CN112376124A - 一种抗菌敷料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌敷料，包括敷料主体，所述敷料主体为静电纺丝制成的纤维膜，所述静电纺丝使用的纺丝液由电纺丝前驱体溶液和无机材料混合制备而成，本发明采用静电纺丝制成，天然聚合物作为伤口敷料具有高孔隙率、超孔隙连通性、高比表面积和固有的小孔。它们是高度生物相容性的环保材料，对大肠杆菌(革兰氏阴性菌)和金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)均具有良好的抑制作用，抗菌性得到了显著加强。制备工艺简单，成本低廉，绿色无污染，废弃物可生物降解，使其在生物医药领域具有广阔的应用前景。

Description

一种抗菌敷料
技术领域
本发明涉及生物医药技术领域，具体领域为一种抗菌敷料。
背景技术
敷料是指用于物品主料之外的辅属材料，主要指止血纱布(通常为医用脱脂纱布)，主要用于覆盖外科手术后的伤口、烧伤科、骨科等不能一期关闭的伤口的临时覆盖保护、污染伤口清创后的敷料覆盖。
传统敷料主要是干纱布和油纱。现代伤口敷料包括交互式伤口敷料、藻酸钙敷料、银敷料、泡沫敷料、水胶体敷料和水凝胶敷料等。
现有的敷料抑菌性一般，在使用过程中会产生耐药细菌，且降解性较差，不环保，为此，提出一种抗菌敷料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗菌敷料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗菌敷料，包括敷料主体，所述敷料主体为静电纺丝制成的纤维膜，所述静电纺丝使用的纺丝液由电纺丝前驱体溶液和无机材料混合制备而成。
优选的，所述电纺丝前驱体溶液由玉米醇溶蛋白和溶剂配置而成，其中玉米醇溶蛋白的质量浓度为20-25％，所述溶剂包括乙醇和水的混合液，乙醇与水体积比为8：2。
优选的，所述无机材料包括CaO2粉末。
优选的，所述无机材料还包括碳量子点材料。
优选的，所述碳量子点为茶叶渣荧光碳点。
优选的，所述电纺丝前驱体溶液中，CaO2无机材料的质量浓度为10％,碳量子点的质量浓度为22％。
优选的，所述静电纺丝的直径为6mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种抗菌敷料，采用静电纺丝制成，天然聚合物作为伤口敷料具有高孔隙率、超孔隙连通性、高比表面积和固有的小孔。它们是高度生物相容性的环保材料，对大肠杆菌(革兰氏阴性菌)和金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)均具有良好的抑制作用，抗菌性得到了显著加强。制备工艺简单，成本低廉，绿色无污染，废弃物可生物降解，使其在生物医药领域具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明的纯纳米CaO2的XRD图；
图2为本发明的制得的纯玉米醇溶蛋白膜以及抗菌敷料的扫描电镜图结构示意图；
图3为制得的纯玉米醇溶蛋白膜、添加了碳量子点玉米醇溶蛋白膜、添加了CaO2玉米醇溶蛋白膜以及抗菌敷料的抗菌效果图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种抗菌敷料，包括敷料主体，所述敷料主体为静电纺丝制成的纤维膜，所述静电纺丝使用的纺丝液由电纺丝前驱体溶液和无机材料混合制备而成，将纺丝液盛装在静电纺丝装置注射器中，使用内径为0.60mm的喷丝头，调节注射器喷丝头与滚筒接收器表面距离为15cm，注射器推进速度为35μL·min-1，滚筒接收速度为100rpm，注射器推注水平往复移动距离为30mm，将注射器针头与高压发生器正极连接，铝箔接收器与高压接受器负极连接，调节电压为18kV，进行电纺，静电纺丝出的纤维膜承接在铝箔滚筒接收器上。
具体而言，所述电纺丝前驱体溶液由玉米醇溶蛋白和溶剂配置而成，其中玉米醇溶蛋白的质量浓度为20-25％，所述溶剂包括乙醇和水的混合液，乙醇与水体积比为8：2，天然聚合物作为伤口敷料具有高孔隙率、超孔隙连通性、高比表面积和固有的小孔。它们是高度生物相容性的环保材料。玉米醇溶蛋白是最受欢迎的天然聚合物之一。玉米醇溶蛋白主要富含谷氨酸(21-26％)、亮氨酸(20％)、脯氨酸(10％)和丙氨酸(10％)，通常从玉米蛋白粉中分离出来。玉米醇溶蛋白，无论是单独还是与其他材料(包括聚合物和纳米颗粒结合)已被用于伤口敷料的应用。
具体而言，所述无机材料包括CaO2粉末，过氧化钙，能溶于稀酸生成过氧化氢，过氧化钙在湿空气或水中会逐渐缓慢地分解，长时间放出氧气。由于过氧化钙遇水具有放氧的特性，且本身无毒，不污染环境，是一种用途广泛的优良供氧剂，这种供氧剂可用于鱼类养殖、农作物栽培、污水处理等多方面。纳米CaO2的开发和应用可以在不消耗大量酸化和能源的情况下，进一步增大颗粒的比表面积，提高反应效率，制备方法为：将15mL的1mol/L氨溶液和120mL的PEG200添加到30mL的0.1g/mL CaCl2溶液中并搅拌均匀，以3滴/分钟的速度将15mL30％H2O2溶液逐滴加入上述混合液中搅拌2h。用pH＝13的NaOH溶液调至pH到11.5。离心后用去离子水反复洗涤，直至上清液pH为8.4,。所得产物于真空干燥箱中60度干燥过夜，即得CaO2。
具体而言，所述无机材料还包括碳量子点材料，碳量子点是一种碳基零维材料。碳量子点具有优秀的光学性质，良好的力学性能、水溶性、低毒性、环境友好、原料来源广、成本低、生物相容性好等诸多优点。碳量子点的应用广泛，在医学成像技术、环境监测、化学分析、催化剂制备、能源开发等许多的领域都有较好的应用前景。
具体而言，所述碳量子点为茶叶渣荧光碳点，以红茶叶渣为碳源，采用高温热解和浓硫酸氧化相结合的自下而上路线制备荧光碳量子点。既能赋予碳量子点荧光性质，又使得碳量子点具有生物安全性和良好的生物相容性，制备方法为：首先将一定量市售的茶叶在马弗炉中100℃加热约2小时，然后研磨成粉末形式。将该茶粉再次在200℃加热约8小时。将如此形成的茶的黑色碳化粉末冷却至室温，并储存在玻璃小瓶中。将300mg的碳化茶粉分散在10mL的0.1M乙酸中，并保持40h。然后将分散的介质离心(以10000rpm离心0.5小时)，收集并保存含有茶碳点的上清液。
具体而言，所述电纺丝前驱体溶液中，CaO2无机材料的质量浓度为10％,碳量子点的质量浓度为22％。
具体而言，所述静电纺丝的直径为6mm。
上述实施例制得的抗菌敷料的抗菌实验:
制备不添加CaO2和碳量子点的纯玉米醇溶纤维膜，将所有实验设备均提前在120℃下灭菌2小时，整个过程保持无菌环境。(1)将稀释后的细菌悬浮液均匀混合于装有60mL营养液的锥形瓶中，并加入4cm×4cm的不同样品。37℃培养摇床摇匀18h后，将5mL溶液转移至离心管，1000rpm离心5min。最后通过计算试管的质量差异得到抑菌率。(2)采用涂布平板法将经过传代培养的菌种接种到固体琼脂培养基中，在培养基中心平铺直径大小为1cm的纤维膜进行抑菌试验，只接种细菌的固体培养基作为对照。最后，将培养基在37℃孵育24小时，观察抑制区。
附图1为本发明制得的纯纳米CaO2的XRD图，参见图1，纯CaO2对应于标准PDF卡片JCPDS,No.03-0865。其中CaO2包含4个主峰，分别位于2θ＝30.2、35.6、47.3和53.2。体现了CaO2的成功合成。
附图2为本发明制得的抗菌辅料的扫描电镜图，其中图(a),(c)为添加了碳量子点的玉米醇溶蛋白膜，可观察到纤维膜表面平整光滑，碳量子点很好的融合在纺丝纤维当中，无明显团聚现象发生。图(b),(d)为本发明的抗菌敷料膜，可观察到粒状CaO2颗粒被包裹在玉米纤维膜当中。
附图3为本发明制得的玉米醇溶蛋白膜、添加了碳量子点的玉米醇溶蛋白膜、添加了CaO2的玉米醇溶蛋白膜以及本发明抗菌辅料的抗菌膜的抗菌率图。可见，纯玉米醇溶蛋白膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌无抗菌活性。而添加了CaO2的玉米醇溶蛋白膜以及本发明抗菌辅料的抗菌膜对两种细菌均有抗菌作用，且本发明抗菌辅料的抗菌膜的抑菌效果最优。碳量子点溶液的添加提高了单一CaO2材料的抗菌性，碳量子点与CaO2的结合起到了协同作用效果。添加了CaO2玉米醇溶蛋白膜和本发明抗菌辅料的抗菌膜的平均抑制区域最大。此外，在含有本发明抗菌辅料的抗菌膜的情况下，观察到的平均抑制区域是在含有CaO2玉米醇溶蛋白膜情况下所观察到平均抑制区域的1.5-2倍。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种抗菌敷料，包括敷料主体，其特征在于：所述敷料主体为静电纺丝制成的纤维膜，所述静电纺丝使用的纺丝液由电纺丝前驱体溶液和无机材料混合制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌敷料，其特征在于：所述电纺丝前驱体溶液由玉米醇溶蛋白和溶剂配置而成，其中玉米醇溶蛋白的质量浓度为20-25％，所述溶剂包括乙醇和水的混合液，乙醇与水体积比为8：2。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌敷料，其特征在于：所述无机材料包括CaO2粉末。
4.根据权利要求3所述的一种抗菌敷料，其特征在于：所述无机材料还包括碳量子点材料。
5.根据权利要求4所述的一种抗菌敷料，其特征在于：所述碳量子点为茶叶渣荧光碳点。
6.根据权利要求4或5任意一项所述的一种抗菌敷料，其特征在于：所述电纺丝前驱体溶液中，CaO2无机材料的质量浓度为10％,碳量子点的质量浓度为22％。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的一种抗菌敷料，其特征在于：所述静电纺丝的直径为6mm。
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