸钙、5g透明质酸、8g硫酸软骨素，搅拌均匀后，在25℃下厌氧发酵4天；发酵完成后将细菌纤维素膜取出，然后用去离子水洗涤3次，再置于水浴锅中，在120℃下水浴加热1h，去除残余菌体和培养基，再用去离子水洗涤至中性，得到复合细菌纤维素；最后称取10g地榆，用粉碎机进行粉碎，将地榆粉末加入到烧杯中，并加入200mL质量浓度为75%乙醇溶液，再置于超声波振荡仪中，在1100W、50℃下超声振荡30min，过滤，得到滤液，将细菌纤维素和滤液一起加入到已消毒的模具中冷冻干燥得到复合膜，然后再置于烘箱中，在60℃下干燥3h，再置于烧杯中，加入pH为5.5的醋酸-醋酸钠缓冲溶液将复合膜浸没，常温下浸泡1天，然后将复合膜取出并自然晾干，于2℃下保存，即可得到一种复合细菌纤维素医用敷料。
本发明制备的医用敷料可用于治愈烧伤、烫伤、手术切口等多种皮肤类创伤，使用前先用医用酒精将创伤周围皮肤擦干，再选用比创面大6cm的本发明的医用敷料覆盖伤口，之后再用无菌纱布包扎，更换时间根据创面渗出液而定，渗出液多，敷料吸收饱和应及时更换，渗出液少，可隔1.5天更换即可。
实例3
首先量取350mL去离子水加入到烧杯中，加热至沸腾，然后停止加热，再加入18g绿茶，浸泡35min，过滤，收集滤液，再加入25g蔗糖、7g蛋白胨、9g酵母粉，搅拌8min，并移入灭菌罐，在125℃下高温灭菌15min，制得种子培养基，备用；接着称取150g马铃薯泥、15g葡萄糖和12g琼脂加入到培养皿中，再加入900mL去离子水，搅拌均匀后，再加入质量浓度为5%醋酸溶液调节pH至6.6，随后移入灭菌罐中，在115℃下高温灭菌25min，制得活化培养基；再将4g酿酒酵母菌、4g醋化醋杆菌和7g木葡糖酸醋杆菌分别接种到三个活化培养基中，然后置于恒温培养箱中，在25℃下培养2.5天，将活化后的菌种按4%的接种量分别接种至备用的种子培养基中，于30℃、170r/min下摇床振荡30h；然后分别将培养后的种子液按9%的接种量接种至同一发酵罐中，再称取15g葡萄糖、25g甘露醇、6g蛋白胨和900mL去离子水一起加入到发酵罐中，搅拌15min后，再依次加入15g海藻酸钙、6g透明质酸、10g硫酸软骨素，搅拌均匀后，在30℃下厌氧发酵4.5天；发酵完成后将细菌纤维素膜取出，然后用去离子水洗涤4次，再置于水浴锅中，在125℃下水浴加热1.5h，去除残余菌体和培养基，再用去离子水洗涤至中性，得到复合细菌纤维素；最后称取15g地榆，用粉碎机进行粉碎，将地榆粉末加入到烧杯中，并加入250mL质量浓度为75%乙醇溶液，再置于超声波振荡仪中，在1000W、55℃下超声振荡35min，过滤，得到滤液，将细菌纤维素和滤液一起加入到已消毒的模具中冷冻干燥得到复合膜，然后再置于烘箱中，在65℃下干燥3.5h，再置于烧杯中，加入pH为5.6的醋酸-醋酸钠缓冲溶液将复合膜浸没，常温下浸泡1.5天，然后将复合膜取出并自然晾干，于3℃下保存，即可得到一种复合细菌纤维素医用敷料。
本发明制备的医用敷料可用于治愈烧伤、烫伤、手术切口等多种皮肤类创伤，使用前先用医用酒精将创伤周围皮肤擦干，再选用比创面大8cm的本发明的医用敷料覆盖伤口，之后再用无菌纱布包扎，更换时间根据创面渗出液而定，渗出液多，敷料吸收饱和应及时更换，渗出液少，可隔2天更换即可。

Claims (1)

1.一种复合细菌纤维素医用敷料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）量取300～400mL去离子水加入到烧杯中，加热至沸腾，然后停止加热，再加入15～20g绿茶，浸泡30～40min，过滤，收集滤液，再加入20～30g蔗糖、5～8g蛋白胨、8～10g酵母粉，搅拌5～10min，并移入灭菌罐，在120～130℃下高温灭菌10～20min，制得种子培养基，备用；
（2）称取100～200g马铃薯泥、10～20g葡萄糖和10～15g琼脂加入到培养皿中，再加入800～1000mL去离子水，搅拌均匀后，再加入质量浓度为5%醋酸溶液调节pH至6.5～6.8，随后移入灭菌罐中，在110～120℃下高温灭菌20～30min，制得活化培养基；
（3）将3～5g酿酒酵母菌、3～5g醋化醋杆菌和6～8g木葡糖酸醋杆菌分别接种到三个活化培养基中，然后置于恒温培养箱中，在20～30℃下培养2～3天，将活化后的菌种按3～5%的接种量分别接种至备用的种子培养基中，于25～35℃、160～180r/min下摇床振荡24～36h；
（4）然后分别将培养后的种子液按8～10%的接种量接种至同一发酵罐中，再称取10～20g葡萄糖、20～30g甘露醇、5～8g蛋白胨和800～1000mL去离子水一起加入到发酵罐中，搅拌10～20min后，再依次加入10～20g海藻酸钙、5～8g透明质酸、8～12g硫酸软骨素，搅拌均匀后，在25～35℃下厌氧发酵4～5天；
（5）发酵完成后将细菌纤维素膜取出，然后用去离子水洗涤3～5次，再置于水浴锅中，在120～130℃下水浴加热1～2h，去除残余菌体和培养基，再用去离子水洗涤至中性，得到复合细菌纤维素；
（6）称取10～20g地榆，用粉碎机进行粉碎，将地榆粉末加入到烧杯中，并加入200～300mL质量浓度为75%乙醇溶液，再置于超声波振荡仪中，在1000～1200W、50～60℃下超声振荡30～40min，过滤，得到滤液，将细菌纤维素和滤液一起加入到已消毒的模具中冷冻干燥得到复合膜，然后再置于烘箱中，在60～70℃下干燥3～4h，再置于烧杯中，加入pH为5.5～5.8的醋酸-醋酸钠缓冲溶液将复合膜浸没，常温下浸泡1～2天，然后将复合膜取出并自然晾干，于2～4℃下保存，即可得到一种复合细菌纤维素医用敷料。
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