CN110115775A - 一种细菌纤维素/肝素复合膜的制备及改性方法 - Google Patents

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周晓东
张雅琴
陈袁曦
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    • A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties

Abstract

本发明涉及一种细菌纤维素/肝素医用敷料改性方法，主要步骤如下：原位培养出细菌纤维素（BC）/肝素（Hep）复合膜，经过提纯处理后，利用化学交联改性的方法即利用交联剂1‑乙基‑3‑(3‑二甲基氨基丙基)‑碳炭化二亚胺(EDC)和N‑羟基琥珀酰亚胺(NHS)，将BC与Hep的氢键结合方式变为化学键结合，且交联剂EDC/NHS在交联反应过程中只起催化作用，不参与反应过程，水洗可去除，无生物毒性。交联改性后复合膜的力学性能得到了提高，Hep的释放速度得到了有效的控制，能够有效加快伤口的愈合。

Description

一种细菌纤维素/肝素复合膜的制备及改性方法
技术领域
本发明涉及一种生物医用敷料的制备，特别是一种细菌纤维素/肝素医用敷料的改性方法。
背景技术
医用敷料使用以覆盖疮、伤口或其他损害的医用材料，随着科技的进步，医用敷料的成分和种类也发生了翻天覆地的变化，目前根据材料的不同可以分为传统敷料、生物敷料、人工合成敷料和生长因子敷料。细菌纤维素（Bacterial Cellulose，简称BC），一种新型的生物高分子材料，作为敷料具有以下的优势：高孔隙率和高比表面积可以引入和释放抗微生物剂、药物和其他生物功能材料；3D网络结构其具有良好的透气性以及能阻挡微生物的入侵，防止感染；潮湿环境下有优异稳定的机械性能；高吸水性和高持水性能使其快速吸收伤口渗出液，促进伤口愈合；良好的生物相容性和生物可降解性；无毒。
肝素（Heparin，简称Hep）是硫酸化和酸性最强的糖胺聚糖，也是在烧伤治疗中使用最多的糖胺聚糖，肝素能和许多蛋白质反应，包括与炎症反应过程中释放的介质如趋化因子、生长因子和酶如弹性蛋白酶、组织蛋白酶G反应，具有抗炎的作用，还能够改善局部创面微循环，减轻疼痛，减少菌群位移，促进创面早期愈合。在敷料表面上固定肝素，能有效的提高敷料治疗烧伤效果。
将肝素固定到敷料上的方法分为物理法和化学法两大类。物理法是将肝素涂覆到敷料表面，与敷料之间形成氢键作用。和表面涂覆法相比，化学法是利用交联剂将肝素通过化学键的方式固定到敷料上，肝素与敷料间结合更牢固，肝素更加稳定，且能够控制肝素释放速度。有人将BC膜浸泡在肝素溶液中，然后再加入交联剂，此法制得的BC/Hep复合膜，缺点在于大量的肝素都是固定在BC膜的表面，在缓释的过程中释放速度快，不能够起到持续治疗的效果。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种制备细菌纤维素/肝素伤口敷料的方法，通过交联改性，改变复合膜的微观结构，控制肝素的释放速率；
本发明的技术方案如下：
一种医用复合材料，包括细菌纤维素膜、肝素、交联剂EDC和NHS；
本发明提供的细菌纤维素/肝素复合材料制备方法包括如下步骤：
步骤一：配制木醋杆菌发酵培养基，培养基组成为7.0wt%葡萄糖、1.5wt%酵母浸膏、0.05wt%肝素、1.0%(v/v)无水乙醇，pH=6.8。120℃高温灭菌20min，接种后，25℃恒温培养10天，得到细菌纤维素/肝素复合膜，
步骤二：用0.1M NaOH溶液处理细菌纤维素/肝素复合膜，再用去离子水清洗多次至纤维素表面呈中性，
步骤三：将提纯处理后的细菌纤维素/肝素复合膜浸泡在含有交联剂EDC和NHS的MES溶液中。用0.1M Na2HPO4溶液清洗2次终止反应，每1h换液。再用1.0M NaCl溶液清洗4次，每6h换液，最后用大量去离子水冲洗，冷冻干燥，得到改性的细菌纤维素/肝素医用敷料干膜；
所述步骤二的0.1M NaOH溶液处理方法为浸泡24h；
所述步骤三中加入的交联剂EDC和NHS的摩尔比为1:0.6，MES的浓度为0.05mol/L，溶液的体积为100-400mL；
与现存技术相比，本发明具有以下特点和优点：
(1) 和在培养基中加入肝素以及浸泡法制备细菌纤维素/肝素复合膜相比，本发明方法在得到复合材料后继续采用了化学交联法对复合膜改性使得肝素与BC结合的更加牢固，且肝素在BC膜中分布更加均匀，有利于医用敷料材料长期治疗伤口的效果；
下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，但保护范围并不受此限制；
实施例1
(1) 称取7.0g葡萄糖、1.5g酵母浸膏和0.05g肝素放入烧杯中，加入100.0mL去离子水，充分搅拌溶解后，加入1.0mL无水乙醇，调节溶液pH至6.8。装入三角烧瓶中，封口后在120℃高温灭菌20min，接种后，25℃恒温培养10天，得到细菌纤维素/肝素复合膜。将复合膜放入0.1M NaOH溶液中浸泡24h后，用大量去离子水冲洗至膜表面呈中性；
(2) 将提纯后的细菌纤维素/肝素复合膜浸泡在含有交联剂EDC和NHS摩尔的MES溶液中（EDC:NHS:Hep-COOH=0.4:0.24:1，溶液的体积是100mL），室温下反应24h。用0.1M Na2HPO4溶液清洗2次终止反应，每1h换液。再用1.0M NaCl溶液清洗4次，每6h换液，最后用大量去离子水冲洗，冷冻干燥，得到细菌纤维素/肝素干膜；
实施例2
(1) 称取7.0g葡萄糖、1.5g酵母浸膏和0.05g肝素放入烧杯中，加入100.0mL去离子水，充分搅拌溶解后，加入1.0mL无水乙醇，调节溶液pH至6.8。装入三角烧瓶中，封口后在120℃高温灭菌20min，接种后，25℃恒温培养10天，得到细菌纤维素/肝素复合膜。将复合膜放入0.1M NaOH溶液中浸泡24h后，用大量去离子水冲洗至膜表面呈中性；
(2) 将提纯后的细菌纤维素/肝素复合膜浸泡在含有交联剂EDC和NHS摩尔的MES溶液中（EDC:NHS:Hep-COOH=0.4:0.24:1，溶液的体积是200mL），室温下反应24h。用0.1M Na2HPO4溶液清洗2次终止反应，每1h换液。再用1.0M NaCl溶液清洗4次，每6h换液，最后用大量去离子水冲洗，冷冻干燥，得到细菌纤维素/肝素干膜；
实施例3
(1) 称取7.0g葡萄糖、1.5g酵母浸膏和0.05g肝素放入烧杯中，加入100.0mL去离子水，充分搅拌溶解后，加入1.0mL无水乙醇，调节溶液pH至6.8。装入三角烧瓶中，封口后在120℃高温灭菌20min，接种后，25℃恒温培养10天，得到细菌纤维素/肝素复合膜。将复合膜放入0.1M NaOH溶液中浸泡24h后，用大量去离子水冲洗至膜表面呈中性；
(2) 将提纯后的细菌纤维素/肝素复合膜浸泡在含有交联剂EDC和NHS摩尔的MES溶液中（EDC:NHS:Hep-COOH=0.4:0.24:1，溶液的体积是400mL），室温下反应24h。用0.1M Na2HPO4溶液清洗2次终止反应，每1h换液。再用1.0M NaCl溶液清洗4次，每6h换液，最后用大量去离子水冲洗，冷冻干燥，得到细菌纤维素/肝素干膜；
实施例4
(1) 称取7.0g葡萄糖、1.5g酵母浸膏和0.05g肝素放入烧杯中，加入100.0mL去离子水，充分搅拌溶解后，加入1.0mL无水乙醇，调节溶液pH至6.8。装入三角烧瓶中，封口后在120℃高温灭菌20min，接种后，25℃恒温培养10天，得到细菌纤维素/肝素复合膜。将复合膜放入0.1M NaOH溶液中浸泡24h后，用大量去离子水冲洗至膜表面呈中性；
(2) 将提纯后的细菌纤维素/肝素复合膜浸泡在含有交联剂EDC和NHS摩尔的MES溶液中（EDC:NHS:Hep-COOH=0.8:0.48:1，溶液的体积是200mL），室温下反应24h。用0.1M Na2HPO4溶液清洗2次终止反应，每1h换液。再用1.0M NaCl溶液清洗4次，每6h换液，最后用大量去离子水冲洗，冷冻干燥，得到细菌纤维素/肝素干膜；
实施例5
(1) 称取7.0g葡萄糖、1.5g酵母浸膏和0.05g肝素放入烧杯中，加入100.0mL去离子水，充分搅拌溶解后，加入1.0mL无水乙醇，调节溶液pH至6.8。装入三角烧瓶中，封口后在120℃高温灭菌20min，接种后，25℃恒温培养10天，得到细菌纤维素/肝素复合膜。将复合膜放入0.1M NaOH溶液中浸泡24h后，用大量去离子水冲洗至膜表面呈中性；
(2) 将提纯后的细菌纤维素/肝素复合膜浸泡在含有交联剂EDC和NHS摩尔的MES溶液中（EDC:NHS:Hep-COOH=1.6:0.96:1，溶液的体积是400mL），室温下反应24h。用0.1M Na2HPO4溶液清洗2次终止反应，每1h换液。再用1.0M NaCl溶液清洗4次，每6h换液，最后用大量去离子水冲洗，冷冻干燥，得到细菌纤维素/肝素干膜；
经机械性能测试，改性后的细菌纤维素/肝素复合膜具有较佳的力学性能，加入交联剂EDC与NHS后，拉伸强度最大可达106.66MPa，与纯细菌纤维素相比提高了52.65%。加入交联剂后，测试了经过24h后细菌纤维素/肝素医用敷料的膨胀率、含水率以及7天内敷料的透湿性，其测试结果如下表：
表1 不同摩尔比交联剂交联后敷料的膨胀率、含水率和透湿性
加入交联剂后，交联剂的摩尔比为0.4:0.24:1时膨胀率和透湿性最优，含水率基本没什么变化。经缓释测试后发现加入交联剂后肝素的释放速率得到了控制，浸泡在PH为7.4的PBS溶液中24后，交联剂摩尔比为1.6:0.96:1时，敷料上肝素释放率为49%，未加入交联剂的敷料肝素释放率为83%。

Claims (7)

1.一种细菌纤维素/肝素伤口敷料，其特征在于将原位制备好的细菌纤维素/肝素复合膜，通过交联剂EDC、NHS将肝素与细菌纤维素间氢键结合方式改为化学键结合，得到改性的伤口敷料。
2.一种如权利要求1所述制备细菌纤维素/肝素医用敷料材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1) 配制木醋杆菌发酵培养基，接种后25℃恒温培养10天，得到细菌纤维素/肝素复合膜，进行提纯处理，
(2) 再将BC/Hep膜浸泡在加有交联剂EDC和NHS的MES溶液中，室温下反应，制备改性复合材料。
3.根据权利要求2所述的一种制备细菌纤维素/肝素医用敷料材料的方法，其特征在于，所述步骤(1)中培养基组成为：7.0wt%葡萄糖、1.5wt%酵母浸膏、0.05wt%肝素、1.0%(v/v)无水乙醇，pH=6.8。
4.根据权利2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中提纯方法为0.1M NaOH溶液浸泡24h，再用去离子水冲洗至BC膜表面呈中性。
5.根据权利2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中MES溶液的摩尔浓度是0.05mol/L，溶液的体积为100-400mL。
6.根据权利2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中EDC和NHS的摩尔比为1:0.6。
7.根据权利2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中反应条件为室温下浸泡24h。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110801529A (zh) * 2019-10-31 2020-02-18 西安交通大学 一种改性细菌纤维素/肝素/明胶医用敷料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101461967A (zh) * 2009-01-14 2009-06-24 天津大学 细菌纤维素与肝素复合材料及制备方法
CN106693054A (zh) * 2017-03-14 2017-05-24 华东理工大学 一种细菌纤维素/肝素医用复合材料及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101461967A (zh) * 2009-01-14 2009-06-24 天津大学 细菌纤维素与肝素复合材料及制备方法
CN106693054A (zh) * 2017-03-14 2017-05-24 华东理工大学 一种细菌纤维素/肝素医用复合材料及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. WANG ET AL: "immobilication of heparin on bacterial cellulose chitosan nanofibres surfaces via the crosslinking technique", 《THE INSTITUTION OF ENGINEERING AND TECHNOLOGY》 *
罗致诚: "《中国医学百科全书 生物医学工程学》", 30 November 1989 *
陈丹丹: "细菌纤维素肝素复合物的制备与力学性能", 《工程塑料应用》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110801529A (zh) * 2019-10-31 2020-02-18 西安交通大学 一种改性细菌纤维素/肝素/明胶医用敷料及其制备方法
CN110801529B (zh) * 2019-10-31 2020-11-10 西安交通大学 一种改性细菌纤维素/肝素/明胶医用敷料及其制备方法

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