CN109453423B - 一种基于纳米材料的抗菌喷剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于纳米材料的抗菌喷剂及其制备方法和应用。所述抗菌喷剂的活性成分包括：液态金属和壳聚糖，其质量比为1:(10～20)。本发明所述抗菌喷剂能够起到双重的抑菌效果，医用或家用使用起来都更加便捷。本发明还进一步提供抗菌喷剂系统，利用水凝胶作为药物缓释层，在保证补水保湿的同时，能够进一步促进皮肤生长，加快伤口愈合，极大地提升抗菌效果，减少恢复时间，针对各类刀伤烫伤等伤口都能收获良好的抑菌效果。

Description

一种基于纳米材料的抗菌喷剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于医用材料领域，具体涉及一种基于纳米材料的抗菌喷剂及其制备方法。
背景技术
经过长期的探索，人们发现对于伤口的愈合，潮湿的环境十分重要，而传统的创可贴、纱布、棉布等外部敷料仅仅能够起到隔离的效果，却不能达到补水锁水的要求。
现有文献已公开将液态金属作为抗菌材料与植物抗菌材料复合，可用于医用无纺布敷料。但其以敷料的形式存在，与皮肤伤口的贴合不完全，而且需要依附于无纺布等材料使用，影响了抗菌效果。有鉴于此，本发明特提出此发明。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种基于纳米材料的抗菌喷剂，其通过液态金属和壳聚糖的优化组合，并选择合适的助剂与其配伍，利用喷雾工艺得到抗菌效果更显著的抗菌喷剂。所得抗菌喷剂能够解决目前抗菌消炎领域所面临的抗生素滥用的问题，既隔离又补水锁水。
本发明的技术方案如下：
一种基于纳米材料的抗菌喷剂，其活性成分包括：液态金属和壳聚糖，其质量比为1:(10～20)，如1:10，1:15，1:20。
所述液态金属选择熔点临近室温的金属，如熔点在20-30℃的液体金属，优选金属镓单质或基于金属镓的合金，如镓铟锡合金。
所述抗菌喷剂还包括高分子有机材料和水。
作为本发明实施方式之一，所述抗菌喷剂由如下重量份的组分制得：液态金属0.1-0.3份，壳聚糖1-3份，高分子有机材料10-15份，水0.1-0.3份。
所述高分子有机材料具有提高材料生物相容性的特性，优选聚乙二醇、PF-127、壳聚糖中的一种或多种，进一步优选聚乙二醇。
本发明还提供一种抗菌喷剂的制备方法，包括：
(1)制备液态金属微纳米溶液：向水中加入液态金属、高分子有机材料，超声，离心去除大颗粒，离心液除水，得到微米或纳米形式的液态金属微纳米颗粒；将液态金属微纳米颗粒溶于生理溶液中重悬，得到液态金属微纳米溶液；
(2)制备壳聚糖纳米溶液：将壳聚糖加入冰乙酸溶液中溶解，再加入双氧水，反应后，加入三聚磷酸钠溶液，继续反应；将所得反应液除水，得到壳聚糖纳米颗粒(其中具体成分及配比为壳聚糖1-3份，冰乙酸0.05-0.1份，三聚磷酸钠3-10份)；将壳聚糖纳米颗粒溶解于生理溶液中，得到壳聚糖纳米溶液。
其中，所述冰乙酸溶液的质量百分数为1-3％，如2％；所述双氧水的质量百分数为2-4％，如3％；所述三聚磷酸钠溶液的质量百分数为10％。
(3)将上述两种溶液混合，经后处理除去溶剂等杂质，得到抗菌喷剂。
本发明还提供所述抗菌喷剂在伤口处理中的应用。
本发明还提供一种皮肤伤口处理方法，包括：先使用上述抗菌喷剂处理伤口，再将水凝胶胶体涂抹于伤口患处，起到补水保湿的效果，最后覆盖水凝胶敷料，起到再次隔绝包裹的作用。
本发明还提供一种抗菌喷剂系统，包括：自下而上的抗菌喷剂层、水凝胶层、保护性外层；其中，所述抗菌喷剂层由上述抗菌喷剂形成。
其中，所述水凝胶层包含水凝胶、小分子保湿物质；其中所述水凝胶选自聚乙烯醇、壳聚糖、纤维素、聚N-异丙基烯酰胺、明胶、聚谷氨酸、多肽类中的一种或多种。所述水凝胶层也可以用纱布等敷料替代。
其中，所述水凝胶层还包括抗菌药物，如中药类抗菌药物。
其中，所述小分子保湿物质选自透明质酸、海藻糖、甘油、氨基酸、橄榄油、凡士林中的一种或多种，用于提升伤口透气、补水、保湿效果。
本发明的有益效果如下：
本发明所述抗菌喷剂能够起到双重的抑菌效果，医用或家用使用起来都更加便捷。本发明还进一步提供抗菌喷剂系统，利用水凝胶作为药物缓释层，在保证补水保湿的同时，能够进一步促进皮肤生长，加快伤口愈合，极大地提升抗菌效果，减少恢复时间，针对各类刀伤烫伤等伤口都能收获良好的抑菌效果。
附图说明
图1为本发明所述的抗菌喷剂系统示意图。
图中：1、抗菌喷剂层；2、水凝胶层；3、保护性外层。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1一种基于纳米材料的抗菌喷剂
本实施例提供一种基于纳米材料的抗菌喷剂，由如下重量份的组分制得：液态金属(GaIn24.5，金属镓与金属铟的质量比为75.5:24.5)3份，高分子有机材料(聚乙二醇，分子量2000)100份，壳聚糖30份，水3份。
将实施例1所得抗菌喷剂与现有含液态金属的抗菌敷料进行抗菌对比实验，结果显示，本发明所述抗菌喷剂的抗菌效果显著优于现有抗菌辅料。
实施例2一种抗菌喷剂的制备方法
实施例1所述抗菌喷剂的制备，包括：
(1)制备液态金属微纳米溶液：向20ml水中加入0.6mg液态金属、20mg高分子有机材料聚乙二醇，超声，离心去除大颗粒，离心液除水，得到微米或纳米形式的液态金属微纳米颗粒；将液态金属微纳米颗粒溶于生理溶液中重悬，得到液态金属微纳米溶液,其中液态金属浓度为1mg/mL；
(2)制备壳聚糖纳米溶液：将3g壳聚糖加入100ml 2％(质量分数)冰乙酸溶液中溶解，再加入3％(质量分数)双氧水适量，反应后，加入10％(质量分数)三聚磷酸钠溶液1ml，继续反应；将所得反应液除水，得到壳聚糖纳米颗粒；将颗粒溶解于生理溶液中，得到壳聚糖纳米溶液，其中壳聚糖浓度为10mg/mL。
(3)将上述两种溶液按照体积比1：1混合，经后处理除去溶剂等，得到抗菌喷剂。
实施例3一种皮肤伤口处理方法
一种皮肤伤口处理方法，包括：先使用上述实施例1所得抗菌喷剂处理伤口，再将水凝胶胶体涂抹于伤口患处，起到补水保湿的效果，最后覆盖水凝胶敷料，起到再次隔绝包裹的作用。
实施例4一种抗菌喷剂系统
一种抗菌喷剂系统，包括：自下而上的抗菌喷剂层、水凝胶层、保护性外层。
其中，所述抗菌喷剂层由上述实施例1所得抗菌喷剂形成；
所述水凝胶层具体由壳聚糖、中药类抗菌药物、透明质酸制得的胶体形成。
如图1所示，为抗菌喷剂系统的示意图。首先将由无机液态金属和有机壳聚糖组成的抗菌喷剂1喷到患处，再涂一层水凝胶载药层2，最后通过保护性外层3进一步保护伤口。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种基于纳米材料的抗菌喷剂，其特征在于，由如下重量份的组分制得：液态金属0.1-0.3份，壳聚糖1-3份，高分子有机材料10-15份，水0.1-0.3份；
所述液态金属为GaIn24.5；所述液态金属与壳聚糖的质量比为1:10；
所述高分子有机材料为聚乙二醇、PF-127中的一种或多种；
所述抗菌喷剂是通过下述方法获得的，包括：
（1）制备液态金属微纳米溶液：向水中加入液态金属、高分子有机材料，超声；
离心去除大颗粒，离心液除水，得到微米或纳米形式的液态金属微纳米颗粒；将液态金属微纳米颗粒溶于生理溶液中重悬，得到液态金属微纳米溶液；
（2）制备壳聚糖纳米溶液：将壳聚糖加入冰乙酸溶液中溶解，再加入双氧水，反应后，加入三聚磷酸钠溶液，继续反应；
将所得反应液除水，得到壳聚糖纳米颗粒；将壳聚糖纳米颗粒溶解于生理溶液中，得到壳聚糖纳米溶液；
（3）将上述两种溶液混合，后处理除杂，得到抗菌喷剂。
2.根据权利要求1所述的抗菌喷剂，其特征在于，所述高分子有机材料为聚乙二醇。
3.权利要求1或2所述抗菌喷剂在处理伤口的产品中的应用。
4.一种抗菌喷剂系统，其特征在于，包括：自下而上的抗菌喷剂层、水凝胶层、保护性外层；
其中，所述抗菌喷剂层由权利要求1或2所述抗菌喷剂形成。
5.根据权利要求4所述的抗菌喷剂系统，其特征在于，所述水凝胶层包含水凝胶、小分子保湿物质和抗菌药物；
所述小分子保湿物质选自透明质酸、海藻糖、甘油、氨基酸、橄榄油、凡士林中的一种或多种。
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