CN108187119B - 一种基于纤维素的抗菌止血材料及其制备方法 - Google Patents

一种基于纤维素的抗菌止血材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108187119B
CN108187119B CN201810040776.4A CN201810040776A CN108187119B CN 108187119 B CN108187119 B CN 108187119B CN 201810040776 A CN201810040776 A CN 201810040776A CN 108187119 B CN108187119 B CN 108187119B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cellulose
antibacterial
hemostatic
polyethyleneimine
cotton
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810040776.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108187119A (zh
Inventor
刘琳
张连伟
杜晓琳
王瑞佳
姚菊明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University of Technology ZJUT
Original Assignee
Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University of Technology ZJUT filed Critical Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority to CN201810040776.4A priority Critical patent/CN108187119B/zh
Publication of CN108187119A publication Critical patent/CN108187119A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108187119B publication Critical patent/CN108187119B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
    • A61L15/24—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L15/46—Deodorants or malodour counteractants, e.g. to inhibit the formation of ammonia or bacteria
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/20—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials
    • A61L2300/204—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials with nitrogen-containing functional groups, e.g. aminoxides, nitriles, guanidines

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于纤维素的抗菌止血材料及其制备方法。通过化学交联聚乙烯亚胺，根据不同纤维素基材得到粉体、膜、凝胶、无纺布或织物等多种形态；本发明的材料兼具抗菌和止血性能，其抗菌性能持久稳定，并且不借助任何药物即可迅速止血、消炎，抗菌布料和抗菌止血敷料的制备方法反应温度低，条件简单，能耗小，易于进行规模化的工业生产。

Description

一种基于纤维素的抗菌止血材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种基于纤维素的抗菌止血材料，属于医用敷料领域。
背景技术
棉花、纱布以及无纺布作为常用的伤口敷料，目前在医疗领域上已经被广泛应用，但是它们自身存在吸液性差、易粘连以及自身不存在抗菌止血的缺点，使得在使用过程中造成取出难、易造成二次创伤的危害。此外，不能有效的止血更容易引起伤者创面感染、体温过低、凝血功能障碍和多重重器官衰竭等严重后果。
目前现有的一些抗菌纱布，一般都是通过加入抗菌药物(如专利CN101780291A)或者纳米银(如专利CN1291667A)等抗菌剂来达到抗菌目的，但是存在的抗菌药物耐受性问题以及纳米银等抗菌剂的富集问题依然是个难题。所以开发一种合成简易、易于工业化生产的兼具抗菌止血功能的材料是十分必要的。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的是提出一种基于纤维素的抗菌止血材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：
本发明是将纤维素基材通过化学交联上聚乙烯亚胺获得兼具抗菌和止血的双功能材料。
所述的纤维素基材的形态为粉体、膜、凝胶、无纺布或织物，对应获得的双功能材料形态是粉体、膜、凝胶、无纺布或织物。
所述的化学交联制备过程具体如下：将纤维素基材浸没在异丙醇中溶胀30分钟，取出后放入60mL去离子水中，再同时加入聚乙烯亚胺与戊二醛反应得到纤维素材料；纤维素材料将经去离子水洗涤3次，60℃烘箱烘干即可得到抗菌止血双功能材料。
所述的纤维素基材、聚乙烯亚胺和戊二醛的质量比为2:2:1。
加入所述聚乙烯亚胺与戊二醛后在45℃水浴下反应2-3小时。
所述的纤维素基材是棉花及棉类织物、脱脂棉、细菌纤维素和其他非棉植物源纤维素中的任一种。
所述的抗菌止血材料由上述制备方法制备得到。
本发明将聚乙烯亚胺成功交联到纤维素基材上的具体原理是戊二醛充当交联剂将聚乙烯亚胺接枝到纤维素结构上，一方面戊二醛的一个醛基与纤维素的羟基发生缩醛反应，一方面戊二醛的另一个醛基与聚乙烯亚胺形成席夫碱结构，最终形成具有席夫碱结构(C＝N)的抗菌止血材料。该材料由于含有大量的-NH2，易生成-NH3 +，对细菌细胞膜产生破坏进而达到杀死细菌；并且席夫碱结构含有的C＝N双键，具有良好的抗菌性能，二者共同作用赋予材料卓越的抗菌能力。该材料的止血机理则可能是通过对血小板的活化聚集作用，同时又通过促进血管收缩、促进纤维蛋白形成等多种方式加强止血效果。
本发明通过将纤维素基材用异丙醇、聚乙烯亚胺与戊二醛作用反应进行处理后，洗涤烘干制备得到特殊的抗菌止血双功能材料。总体而言，本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1.本发明制备的抗菌止血材料不仅具有持久的抗菌性能，而且具有优异的止血功能，不需要添加任何药物即可快速止血、消炎。
2.本发明制备的抗菌止血材料根据纤维素基材的选择可以是粉体、膜、凝胶、无纺布或织物多种形态。
3.本发明制备的抗菌止血材料具有良好的生物相容性和无毒性。
4.本发明制备的抗菌止血材料，通过化学交联，在非均相状态下赋予纤维素基材功能性基团，既不破坏基材又达到改性目的；而且改性后的聚乙烯亚胺不容易脱落。
5.本发明制备的抗菌止血材料，以纤维素基材和聚乙烯亚胺为原料采用一锅法制备得到，抗菌布料和抗菌止血敷料的制备方法反应温度条件低，能耗小，制备过程中不会有有害物质产生，不会对环境产生二次污染，易于进行规模化的工业生产。
附图说明
附图1为实施例1的改性棉花细胞毒性的细胞存活率结果图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其有益效果，以下结合本发明的实施例及附表和附图进行具体说明。
本发明的实施例如下：
实施例1：
(1)将2g纱布浸没在20mL异丙醇中溶胀30分钟，取出后放入60mL去离子水中，同时加入2g聚乙烯亚胺和1g戊二醛，45℃水浴反应2小时得到的改性纱布经去离子水洗涤3次，60℃烘箱烘干即可得到具有抗菌、止血的纱布。
(2)抑菌实验步骤：将33g琼脂加入容器，加入去离子水至1L，搅拌均匀制备固体培养基。将10g胰蛋白胨、5g牛肉膏和5g氯化钠加入容器，再加入去离子水至1L，搅拌均匀制备液体培养基。将液体培养基和固体培养基分装至18cm试管和锥形瓶中，密封后121摄氏度灭菌30min。将4摄氏度保存的菌种斜面取出，无菌操作，接种于3支培养基斜面上。后将斜面试管置于37度恒温培养箱培养12h。1g改性纱布紫外灭菌15min。吸取100μL菌悬液加入到培养基中，涂抹均匀后放入改性纱布，将所有平板转移至37度恒温培养箱中，培养24小时后拍照观察。最后，通过计算得到对大肠杆菌的抑菌率为99.992％，对金黄色葡萄球菌的抑菌率为99.996％；
为检验改性纱布的抗菌持久性，所得改性纱布经去离子水反复洗涤100次后，在如上述步骤进行抑菌实验，发现对大肠杆菌的抑菌率仍可达到99.988％，对金黄色葡萄球菌的抑菌率仍可达到99.991％。
(3)体外凝血实验：取3支5mL牛血液加入试管，一支作为空白对照组，一支加入2g未改性纱布，一支加入2g改性纱布。每隔数秒倾斜试管，发现血液凝集立刻记录时间。发现空白对照组的血液10min后仍未凝固，加入未改性纱布的血液凝固时间为245s，加入改性纱布的血液凝固时间为70s。如表2所示。
表2实施例1体外凝血时间结果
对象 空白对照组 未改性纱布 改性纱布
体外凝血时间(s) 600s仍未凝 245s 70s
(4)细胞毒性评价：将改性纱布研磨成粉，用生理盐水分别配制5，20，50，200μg/mL的改性纱布溶液。将Hella细胞以105个/孔加入到24孔细胞培养板上，对照组和实验组各设3个孔，并在每孔加入1mL培养液。将细胞置于5％CO2，、37℃条件下预培养24h后，弃去原培养液，加入新鲜2mL培养液，对照组中分别加入灭菌的改性纱布溶液，继续将细胞置于5％CO2，、37℃条件下培养72h，过程中每隔24h观察一次细胞形态。72小时培养完成后，弃去原培养液，每孔加入30μL MTT液和300μL无血清培养基，置于37℃培养箱中继续培养4h，在此过程中有紫色物质在板上形成。4h后小心吸取培养液，加入300μL DMSO，并不断振荡摇晃，使紫色沉淀全部溶解，取200μL溶解液转入96孔板中，通过酶标仪测定其在570nm处的光密度值，同时计算细胞相对增殖率，发现浓度为0，5，20，50和200μg/mL的改性细菌纤维素凝胶的细胞存活率分别为97.23％，92.13％，87.42％，85.98％和80.03％，说明改性纱布是细胞无毒性的。
实施例2：
(1)将2g粉碎棉花浸没在20mL异丙醇中溶胀30分钟，取出后放入60mL去离子水中，同时加入2g聚乙烯亚胺与1g戊二醛，45℃水浴反应3小时，得到的改性棉花经去离子水洗涤3次，60℃烘箱烘干即可得到具有抗菌、止血的双功能粉体改性棉花。
(2)抑菌实验步骤：将33g琼脂加入容器，加入去离子水至1L，搅拌均匀制备固体培养基。将10g胰蛋白胨、5g牛肉膏和5g氯化钠加入容器，再加入去离子水至1L，搅拌均匀制备液体培养基。将液体培养基和固体培养基分装至18cm试管和锥形瓶中，密封后121摄氏度灭菌30min。将4摄氏度保存的菌种斜面取出，无菌操作，接种于3支培养基斜面上。后将斜面试管置于37度恒温培养箱培养12h。1g改性棉花压成片紫外灭菌15min。吸取100μL菌悬液加入到培养基中，涂抹均匀后放入压成片的改性棉花，将所有平板转移至37度恒温培养箱中，培养24小时后拍照观察。最后，通过计算得到对大肠杆菌的抑菌率为99.998％，对金黄色葡萄球菌的抑菌率为99.997％；
为检验改性棉花的抗菌持久性，所得改性棉花经去离子水反复洗涤100次后，在如上述步骤进行抑菌实验，发现对大肠杆菌的抑菌率仍可达到99.987％，对金黄色葡萄球菌的抑菌率仍可达到99.985％。
(3)体外凝血实验：取3支5mL牛血液加入试管，一支作为空白对照组，一支加入2g未改性棉花，一支加入2g改性棉花。每隔数秒倾斜试管，发现血液凝集立刻记录时间。发现空白对照组的血液10min后仍未凝固，加入未改性棉花的血液凝固时间为272s，加入改性纱布的血液凝固时间为67s。
(4)细胞毒性评价：将改性改性棉花粉末用生理盐水分别配制5，20，50，200μg/mL的改性棉花溶液。将Hella细胞以105个/孔加入到24孔细胞培养板上，对照组和实验组各设3个孔，并在每孔加入1mL培养液。将细胞置于5％CO2，、37℃条件下预培养24h后，弃去原培养液，加入新鲜2mL培养液，对照组中分别加入灭菌的改性棉花溶液，继续将细胞置于5％CO2，、37℃条件下培养72h，过程中每隔24h观察一次细胞形态。72小时培养完成后，弃去原培养液，每孔加入30μL MTT液和300μL无血清培养基，置于37℃培养箱中继续培养4h，在此过程中有紫色物质在板上形成。4h后小心吸取培养液，加入300μL DMSO，并不断振荡摇晃，使紫色沉淀全部溶解，取200μL溶解液转入96孔板中，通过酶标仪测定其在570nm处的光密度值，同时计算细胞相对增殖率，发现浓度为0，5，20，50和200μg/mL的改性细菌纤维素凝胶的细胞存活率分别为100％，96.50％，85.01％，87.98％和73.69％(如图1所示)，说明改性棉花是细胞无毒性的。
由上述实施例可见，本发明制备的抗菌止血敷料具有良好的抗菌性能和止血效果。
以上列举的仅是本发明的具体实施例子。显然，本发明不限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于纤维素的抗菌止血材料的制备方法，其特征在于：将纤维素基材通过化学交联上聚乙烯亚胺获得兼具抗菌和止血的双功能材料；
所述的化学交联制备过程具体如下：将纤维素基材浸没在异丙醇中溶胀30分钟，取出后放入60mL去离子水中，再同时加入聚乙烯亚胺与戊二醛反应得到纤维素材料；纤维素材料将经去离子水洗涤3次，60℃烘箱烘干即可得到抗菌止血双功能材料；
所述的纤维素基材、聚乙烯亚胺和戊二醛的质量比为2:2:1；
加入所述聚乙烯亚胺与戊二醛后在45℃水浴下反应2-3小时。
2.根据权利要求1所述的一种基于纤维素的抗菌止血材料的制备方法，其特征在于：所述的纤维素基材的形态为粉体、膜、凝胶、无纺布或织物，对应获得的双功能材料形态是粉体、膜、凝胶、无纺布或织物。
3.根据权利要求1所述的一种基于纤维素的抗菌止血材料的制备方法，其特征在于：所述的纤维素基材是棉花及棉类织物、脱脂棉、细菌纤维素和其他非棉植物源纤维素中的任一种。
4.一种基于纤维素的抗菌止血材料，其特征在于：所述的抗菌止血材料由权利要求1-3任一所述制备方法制备得到。
CN201810040776.4A 2018-01-16 2018-01-16 一种基于纤维素的抗菌止血材料及其制备方法 Active CN108187119B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810040776.4A CN108187119B (zh) 2018-01-16 2018-01-16 一种基于纤维素的抗菌止血材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810040776.4A CN108187119B (zh) 2018-01-16 2018-01-16 一种基于纤维素的抗菌止血材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108187119A CN108187119A (zh) 2018-06-22
CN108187119B true CN108187119B (zh) 2021-02-12

Family

ID=62589307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810040776.4A Active CN108187119B (zh) 2018-01-16 2018-01-16 一种基于纤维素的抗菌止血材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108187119B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110003499A (zh) * 2018-10-08 2019-07-12 天津科技大学 一种抗菌水凝胶及其制备方法
CN113121872B (zh) * 2019-12-30 2023-03-24 华东交通大学 一种聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层修饰细菌纤维素及其制备方法
CN111714693A (zh) * 2020-07-07 2020-09-29 天津科技大学 一种纤维素抗菌膜及其制备方法
CN113832607B (zh) * 2021-09-30 2022-08-02 武汉诺薇生物科技有限公司 一种医用非织造纱布及其制备方法和应用
CN113981701A (zh) * 2021-11-01 2022-01-28 邯郸派瑞电器有限公司 一种抑菌消毒固态醛布的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6365664B1 (en) * 1999-02-11 2002-04-02 Hydromer, Inc. Gels formed by the interaction of poly(aldehyde) with various substances
CN103665439A (zh) * 2013-11-22 2014-03-26 东华大学 具有环境响应细菌纳米纤维素复合材料及其制备方法和应用
CN103990171A (zh) * 2014-05-26 2014-08-20 北京鼎瀚恒海生物科技发展有限公司 一种复合医用敷料及其制备方法
CN105641735A (zh) * 2016-04-07 2016-06-08 北京化工大学 一种抗菌性多糖止血棉基纱布的制备方法
CN105860121A (zh) * 2016-04-06 2016-08-17 东华大学 一种抗菌细菌纤维素材料的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6365664B1 (en) * 1999-02-11 2002-04-02 Hydromer, Inc. Gels formed by the interaction of poly(aldehyde) with various substances
CN103665439A (zh) * 2013-11-22 2014-03-26 东华大学 具有环境响应细菌纳米纤维素复合材料及其制备方法和应用
CN103990171A (zh) * 2014-05-26 2014-08-20 北京鼎瀚恒海生物科技发展有限公司 一种复合医用敷料及其制备方法
CN105860121A (zh) * 2016-04-06 2016-08-17 东华大学 一种抗菌细菌纤维素材料的制备方法
CN105641735A (zh) * 2016-04-07 2016-06-08 北京化工大学 一种抗菌性多糖止血棉基纱布的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108187119A (zh) 2018-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108187119B (zh) 一种基于纤维素的抗菌止血材料及其制备方法
CN108159486B (zh) 一种抗菌止血双功能材料及其制备方法
Chen et al. Injectable wound dressing based on carboxymethyl chitosan triple-network hydrogel for effective wound antibacterial and hemostasis
CN110354295B (zh) 一种光热转换材料及其制备方法
Li et al. An antibacterial bilayer hydrogel modified by tannic acid with oxidation resistance and adhesiveness to accelerate wound repair
Zhang et al. Application status and technical analysis of chitosan-based medical dressings: A review
CN107929816B (zh) 一种具有止血、抗菌、促愈合功能的防粘连材料及其制备方法
Yang et al. Multifunctional wound dressing for rapid hemostasis, bacterial infection monitoring and photodynamic antibacterial therapy
CN110665050B (zh) 一种生物粘合剂及其制备方法
CN104623718B (zh) 壳聚糖凡士林纱布及其制备方法
CN101574539A (zh) 一种明胶海绵及其制备方法
CN112480434B (zh) 一种铜离子抗菌水凝胶及制备方法和应用
CN103848926B (zh) 一种羧化壳聚糖的制备方法和用途
CN108785732B (zh) 止血封堵材料及其制备方法和止血封堵制品
He et al. Hemostatic, antibacterial and degradable performance of the water-soluble chitosan-coated oxidized regenerated cellulose gauze
Xiong et al. Derma-like antibacterial polysaccharide gel dressings for wound care
CN100471527C (zh) 抗氧化剂伤口敷料材料
CN101597381A (zh) 一种用于针后贴的海藻酸钙复合膜医用敷料及其制备方法和应用
Cao et al. Preparation of biodegradable carboxymethyl cellulose/dopamine/Ag NPs cryogel for rapid hemostasis and bacteria-infected wound repair
CN108815562A (zh) 一种复合止血材料的制备方法
Liu et al. A photoactive self-healing carboxymethyl chitosan-based hydrogel for accelerated infected wound healing through simultaneously modulating multiple critical tissue repair factors
CN115850733B (zh) 一种可注射用纳米粘土水凝胶及其制备方法和应用
US10376610B2 (en) Regenerated oxidized celulose based hemostatic materialcontaining antifibrolytic agents
CN101700408A (zh) 一种新型木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶敷料及其制备方法
CN107177048A (zh) 一种细菌纤维素‑聚乳酸复合膜及其制备方法和基于该复合膜的载药纱布及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant