CN108066814A

CN108066814A - 一种细菌纤维素抗菌敷料的制备方法

Info

Publication number: CN108066814A
Application number: CN201711303610.9A
Authority: CN
Inventors: 皮蒙; 王文新; 史玉兰
Original assignee: Changzhou Harmony Textile Co Ltd
Current assignee: Changzhou Harmony Textile Co Ltd
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2018-05-25

Abstract

本发明涉及一种细菌纤维素抗菌敷料的制备方法，属于药用材料技术领域。本发明将硝酸银、硝酸锌、柠檬酸三钠溶液等混合配制成银锌抗菌剂，再通过多巴胺聚合反应粘附在细菌纤维素表面，并通过细菌纤维素与聚多巴胺对银、锌离子的还原和螯合作用，利用原位还原银、锌离子的方法生成了球形或近球形纳米银、锌，为面心立方晶型且均匀分布在细菌纤维素三维网络结构中，制备成具有良好的吸水性和生物相容性，能起到吸收创面渗出液、保持创面湿润、清创和加快伤口愈合的作用，能与不平整的创面密切贴合但不会发生粘连，且易于更换的细菌纤维素抗菌敷料。

Description

一种细菌纤维素抗菌敷料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种细菌纤维素抗菌敷料的制备方法，属于药用材料技术领域。

背景技术

皮肤是人体重要组成部分，能保护机体内环境并维护其稳定。皮肤受到损伤时，肢体功能形态会受到严重影响。人们不断寻求有效的方法来治疗皮肤创伤，其中应用敷料是最基本也是最重要的方法之一。敷料不仅能覆盖与包扎创面、保护伤口，还能防止水分与体液从创面蒸发和流失、防止污染、促进伤口愈合。寻找性能优越的敷料材料是制备创伤敷料的基础。细菌纤维素具有良好的生物亲和性、生物相容性、生物可降解性、生物适应性和无过敏反应，以及高的持水性和结晶度、良好的纳米纤维网络、高的张力和强度，尤其是良好的湿态机械韧性等优良性能，是一种理想的医用敷料材料。

细菌纤维素是由一定的微生物（主要为细菌）产生的细胞外纤维素，其中木醋菌属中的木醋杆菌合成细菌纤维素的能力最强，具有大规模生产的能力。细菌纤维素属于初级代谢的特殊产物，与植物纤维素一样，细菌纤维素主要起到保护层的作用。与植物纤维素相比，细菌纤维素有许多特点，如：持水性能好；杨氏模量、抗张强度高，形状维持能力极佳；结晶度高；超细（纳米级）；高纯纤维网状结（99%～100%纤维素）；较高的生物适应性和良好的生物可降解性；可利用广泛的基质进行生产；生物合成时物理性能的可调控性，因此非常适合作为敷料的基材。

细菌纤维素所具备的纯度高、强度高、持水性高、形状维持性好、生物相容性优秀等优异的理化特性，使其成为近年来生物合成敷料的研究热点。目前，细菌纤维素已经广泛应用于大面积的烧伤、创伤；慢性创面及难治性压疮；面部及体表美容整形手术；手、足和关节等结构复杂难以进行包扎固定的部位等。然而细菌纤维素本身并不具备抗菌性，通常将细菌纤维素作为基材，利用其纳米级三维网状结构，将其复合其它具有抗菌效果的物质来制备具有抗菌功效的敷料。主要包括将细菌纤维素负载一些抗生素药物而实现抗菌性，抗菌创伤敷料（加抗生素药物）已在临床上得到了广泛的应用。细菌纤维素负载纳米银抗菌敷料也是目前研究的热点，通过原位复合、化学还原等方法制备载有纳米银的细菌纤维素膜，利用银的广谱抗菌性，以及纳米银独具有较高比表面积的独特性质制备出具有良好抗菌性的敷料，但现有技术普遍采用负载纳米银的方式实现细菌纤维素敷料的抗菌抑菌功能化，长期大范围使用会导致的生物积累和毒副作用，且使用效果不够理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有敷料普遍采用负载纳米银的方式实现细菌纤维素敷料的抗菌抑菌功能化，长期大范围使用会导致的生物积累和毒副作用，且使用效果不够理想的问题，提供了一种细菌纤维素抗菌敷料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）取葡萄糖、酵母浸膏、琼脂、蛋白胨、去离子水混合均匀，并用柠檬酸调节pH为5.0~6.0，高温灭菌后得发酵培养基；

（2）按接种量5~8%（V/V）将木醋杆菌接种至发酵培养基中，在30~32℃恒温培养箱中培养7~10天，取出凝胶状产物，得细菌纤维素水凝胶膜；

（3）将细菌纤维素水凝胶膜多次浸泡在氢氧化钠溶液中，再用去离子水浸泡洗涤至洗涤液呈中性，得纯化细菌纤维素凝胶；

（4）取硝酸银、硝酸锌加入去离子水中混合均匀，再以1～2mL/min滴加质量分数为3%柠檬酸三钠溶液，得复合银锌抗菌剂；

（5）取纯化细菌纤维素凝胶、复合银锌抗菌剂，加入去离子水中混合均匀，再加入盐酸多巴胺、抗坏血酸，并用氢氧化钠溶液调节pH为8.0～9.0，在避光处反应2～3天，过滤水洗，得细菌纤维素抗菌敷料。

步骤（1）所述葡萄糖、酵母浸膏、琼脂、蛋白胨、去离子水的重量份为20~25份葡萄糖，5~8份酵母浸膏，15~20份琼脂，5~8份蛋白胨，800~1000份去离子水。

步骤（3）所述多次浸泡过程为在70~80℃恒温水浴下，浸泡1~2h后更换氢氧化钠溶液重复浸泡操作3~5次。

步骤（4）所述硝酸银、硝酸锌、去离子水、柠檬酸三钠溶液的重量份为0.01～0.02份硝酸银，0.01～0.03份硝酸锌，180~200份去离子水，20～30份柠檬酸三钠溶液。

步骤（5）所述各组分原料的重量份为2～4份纯化细菌纤维素凝胶，100～150份复合银锌抗菌剂，100～200份去离子水，1～2份盐酸多巴胺，0.4～0.6份抗坏血酸。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明将硝酸银、硝酸锌、柠檬酸三钠溶液等混合配制成银锌抗菌剂，再通过多巴胺聚合反应粘附在细菌纤维素表面，并通过细菌纤维素与聚多巴胺对银、锌离子的还原和螯合作用，利用原位还原银、锌离子的方法生成了球形或近球形纳米银、锌，为面心立方晶型且均匀分布在细菌纤维素三维网络结构中，制备成具有良好的吸水性和生物相容性，能起到吸收创面渗出液、保持创面湿润、清创和加快伤口愈合的作用，能与不平整的创面密切贴合但不会发生粘连，且易于更换的细菌纤维素抗菌敷料；

（2）本发明用生理盐水冲洗伤口即可将敷料从伤口上去除，可以减轻更换敷料时病人的疼痛，避免伤口二次出血，同时还能持续不断地作用于再生细菌，减少创口细菌感染概率，具有持久、高效的杀菌特点，适用于中至大量渗液的伤口，尤其适用于高渗出的慢性创面；

（3）本发明可有效防止银离子脱落，导致的生物积累和毒副作用，且生物相容性好，可降解吸收的细菌纤维素作为敷料的基质，制得的敷料具有良好的透气性和吸水性，能快速止血，起到镇痛和促进伤口愈合的作用。

具体实施方式

取20~25g葡萄糖，5~8酵母浸膏，15~20g琼脂，5~8g蛋白胨，加入800~1000mL去离子水中，以300~400r/min搅拌20~30min，并用柠檬酸调节pH为5.0~6.0，再置于高压灭菌锅中，在121~125℃下，灭菌处理20~30min，得发酵培养基，按接种量5~8%（V/V）将木醋杆菌接种至100~120mL发酵培养基中，在30~32℃恒温培养箱中培养7~10天，用镊子取出发酵培养基表面生成的凝胶状产物，得细菌纤维素水凝胶膜，将细菌纤维素水凝胶膜浸泡在100~200mL质量分数为0.1%氢氧化钠溶液中，在70~80℃恒温水浴下，浸泡1~2h后更换氢氧化钠溶液重复浸泡操作3~5次，再用去离子水浸泡洗涤至洗涤液呈中性，得纯化细菌纤维素凝胶，取0.01～0.02g硝酸银，0.01～0.03g硝酸锌，加入180～200mL去离子水中，并以300～400r/min搅拌20～30min，再以1～2mL/min滴加20～30g质量分数为3%柠檬酸三钠溶液，继续搅拌20～30min，得复合银锌抗菌剂，取2～4g纯化细菌纤维素凝胶，100～150g复合银锌抗菌剂，加入100～200mL去离子水中，以300~400r/min搅拌20~30min，再加入1～2g盐酸多巴胺，0.4～0.6g抗坏血酸，并用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH为8.0～9.0，在避光处反应2～3天，过滤得滤渣，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，得细菌纤维素抗菌敷料。

实例1

取20g葡萄糖，5酵母浸膏，15g琼脂，5g蛋白胨，加入800mL去离子水中，以300r/min搅拌20min，并用柠檬酸调节pH为5.0，再置于高压灭菌锅中，在121℃下，灭菌处理20min，得发酵培养基，按接种量5%（V/V）将木醋杆菌接种至100mL发酵培养基中，在30℃恒温培养箱中培养7天，用镊子取出发酵培养基表面生成的凝胶状产物，得细菌纤维素水凝胶膜，将细菌纤维素水凝胶膜浸泡在100mL质量分数为0.1%氢氧化钠溶液中，在70℃恒温水浴下，浸泡1h后更换氢氧化钠溶液重复浸泡操作3次，再用去离子水浸泡洗涤至洗涤液呈中性，得纯化细菌纤维素凝胶，取0.01g硝酸银，0.01g硝酸锌，加入180mL去离子水中，并以300r/min搅拌20min，再以1mL/min滴加20g质量分数为3%柠檬酸三钠溶液，继续搅拌20min，得复合银锌抗菌剂，取2g纯化细菌纤维素凝胶，100g复合银锌抗菌剂，加入100mL去离子水中，以300r/min搅拌20min，再加入1g盐酸多巴胺，0.4g抗坏血酸，并用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH为8.0，在避光处反应2天，过滤得滤渣，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，得细菌纤维素抗菌敷料。

实例2

取22g葡萄糖，6酵母浸膏，17g琼脂，7g蛋白胨，加入900mL去离子水中，以350r/min搅拌25min，并用柠檬酸调节pH为5.5，再置于高压灭菌锅中，在123℃下，灭菌处理25min，得发酵培养基，按接种量6%（V/V）将木醋杆菌接种至110mL发酵培养基中，在31℃恒温培养箱中培养8天，用镊子取出发酵培养基表面生成的凝胶状产物，得细菌纤维素水凝胶膜，将细菌纤维素水凝胶膜浸泡在150mL质量分数为0.1%氢氧化钠溶液中，在75℃恒温水浴下，浸泡1h后更换氢氧化钠溶液重复浸泡操作4次，再用去离子水浸泡洗涤至洗涤液呈中性，得纯化细菌纤维素凝胶，取0.015g硝酸银，0.02g硝酸锌，加入190mL去离子水中，并以350r/min搅拌25min，再以1mL/min滴加25g质量分数为3%柠檬酸三钠溶液，继续搅拌25min，得复合银锌抗菌剂，取3g纯化细菌纤维素凝胶，125g复合银锌抗菌剂，加入150mL去离子水中，以350r/min搅拌25min，再加入1g盐酸多巴胺，0.5g抗坏血酸，并用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH为8.5，在避光处反应2天，过滤得滤渣，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，得细菌纤维素抗菌敷料。

实例3

取25g葡萄糖，8酵母浸膏，20g琼脂，8g蛋白胨，加入1000mL去离子水中，以400r/min搅拌30min，并用柠檬酸调节pH为6.0，再置于高压灭菌锅中，在125℃下，灭菌处理30min，得发酵培养基，按接种量8%（V/V）将木醋杆菌接种至120mL发酵培养基中，在32℃恒温培养箱中培养10天，用镊子取出发酵培养基表面生成的凝胶状产物，得细菌纤维素水凝胶膜，将细菌纤维素水凝胶膜浸泡在200mL质量分数为0.1%氢氧化钠溶液中，在80℃恒温水浴下，浸泡2h后更换氢氧化钠溶液重复浸泡操作5次，再用去离子水浸泡洗涤至洗涤液呈中性，得纯化细菌纤维素凝胶，取0.02g硝酸银，0.03g硝酸锌，加入200mL去离子水中，并以400r/min搅拌30min，再以2mL/min滴加30g质量分数为3%柠檬酸三钠溶液，继续搅拌30min，得复合银锌抗菌剂，取4g纯化细菌纤维素凝胶，150g复合银锌抗菌剂，加入200mL去离子水中，以400r/min搅拌30min，再加入2g盐酸多巴胺，0.6g抗坏血酸，并用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH为9.0，在避光处反应3天，过滤得滤渣，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，得细菌纤维素抗菌敷料。

将本发明制备的细菌纤维素抗菌敷料及山东某公司生产的抗菌敷料进行检测，具体检测结果如下表表1：

表1细菌纤维素抗菌敷料性能表征

由表1可知本发明制备的细菌纤维素抗菌敷料，抑菌带值增大，抑菌效果好，吸水率好，给水率提高，水蒸气透过率增大，提高了敷料的透气性，药物负载量增大有助于伤口的愈合。

Claims

1.一种细菌纤维素抗菌敷料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

2.如权利要求1所述的一种细菌纤维素抗菌敷料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述葡萄糖、酵母浸膏、琼脂、蛋白胨、去离子水的重量份为20~25份葡萄糖，5~8份酵母浸膏，15~20份琼脂，5~8份蛋白胨，800~1000份去离子水。

3.如权利要求1所述的一种细菌纤维素抗菌敷料的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述多次浸泡过程为在70~80℃恒温水浴下，浸泡1~2h后更换氢氧化钠溶液重复浸泡操作3~5次。

4.如权利要求1所述的一种细菌纤维素抗菌敷料的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述硝酸银、硝酸锌、去离子水、柠檬酸三钠溶液的重量份为0.01～0.02份硝酸银，0.01～0.03份硝酸锌，180~200份去离子水，20～30份柠檬酸三钠溶液。

5.如权利要求1所述的一种细菌纤维素抗菌敷料的制备方法，其特征在于，步骤（5）所述各组分原料的重量份为2～4份纯化细菌纤维素凝胶，100～150份复合银锌抗菌剂，100～200份去离子水，1～2份盐酸多巴胺，0.4～0.6份抗坏血酸。