CN109232943A - 一种纳米银涂覆壳聚糖膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纳米银涂覆壳聚糖膜及其制备方法，采用本方法可将纳米银均匀致密涂覆在壳聚糖膜的表面，该膜可用作抗菌型伤口护理膜。本发明首先利用儿茶酚衍生物接枝壳聚糖，UV辐照还原银离子，获得纳米银复合溶胶，大大缩短了纳米银的制备时间；然后通过浸渍法将纳米银均匀致密涂覆于壳聚糖膜上。本发明的纳米银涂覆壳聚糖膜抗菌性能佳，可实现银的缓释，达到长效抗菌的目的。

Description

一种纳米银涂覆壳聚糖膜及其制备方法
技术领域
本发明属于伤口护理膜技术领域，涉及一种壳聚糖膜，尤其涉及一种纳米银涂覆壳聚糖膜及其制备方法。
背景技术
皮肤是人体最大的器官。在日常生活中，皮肤不可避免地会因为擦伤、划伤等原因造成破损，伤口护理膜对损伤部分起临时性屏障作用。有效防止细菌感染是伤口护理膜的潜在要求之一。
壳聚糖是自然界中存在的一种天然多糖，生物相容性好。通过酸溶碱凝法，鼓风烘干得到壳聚糖膜，其制备工艺简单，力学性能佳，可用作伤口护理膜的基膜。纯壳聚糖的抗菌性能不足以满足实际抗菌的需要。
纳米银作为一种广谱高效的抗菌剂，无显著耐药性，在对抗细菌感染中应用广泛。传统的加热还原纳米银常常需要几小时到十几小时，制备时间长，制备效率低；而UV是波长较短的光，辐射能量高而集中，本发明利用UV辐照还原纳米银可大大缩短纳米银的还原时间。利用浸渍法，将纳米银均匀致密地涂覆到壳聚糖膜表面，可制得一种具有抗菌活性的复合膜，可用于伤口护理膜。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米银涂覆壳聚糖膜及其制备方法，是在壳聚糖膜表面均匀且致密涂覆具有抗菌活性的纳米银，可用作伤口护理膜。
本发明通过以下技术方案实现：
一种纳米银涂覆壳聚糖膜，其采用如下方法制得：利用儿茶酚衍生物接枝壳聚糖，并利用UV辐照还原银离子，制得儿茶酚接枝壳聚糖-纳米银复合溶胶，大大缩短了纳米银的制备时间；然后通过浸渍法将纳米银均匀致密涂覆于壳聚糖膜上。本发明的纳米银涂覆壳聚糖膜抗菌性能佳，可实现银的缓释。
本发明具体通过以下步骤实现：
1)利用儿茶酚衍生物接枝壳聚糖，分别配制质量浓度为1～3％的儿茶酚接枝壳聚糖的水溶液和质量浓度为20～30％的硝酸银水溶液；将硝酸银水溶液加入到儿茶酚接枝壳聚糖溶液中，UV辐照反应3～10min后即制得了儿茶酚接枝壳聚糖-纳米银溶胶；
2)选取脱乙酰度≥90％，分子量为30000～100000的壳聚糖，溶解在质量浓度为1～2％的醋酸溶液中，配制成质量浓度为0.1～1％的壳聚糖酸溶液；加入氢氧化钠溶液，调节pH为8-10，使壳聚糖凝胶析出；
3)将步骤2)中制备得到的壳聚糖凝胶用水洗至中性，鼓风烘干后得到壳聚糖膜；
4)将步骤1)中制备得到的儿茶酚接枝壳聚糖-纳米银溶胶，涂覆到步骤3中制备得到的壳聚糖膜表面，调节pH，浸渍过夜后得到纳米银涂覆的壳聚糖膜。
上述技术方案中，所述的UV辐照波长为200nm～400nm。
所述的儿茶酚衍生物是3,4-二羟基氢化肉桂酸。
所述调节pH采用调节溶液为Tris HCl缓冲液，调节至pH为8～9。
上述方法中纳米银的涂覆均匀致密，所得到的纳米银涂覆的壳聚糖膜力学强度好，膜力学强度可达5～10MPa。抗菌性能佳，可实现银的缓释。其缓释机理如图1所示：图中左侧即为壳聚糖凝胶网络的结构，右侧为儿茶酚接枝壳聚糖的结构，壳聚糖基膜上的氨基基团与纳米银表面多余的儿茶酚基团存在相互作用，从而减缓了纳米银的释放。
本发明相对于现有技术具有以下优点：
1)本发明利用UV辐照还原纳米银，大大缩短了纳米银的制备时间，提高了制备效率。
2)本发明提供一种简单有效的涂覆方法，在壳聚糖膜表面均匀且致密涂覆具有抗菌活性的纳米银，力学性能佳，可用作伤口护理膜。
3)本发明得到的纳米银复合溶胶，制备效率高，制备时间短，水溶性佳，儿茶酚的存在减缓了纳米银的释放。
附图说明
图1是本发明的缓释机理；
图2是壳聚糖膜的SEM图，其中图a为纯壳聚糖膜，图b为本发明的表面涂覆纳米银的壳聚糖膜；
图3为表面涂覆纳米银的壳聚糖膜的EDS图；
图4中d为表面涂覆纳米银的壳聚糖膜的抑菌圈(细菌为S.aureus)，图e为表面涂覆纳米银的壳聚糖膜的抑菌圈(细菌为E.coli)。
具体实施方式
以下结合实例进一步说明本发明。
实施例1：
1)分别配制质量浓度为2％的儿茶酚接枝壳聚糖的水溶液和质量浓度为25％的硝酸银水溶液。将50μL硝酸银水溶液缓缓加入到儿茶酚接枝壳聚糖溶液中，UV辐照反应7min后即制得了儿茶酚接枝壳聚糖-纳米银溶胶。
2)选取脱乙酰度≥90％，分子量为80000的壳聚糖，溶解在质量浓度为1.5％的醋酸溶液中，配制成质量浓度为0.1％的壳聚糖酸溶液。加入氢氧化钠溶液，调节pH为10，使壳聚糖凝胶析出。
3)将步骤2)中制备得到的壳聚糖凝胶用水洗至中性，鼓风烘干后得到壳聚糖膜；
4)将步骤1)中制备得到的儿茶酚接枝壳聚糖-纳米银溶胶，涂覆到步骤3)中制备得到的壳聚糖膜表面，调节pH，浸渍过夜后得到纳米银涂覆的壳聚糖膜。
实施例2：
1)分别配制质量浓度为1％的儿茶酚接枝壳聚糖的水溶液和质量浓度为20％的硝酸银水溶液。将100μL硝酸银水溶液缓缓加入到儿茶酚接枝壳聚糖溶液中，UV辐照反应10min后即制得了儿茶酚接枝壳聚糖-纳米银溶胶。
2)选取脱乙酰度≥90％，分子量为30000的壳聚糖，溶解在质量浓度为1％的醋酸溶液中，配制成质量浓度为1％的壳聚糖酸溶液。加入氢氧化钠溶液，调节pH为8.5，使壳聚糖凝胶析出。
3)将步骤2)中制备得到的壳聚糖凝胶用水洗至中性，鼓风烘干后得到壳聚糖膜；
4)将步骤1)中制备得到的儿茶酚接枝壳聚糖-纳米银溶胶，涂覆到步骤3)中制备得到的壳聚糖膜表面，调节pH，浸渍过夜后得到纳米银涂覆的壳聚糖膜。
实施例3：
1)分别配制质量浓度为3％的儿茶酚接枝壳聚糖的水溶液和质量浓度为30％的硝酸银水溶液。将10μL硝酸银水溶液缓缓加入到儿茶酚接枝壳聚糖溶液中，UV辐照反应3min后即制得了儿茶酚接枝壳聚糖-纳米银溶胶。
2)选取脱乙酰度≥90％，分子量为100000的壳聚糖，溶解在质量浓度为2％的醋酸溶液中，配制成质量浓度为0.4％的壳聚糖酸溶液。加入氢氧化钠溶液，调节pH为8，使壳聚糖凝胶析出。
3)将步骤2)中制备得到的壳聚糖凝胶用水洗至中性，鼓风烘干后得到壳聚糖膜；
4)将步骤1)中制备得到的儿茶酚接枝壳聚糖-纳米银溶胶，涂覆到步骤3)中制备得到的壳聚糖膜表面，调节pH，浸渍过夜后得到纳米银涂覆的壳聚糖膜。
从图2、3中可以看出，采用本发明方法可以在壳聚糖膜上涂覆均匀分布的致密的纳米银，且经测试，该膜的力学强度达到5-10MPa，抗菌性能佳，可实现银的缓释达到长期抗菌，且本发明的方法制备简单，可极大的缩短制备时间。

Claims (6)

1.一种纳米银涂覆壳聚糖膜，其特征在于，其采用如下方法制得：利用儿茶酚衍生物接枝壳聚糖，并利用UV辐照还原银离子，制得儿茶酚接枝壳聚糖-纳米银复合溶胶，然后通过浸渍法将纳米银均匀致密涂覆于壳聚糖膜上。
2.一种如权利要求书1所述的纳米银涂覆壳聚糖膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：
1)利用儿茶酚衍生物接枝壳聚糖，分别配制质量浓度为1～3％的儿茶酚接枝壳聚糖的水溶液和质量浓度为20～30％的硝酸银水溶液；将硝酸银水溶液加入到儿茶酚接枝壳聚糖溶液中，UV辐照反应3～10min后即制得了儿茶酚接枝壳聚糖-纳米银溶胶；
2)选取脱乙酰度≥90％，分子量为30000～100000的壳聚糖，溶解在质量浓度为1～2％的醋酸溶液中，配制成质量浓度为0.1～1％的壳聚糖酸溶液；加入氢氧化钠溶液，调节pH为8-10，使壳聚糖凝胶析出；
3)将步骤2)中制备得到的壳聚糖凝胶用水洗至中性，鼓风烘干后得到壳聚糖膜；
4)将步骤1)中制备得到的儿茶酚接枝壳聚糖-纳米银溶胶，涂覆到步骤3中制备得到的壳聚糖膜表面，调节pH，浸渍过夜后得到纳米银涂覆的壳聚糖膜。
3.如权利要求书2所述的纳米银涂覆壳聚糖膜的制备方法，其特征在于：步骤1)所述的UV辐照波长为200nm～400nm。
4.如权利要求书2所述的纳米银涂覆壳聚糖膜的制备方法，其特征在于：步骤1)所述的儿茶酚衍生物是3,4-二羟基氢化肉桂酸。
5.如权利要求书2所述的纳米银涂覆壳聚糖膜的制备方法，其特征在于：步骤4)所述调节pH采用调节溶液为Tris HCl缓冲液，调节至pH为8～9。
6.如权利要求书2所述的纳米银涂覆壳聚糖膜的制备方法，其特征在于：步骤4)所述的纳米银涂覆的壳聚糖膜力学强度为5～10MPa。
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