CN106975101B - 一种纳米银复合胶原医用敷料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纳米银复合胶原医用敷料及其制备方法。本方法首先将双醛多糖溶液与硝酸银溶液均匀混合后煮沸并冷凝回流，待混合液冷却到室温后透析、离心，取上清液即得纳米银溶液，接着将胶原海绵浸泡于纳米银溶液中，冷冻干燥即得纳米银复合胶原医用敷料。本发明采用一种绿色的还原方法制备了稳定且粒径分布范围较窄的纳米银溶液，此外溶液中的双醛多糖能够与胶原发生席夫碱化学交联反应，进而增强胶原海绵的物理性能。本发明制备的纳米银复合胶原医用敷料具有广谱抑菌性、快速止血性、较高力学性能、良好保湿性和生物相容性的特点，其在治疗烧伤和烫伤领域具有潜在的市场应用前景。

Description

一种纳米银复合胶原医用敷料及其制备方法

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，具体而言涉及一种具有广谱抑菌性、快速止血性、良好保湿性和生物相容性特点的且能够促进烧伤、烫伤创面快速愈合的复合胶原医用敷料及其制备方法。

背景技术

在日常生活中，烧伤和烫伤屡见不鲜。烧伤和烫伤创面容易被致病微生物感染，因此临床上大量使用抗生素、消毒剂和杀菌剂等化学药物来杀灭微生物，进而促进创面快速愈合。其化学药物的大量使用会引起微生物的耐药性，如大肠杆菌对卡那霉素和链霉素的耐药性，伤寒杆菌对氯霉素的耐药性等。由微生物耐药性此引发的全球性微生物灾害事件频频发生，因此研究开发新型低成本、安全性高的杀菌材料迫在眉睫。

纳米银(AgNPs)作为无机抗菌材料可以有效地杀灭细菌、真菌和支原体等致病微生物。此外，纳米银的抗菌活性较高且不易引起微生物的耐药性。因此纳米银在用于治疗烧伤和烫伤具有显著的优势。Ag⁺可以被还原剂还原成Ag⁰，进而制备得到纳米银。在文献报道的纳米银的制备方法中，肼、N,N-二甲基甲酰胺和硼氢化钠等有毒害的化学试剂常作为还原剂制备得到纳米银，因此该方法制备的纳米银不能用于生物医学材料领域；此外，维生素C、柠檬酸和肝素等也可以还原Ag⁺制备纳米银，但该方法制备的纳米银溶液的稳定性较差。多糖常被用作为增稠剂和助悬剂，且多糖分子中大量存在的羟基可以还原Ag⁺制备得到纳米银。因此，以多糖为还原剂可以制备粒径均一且溶液稳定性好的纳米银。

广泛来源于动物皮肤、肌腱和软骨中的胶原不仅具有良好的生物相容性、生物降解性、低免疫原性，而且还能激活细胞特性基团的表达，维持细胞正常的特性表达，有利于细胞的粘附、生长、增殖、分化。因此胶原被大量应用于生物医用材料领域。但是，胶原不具备抗菌的能力，一些有毒害微生物容易在胶原基质中疯狂的生长；此外纯胶原海绵的力学性能和抗水性能较差，其单独使用不能满足市场应用的要求。基于此，本发明选用双醛多糖为还原剂，在热作用下快速还原Ag⁺制备稳定性较好的纳米银溶液，之后采用浸泡法将纳米银均匀的引入到胶原海绵基质中制备得到纳米银复合胶原海绵。此外，双醛多糖分子中的醛基能够与胶原分子中的氨基发生席夫碱化学交联反应，进而增强胶原复合材料的物理性能。前期研究发现，该方法制备的纳米银复合胶原海绵具有广谱抑菌性、快速止血性、较高力学性能、良好保湿性和生物相容性的特点，且能够促进烧伤、烫伤创面的快速愈合。

发明内容

为了促进烧伤、烫伤创面的快速愈合，本发明提供了一种纳米银复合胶原医用敷料。本方法选用双醛多糖为绿色还原剂，在热作用下快速还原Ag⁺制备纳米银溶液；之后采用浸泡法将制备的纳米银均匀引入到胶原海绵基质中，制备得到纳米银复合胶原医用敷料，其具体制备方法如下：

(1) 将质量浓度为0.5%~10%的双醛多糖溶液与质量浓度为0.1%~20%的硝酸银溶液共混后在室温下避光搅拌10~30min，之后将混合溶液煮沸、冷凝回流5~60min，待冷却到室温后将其透析5天，然后在4000~8000r/min的速度下离心10~20min，取上清液即得纳米银溶液；

(2) 将胶原溶于去离子水中得到质量浓度为0.3~0.8%的胶原溶液，之后将其注入模具中，经冷冻干燥制备得到厚度为2~5nm的胶原海绵，然后将其浸泡于上述制备的纳米银溶液中5~30min，冷冻干燥后得到纳米银复合胶原医用敷料。

上述制备方法中，所述双醛多糖为双醛香菇多糖、双醛黄原胶、双醛羧甲基纤维素、双醛淀粉、双醛壳聚糖、双醛瓜尔豆胶、双醛卡拉胶、双醛果胶、双醛海藻酸钠、双醛菊糖、双醛环糊精、双醛普鲁兰多糖、双醛魔芋葡甘聚糖和双醛威兰胶的任意一种或几种混合物。

上述制备方法中，所述胶原为来源于动物皮和跟腱组织，经酶法提取的Ι型胶原。

本发明与已有的胶原医用敷料相比，具有如下优点：

(1) 以双醛多糖为绿色还原剂可以快速制备粒径分布均一且溶液稳定性好的纳米银，该还原方法操作简单易行，制备的产品安全无污染，复合绿色化学的理念。

(2) 当纳米银被均匀的引入到胶原海绵基质中时，溶液中的双醛多糖能够与胶原发生席夫碱化学交联反应，形成空间网络状结构，进而增强胶原复合海绵的物理性能。

(3) 该方法制备的纳米银复合胶原海绵能够在水中溶胀但不溶解，且复合海绵经挤压后其吸收的水分容易排除，之后又能溶胀到最初的状态，如此反复多次其形貌不被破坏。

(4) 该方法制备的纳米银复合胶原海绵具有广谱抑菌性、快速止血性、较高力学性能、良好保湿性和生物相容性的特点，且能够促进烧伤、烫伤创面的快速愈合。

具体实施方式

下面给出本发明的4个实施例，通过实施例对本发明进行具体描述。有必要指出的是，实施例只用于对本发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可根据本发明的内容做出一些非本质的改进和调整。

实施例1

将质量浓度为1%的双醛黄原胶溶液与质量浓度为2%的硝酸银溶液共混后在室温下避光搅拌20min，之后将混合溶液煮沸、冷凝回流30min，待冷却到室温后将其透析5天，然后在6000r/min的速度下离心10min，取上清液即得纳米银溶液；将胶原溶于去离子水中得到质量浓度为0.4%的胶原溶液，之后将其注入模具中，经冷冻干燥制备得到厚度为4nm的胶原海绵，然后将其浸泡于上述制备的纳米银溶液中30min，冷冻干燥后得到纳米银复合胶原医用敷料。

实施例2

将质量浓度为5%的双醛羧甲基纤维素和双醛菊糖溶液与质量浓度为5%的硝酸银溶液共混后在室温下避光搅拌30min，之后将混合溶液煮沸、冷凝回流40min，待冷却到室温后将其透析5天，然后在7000r/min的速度下离心10min，取上清液即得纳米银溶液；将胶原溶于去离子水中得到质量浓度为0.7%的胶原溶液，之后将其注入模具中，经冷冻干燥制备得到厚度为5nm的胶原海绵，然后将其浸泡于上述制备的纳米银溶液中25min，冷冻干燥后得到纳米银复合胶原医用敷料。

实施例3

将质量浓度为0.5%的双醛淀粉溶液与质量浓度为7%的硝酸银溶液共混后在室温下避光搅拌30min，之后将混合溶液煮沸、冷凝回流20min，待冷却到室温后将其透析5天，然后在5000r/min的速度下离心15min，取上清液即得纳米银溶液；将胶原溶于去离子水中得到质量浓度为0.5%的胶原溶液，之后将其注入模具中，经冷冻干燥制备得到厚度为3nm的胶原海绵，然后将其浸泡于上述制备的纳米银溶液中28min，冷冻干燥后得到纳米银复合胶原医用敷料。

实施例4

将质量浓度为6%的双醛海藻酸钠和双醛普鲁兰多糖溶液与质量浓度为15%的硝酸银溶液共混后在室温下避光搅拌30min，之后将混合溶液煮沸、冷凝回流50min，待冷却到室温后将其透析5天，然后在6000r/min的速度下离心15min，取上清液即得纳米银溶液；将胶原溶于去离子水中得到质量浓度为0.6%的胶原溶液，之后将其注入模具中，经冷冻干燥制备得到厚度为3nm的胶原海绵，然后将其浸泡于上述制备的纳米银溶液中30min，冷冻干燥后得到纳米银复合胶原医用敷料。

Claims (1)

1.一种纳米银复合胶原医用敷料，其特征在于以双醛多糖还原Ag⁺制备纳米银溶液，并将其均匀引入到胶原海绵基质中制备得到纳米银复合胶原医用敷料，其具体制备方法如下：

(1)将质量浓度为0.5％～10％的双醛多糖溶液与质量浓度为0.1％～20％的硝酸银溶液共混后在室温下避光搅拌10～30min，之后将混合溶液煮沸、冷凝回流5～60min，待其冷却到室温后透析5天，然后在4000～8000r/min的速度下离心10～20min，取上清液即得纳米银溶液；

(2)将胶原溶于去离子水中得到质量浓度为0.3％～0.8％的胶原溶液，之后将其注入模具中，经冷冻干燥制备得到厚度为2～5mm的胶原海绵，然后将其浸泡于上述制备的纳米银溶液中5～30min，冷冻干燥后得到纳米银复合胶原医用敷料；

所述双醛多糖为双醛香菇多糖、双醛黄原胶、双醛羧甲基纤维素、双醛淀粉、双醛壳聚糖、双醛瓜尔豆胶、双醛卡拉胶、双醛果胶、双醛海藻酸钠、双醛菊糖、双醛环糊精、双醛普鲁兰多糖、双醛魔芋葡甘聚糖和双醛威兰胶的任意一种或几种混合物；

所述胶原为来源于动物皮和跟腱组织，经酶法提取的Ι型胶原。