CN113975447A - 一种抗菌海藻酸盐敷料及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海藻酸盐纤维敷料,它是通过静电作用附着聚合物胍和/或其盐。本发明敷料不仅具有优异的抗菌性能,还具有良好的止血性能,同时无溶出且作用时间长,保证了对人体和环境的安全性,耐洗性能(耐洗次数至少50次)优异,可重复使用,经试验证明可连续至少10个循环抗菌。本发明敷料还可用于用于面巾、面膜等产品。本发明敷料制备方法,工艺简单,生产成本低,适于工业化大生产。
Description
技术领域
本发明涉及医用敷料,具体涉及一种抗菌海藻酸盐敷料及其制备方法和用途。
背景技术
皮肤作为人体最大的器官,起着抵御病原体入侵的屏障作用。然而,一旦受伤,它就特别容易受到细菌感染。据报道,烧伤患者与细菌感染相关的死亡率高达75%。因此,预防感染、消除多余渗出物、透气止血的创面敷料是治疗受损皮肤的重要辅助材料。伤口敷料对伤口护理至关重要,它在伤口和外部环境之间提供了一个物理屏障,以防止伤口的进一步损伤或感染。然而,传统的创面材料存在加速凝血效果不佳、具有潜在的致敏性、无法抑制细菌感染、缺乏可生物降解性等不足,不能完全满足临床需要。因此,多功能创面敷料的设计与开发是促进创面愈合的重要途径之一。
近几十年来,国内外对具有柔软性、良好的生物降解性和细胞相容性、抗菌性等多功能优点的创面敷料的开发进行了深入研究。壳聚糖、海藻酸盐、纤维素、胶原蛋白、透明质酸和明胶等天然生物聚合物常以薄膜、海绵和纤维的形式被应用于伤口敷料中。在这些生物聚合物中,从褐藻中提取的海藻酸钠(SA)因其无毒、生产方便、可生物降解、成本低和生物相容性好而成为最常用的生物材料之一。在伤口治疗中,基于海藻酸盐材料的伤口敷料在文献和商业上都是众所周知的。海藻酸盐的亲水性、良好的生物相容性和巨大的液体吸收能力使其成为一种有吸引力的创面敷料,特别是海藻酸盐能激活巨噬细胞,刺激单核细胞产生白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)从而加速慢性伤口愈合。但是,普通的海藻酸钠敷料抗菌功能不强,这导致它在伤口发生感染时无法发挥出理想的作用。因此抗菌海藻酸钠敷料的研发受到了广泛关注,目前最广泛的改性方式就是将海藻酸钠与小分子抗生素或者银离子共混,或者通过接枝改性来赋予其抗菌性能。然而,小分子抗生素容易溶出,一方面会造成敷料抗菌效果下降,另一方面也容易产生细菌耐药性。接枝改性虽然可以克服上述缺点,但复杂的制备工艺以及昂贵的成本限制了它们在临床上的大规模使用。
聚合物胍类(PG)抗菌剂是一类环境友好型阳离子聚合物抗菌剂,可与阴离子通过静电作用结合。聚合物胍类(PG)抗菌剂抗菌活性强,抗菌谱广,对人体毒性低,尤其是聚六亚甲基双胍盐酸盐(PHMB)和聚六亚甲基胍盐酸盐(PHMG)已广泛应用于水处理、伤口消毒、食品包装等,是一种理想的抗菌聚合物。但有报道认为:聚六亚甲基双胍盐酸盐为阳离子聚合物,藻酸盐为阴离子聚合物,两者在水溶液状态发生离子络合反应,聚六亚甲基双胍盐酸盐抗菌活性很快钝化,因此两者结合制备敷料需要添加大量的聚六亚甲基双胍盐;同时,敷料中的聚六亚甲基双胍盐酸盐快速溶解于伤口渗液,继而快速渗透伤口细胞,致使敷料内抗菌剂浓度在较短时间内衰减至最小抗菌浓度以下,最终失去抗菌性能,无法满足敷料长久抗菌的需求,且大量溶出的聚六亚甲基双胍盐不符合安全要求,因此目前还没有以浸渍,喷雾或涂抹聚合物胍类溶液的方法制备藻酸盐敷料的报道。
专利CN107385917B公开了一种抗菌藻酸盐纤维,该藻酸盐纤维以界面化学反应共价键连接方式负载聚六亚甲基胍盐。由于共价结合的工艺复杂、生产成本高,难于大规模应用,且制备过程中聚六亚甲基胍盐溶解于有机溶剂中,存在安全隐患与环境污染。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种海藻酸盐纤维敷料,它是通过静电作用附着聚合物胍和/或其盐。
进一步地,所述附着的方式是喷涂或浸泡质量分数为0.01%~10%的聚合物胍和/或其盐的水溶液。
更进一步地,所述水溶液中聚合物胍和/或其盐的质量分数为0.1%~2%。
进一步地,所述聚合物胍盐为聚合物胍的盐酸盐、聚合物胍的磷酸盐和聚合物胍的葡萄糖酸盐任意一种或多种。
更进一步地,所述聚合物胍的盐酸盐为聚合度为6–18的聚六亚甲基双胍盐酸盐或聚合度为50–100的聚六亚甲基胍盐酸盐。
更进一步地,所述海藻酸盐纤维敷料经50~100次水洗和/或皂洗抗菌效果保持不变。
进一步地,所述海藻酸盐纤维敷料包括海藻酸盐无纺布、海藻酸盐海绵。
本发明还提供了一种前述海藻酸盐纤维敷料的制备方法,它包括如下步骤:
1)取聚合物胍和/或其盐,加水溶解,得溶液;
2)取溶液,浸泡或喷涂海藻酸盐纤维敷料,再用水冲洗敷料,干燥即得。进一步地,步骤2)所述浸泡时间1~30min;所述喷涂量为0.1~1mL/cm2;所述干燥条件为:60℃干燥24h。
本发明还提供了一种前述海藻酸盐纤维敷料在制备具有抑菌作用的外用药物、日化用品中的用途。
进一步地,所述日化用品包括面巾、面膜。
本发明最后提供了一种前述海藻酸盐纤维敷料在制备预防和/或治疗伤口感染的外用药物中的用途。
本发明敷料不仅具有优异的抗菌性能,还具有良好的止血性能,同时无溶出且作用时间长,保证了对人体和环境的安全性,耐洗性能优异,可重复使用,经试验证明,本发明连续10个循环使用后抗菌效果仍然良好。本发明敷料不仅可用于伤口护理的药物,还可用于用于面巾、面膜等日化用品。本发明敷料制备方法,工艺简单,生产成本低,适于工业化大生产。
显然,根据本发明的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
以下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
附图说明
图1 SA-PHMG敷料电镜图
图2 SA-PHMG敷料吸液性能
图3 SA-PHMG敷料水蒸气透过率
图4 SA-PHMG敷料杀菌效果图
图5细菌形貌电镜图
图6 SA-PHMG敷料对大肠杆菌的循环杀菌效果
图7 SA-PHMG敷料对金黄色葡萄球菌的循环杀菌效果
图8 SA-PHMG敷料对铜绿假单胞菌的循环杀菌效果
图9 SA-PHMG敷料对混合菌的循环杀菌效果
图10 SA-PHMG敷料水洗后的抗菌率
图11 SA-PHMG敷料皂洗后的抗菌率
图12 SA-PHMG敷料作用后的凝血指数BCI值
图13 SA-PHMG敷料与红细胞和血小板接触后的电镜图
图14 SA-PHMG敷料和空白治疗后的创面光学图像
图15伤口愈合率统计图
图16 SA-PHMG敷料溶血实验结果
图17 SA-PHMG敷料皮肤刺激性实验结果
具体实施方式
实施例1本发明敷料的制备
1)取聚合度6–18的聚六亚甲基双胍盐酸盐,加水溶解,得质量分数为0.01%的溶液;
2)取溶液,浸泡海藻酸盐纤维敷料1min,用水冲洗敷料至无游离的聚六亚甲基双胍盐酸盐,干燥即得。
实施例2本发明敷料的制备
1)取聚合度50-100的聚六亚甲基胍盐酸盐,加水溶解,得质量分数为1%的溶液;
2)取溶液,以0.5mL/cm2的量喷涂海藻酸盐纤维敷料,再用水冲洗敷料至无游离的聚六亚甲基双胍盐酸盐,干燥即得。
实施例3本发明敷料的制备
1)取聚合度50-100的聚六亚甲基胍盐酸盐,加水溶解,得质量分数为2%的溶液;
2)取溶液,浸泡海藻酸盐无纺布30min,用水冲洗无纺布至无游离的聚六亚甲基双胍盐酸盐,干燥即得。
实施例4本发明敷料的制备
1)取聚合度6–18的聚六亚甲基双胍盐酸盐,加水溶解,得质量分数为5%的溶液;
2)取溶液,以0.1mL/cm2的量喷涂海藻酸盐纤维敷料,再用水冲洗敷料至无游离的聚六亚甲基双胍盐酸盐,干燥即得。
实施例5本发明敷料的制备
1)取聚合度50-100的聚六亚甲基胍盐酸盐,加水溶解,得质量分数为10%的溶液;
2)取溶液,浸泡海藻酸盐无纺布5min,用水冲洗无纺布至无游离的聚六亚甲基胍盐酸盐,干燥即得。
实施例6本发明敷料的制备
1)取聚合度50-100的聚六亚甲基胍盐酸盐,加水溶解,得质量分数为10%的溶液;
2)取溶液,浸泡海藻酸盐海绵5min,用水冲洗海绵至无游离的聚六亚甲基胍盐酸盐,干燥即得。
实施例7本发明敷料的制备
1)取聚合度6–18的聚六亚甲基胍磷酸盐,加水溶解,得质量分数为5%的溶液;
2)取溶液,以0.1mL/cm2的量喷涂海藻酸盐纤维敷料,再用水冲洗敷料至无游离的聚六亚甲基胍磷酸盐,干燥即得。
实施例8本发明敷料的制备
1)取聚合度6–18的聚六亚甲基胍葡萄糖酸盐,加水溶解,得质量分数为0.1%的溶液;
2)取溶液,浸泡海藻酸盐纤维敷料1min,用水冲洗敷料至无游离的聚六亚甲基胍葡萄糖酸盐,干燥即得。
实施例9本发明敷料的制备
1)取聚合度6–18的聚六亚甲基双胍盐酸盐,加水溶解,得质量分数为0.1%的溶液;
2)取溶液,浸泡海藻酸盐纤维敷料1min,用水冲洗敷料至无游离的聚六亚甲基双胍盐酸盐,干燥即得。
实施例10本发明敷料的制备
1)取聚合度50-100的聚六亚甲基胍盐酸盐,加水溶解,得质量分数为0.1%的溶液;
2)取溶液,以0.5mL/cm2的量喷涂海藻酸盐纤维敷料,再用水冲洗敷料至无游离的聚六亚甲基双胍盐酸盐,干燥即得。
以下通过试验例来说明本发明的有益效果。
试验例1
1)SA-PHMG抗菌敷料的制备
利用聚六亚甲基胍(PHMG)带正电的胍基与带负电荷的海藻酸盐(SA)之间的静电作用制备SA-PHMG抗菌敷料。首先,将PHMG粉末溶于超纯水中,室温持续搅拌1小时,制得质量分数为2%的PHMG均质溶液。然后,将海藻酸盐无纺布(中国纺织科学院提供)在上述制得的PHMG溶液中浸泡30min,通过两者之间的静电作用在海藻酸盐无纺布表面快速形成PHMG涂层。随后,用PHMG均质溶液的20倍量的去离子水冲洗敷料,去除残留的PHMG。最后,在60℃下干燥24h,得到SA-PHMG抗菌敷料。
2)SA-PHMG抗菌敷料的综合性能评价
(a)考察SA-PHMG抗菌敷料的物化特性
①微观形貌
将制得的SA-PHMG抗菌敷料和空白海藻酸盐无纺布置于电镜下观察,SA无纺布中纤维的表面十分光滑,而SA-PHMG无纺布的纤维表面变得更加粗糙,这是由于PHMG通过静电作用吸附在SA纤维表面,在表面形成了PHMG抗菌涂层。其中图1是用2%PHMG溶液浸泡制备的SA-PHMG抗菌敷料的电镜图。
②吸液性和透气性
吸液率的测定是将样品浸泡在超纯水中12h,然后用镊子夹起样品并保证其在30s之内无液滴降落以去除多余水分,对样品进行称重,并计算吸液率,普通医用纱布作为对照组。水蒸气透过率是将样品在37℃温度下,在35%、55%和75%湿度下,用SA-PHMG无纺布和纯的海藻酸钠无纺布密封装有超纯水的小瓶,通过记录穿过无纺布的水分损耗量,测定水蒸气透过率,涉及损失水蒸气的质量(mg)与单位面积(cm-2),时间(h)三个因子;用单层普通医用纱布密封的小瓶作为对照组。吸液率和水蒸气透过率实验中,每组样品至少设置三个平行,实验结果取平均值。
吸液率与水蒸气透过率都是影响伤口恢复的重要因素,理想的伤口敷料,不仅能有效吸收渗液,保持创面湿润,改善愈合微环境,还应具有良好的透气性,避免厌氧菌的滋生。吸液率的高低可反应伤口敷料吸收和保留渗出液的能力,吸液率越高,伤口敷料吸收和保留伤口渗出液的能力越强。从图2中可以看出SA的吸液率高达1237.56±29.86%,远远高于普通医用纱布的吸液率;在经过PHMG改性后,SA-PHMG敷料的吸液率仍然可以达到1205.11±16.12%,相较于未改性的SA无纺布稍有下降,但仍远远高于普通医用纱布的吸液率。SA-PHMG敷料的吸液率下降可能是PHMG暴露在SA-PHMG无纺布表面的疏水性长链导致的。另外,从图3中可以看出,在同一湿度下SA-PHMG无纺布显示出比SA无纺布和普通医用纱布更好的水蒸气透过性。
总之,制备的SA-PHMG抗菌敷料不仅可以有效吸收渗出液避免伤口周围渗出物的积累,降低潜在的细菌感染风险,还具有良好的水蒸气透过性,能够避免厌氧菌在伤口部位的滋生。因此,制备的SA-PHMG抗菌敷料能够为伤口愈合提供合适的微环境,可以作为一个合格的伤口敷料来满足管控伤口渗出液以及透气性的要求。
(b)考察SA-PHMG抗菌敷料作为功能化敷料的特性;
①抗菌性
用2%PHMG溶液浸泡制备的SA-PHMG敷料和空白海藻酸盐无纺布分别接触接种有大肠杆菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)、铜绿假单胞菌(P.Aeruginosa)以及混合菌(E.coli,S.aureus,P.Aeruginosa)的培养皿不同时间,观察杀菌效果,结果见图4。从图4中可以看出,SA-PHMG敷料与菌液仅仅接触一分钟,杀菌率就能达到100%,这说明SA-PHMG抗菌敷料能够快速杀灭大肠杆菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)、铜绿假单胞菌(P.Aeruginosa)以及混合菌(E.coli,S.aureus,P.Aeruginosa)。
将大肠杆菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)、铜绿假单胞菌(P.Aeruginosa)以及混合菌(E.coli,S.aureus,P.Aeruginosa)的菌液滴在用2%PHMG溶液制得的SA-PHMG抗菌敷料和空白海藻酸盐无纺布上,用电镜观察无纺布上细菌的形态,结果见图5,从图5中可以看出,与SA接触后细菌形态正常,而与SA-PHMG敷料接触后细菌形态明显变形、皱缩。这是由于含有正电荷结构域和疏水烷基的PHMG作用于带负电荷的细菌膜,从而导致细菌死亡。因此,SA-PHMG敷料能有效杀灭细菌,从而预防和治疗伤口感染。
②重复抗菌效果
将测试样品SA和SA-PHMG无纺布分别剪成2×2cm2大小,参照ATCC 100法对其进行抗菌测试。首先,将测试样品SA和SA-PHMG无纺布分别剪成2×2cm2大小,并放入超净工作台中灭菌备用。然后,用磷酸盐缓冲液(PBS)将细菌母液稀释至约106CFU/mL,将准备的样品放入消毒空白培养皿,并在样品中心区域分别滴加25μL菌悬液。在37℃、90%湿度的条件下分别培养10min后用3ml PBS缓冲液震荡洗脱样品表面的细菌,并取出实验样品烘干以备下一次使用,然后取100μL洗脱液均匀涂布于LB琼脂平板上,在37℃的恒温恒湿培养箱中孵育24h,观察细菌生长情况。上述过程为一次抗菌循环,重复上述过程至第十次循环抗菌。
从图6~9可见,在经历8次循环抗菌实验以后,SA-PHMG敷料对对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌以及混合菌的抗菌效果几乎没有下降,而循环到第9次以后,杀菌率开始逐渐下降,但即使如此,循环10次以后,SA-PHMG敷料的杀菌率仍然可以达到99.98%以上。因此,该敷料具备循环杀菌能力,可重复使用。
③洗涤稳定性
为了测试SA-PHMG抗菌敷料的耐洗性能,按照抗菌织物洗涤标准FZ/T 73023-2006对2%PHMG溶液制得的SA-PHMG抗菌敷料进行了耐水洗和耐皂洗测试。首先在洗衣机中加入3L去离子水,然后加入SA-PHMG敷料(10g)和陪洗织物(90g)。接着,启动洗衣机洗涤25分钟并脱水。上述步骤是一个循环,计算为5次清洗。重复以上步骤,直到洗涤次数达到50次。除在洗涤过程中需要加入0.6g洗涤剂外,皂洗步骤与水洗步骤相同。另外,在完成皂洗实验最后一个循环后,需要用大量去离子水将织物上残留的洗涤剂完全去除,然后脱水干燥。采用ATCC 100法检测SA-PHMG敷料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和混细菌的抗菌性能,具体结果见图10~11。从图10~11可见,经过50次洗涤后SA-PHMG抗菌敷料仍能保持100%抗菌率。这说明SA与PHMFG之间的静电相互作用非常强,SA-PHMG抗菌敷料具有优异的洗涤稳定性。因此SA-PHMG抗菌敷料有潜力成为一种新型可回收的抗菌敷料。从而达到减少浪费和环境污染的目的。
④止血性能和凝血机理
体外全凝血试验是采用全血凝血指数(BCI)来考察SA-PHMG敷料的止血性能的。将制备的抗菌敷料(圆形,直径1.5cm)置于培养皿中,37℃下预热5min。然后将100μL全血(枸橼酸钠:全血=1:9)均匀滴于每个样品上。另外,在培养皿中加入100μL全血作为阴性对照,同时设置普通医用纱布组与SA-PHMG敷料组的凝血效果进行比较。与血液接触15分钟后,在不破坏已凝固血液的情况下,向培养皿中小心地加入25mL去离子水,然后在37℃、30rpm的振荡下孵育10min。水的颜色变化代表血液凝固的程度。最后,分别取200μL溶液于96孔板中,用酶标仪在540nm下测定其吸光度,并拍照记录凝血后的溶液颜色和样品变化。计算样品的凝血指数(BCI),每组重复实验三次,取三次测量值的平均值进行分析。
为了研究SA-PHMG敷料之间的止血机理,将凝血试验后的样品在含2.5wt%戊二醛的PBS中室温浸泡2h,将红细胞固定在样品上。随后,用一系列梯度的酒精-PBS溶液(25%,50%,75%,85%,90%,95%,100%)将样品依次浸泡15分钟进行梯度脱水。最后,将样品冷冻干燥,通过扫描电镜进行观察样品表面红细胞形态。另外,将20mL新鲜抗凝全血在室温下1500rpm离心20min,取离心后的上中层血浆二次离心,获得纯度较高的富血小板血浆(PRP)。随后,将样品(1×1cm2)与3mL PRP在37℃下孵育1小时,将上述样品在含2.5wt%戊二醛的PBS中室温浸泡2h,将血小板固定在样品上,然后用一系列浓度梯度的酒精-PBS溶液(25%,50%,75%,85%,90%,95%,100%)脱水15分钟。最后,冻干后进行扫描电镜观察。
结果见图12,从图12可以直观的看出,SA-PHMG具有更低的BCI值,这代表着它具有更好的凝血效果。为了进一步探究其凝血机理,将凝血实验后的样品以及与富血小板血浆接触后的样品进行了SEM观察,结果见图13,从图13可见:在与全血接触的样品中SA-PHMG组变形的血小板最多,伸出伪足,并且有血块形成,凝血效果最好;在与富血小板血浆(PRP)接触的实验样品中,只有SA-PHMG组形成了密集的纤维蛋白网络,这可能是由于PHMG具有正电荷,有利于刺激血小板产生凝血酶,从而使血浆中的纤维蛋白原变为纤维蛋白,而互相交织的纤维蛋白使血小板凝块与血细胞缠结成血凝块,以此来达到快速凝血的目的。
(c)考察SA-PHMG抗菌敷料的生物学安全性以及对感染伤口愈合的有效性
①伤口愈合有效性
通过在大鼠背部制造全层皮肤创面并滴加菌液构建了动物伤口感染模型,考虑到伤口感染的复杂情况,本模型选用革兰氏阴性菌代表菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌代表菌金黄色葡萄球菌以及伤口感染中的常见细菌铜绿假单胞菌的混合菌对制造的全层皮肤创面进行感染,以充分模拟伤口感染的真实情况。将用2%PHMG溶液制得的SA-PHMG抗菌敷料和空白海藻酸盐无纺布分别敷于小鼠的创面,在第0、3、7、14天观察各小鼠的创面,具体的创面的光学图像见图14,各小鼠创面面积愈合率统计见图15。
从图14可见:随着时间延长,实验组和对照组大鼠的创面面积均不断缩小,但S-PHMG抗菌敷料处理(实验组)后的创面面积愈合速度明显比空白海藻酸盐无纺布处理后的(对照组)快。从图15可见在同一时间点,实验组的伤口愈合率明显高于对照组。(对照组为完全空白,只滴加菌液,没有使用任何敷料)
②安全性试验
通过溶血实验测定SA-PHMG敷料的血液相容性。将新鲜兔血制成浓度为10.0%(v/v)的红细胞悬液。接着将SA和SA-PHMG无纺布(1×1cm2)分别放入含有1ml红细胞悬液的1mL离心管中在37℃的恒温恒湿培养箱中孵育2h。同样地,分别将用PBS和超纯水稀释的红细胞悬液作为阴性对照和阳性对照。最后,将上述孵育2h后的红细胞悬液在3500rpm下离心10min,收集上清液并且用紫外-可见分光光度计测定其在540nm处的吸光度,以测定血红蛋白的释放。
另外,通过动物皮内反应实验对SA-PHMG敷料的皮肤刺激性进行评价。本实验选用家兔作为模型动物,通过皮内注射SA-PHMG敷料浸提液,评价其在试验条件下产生的潜在的刺激反应。以0.9%氯化钠注射液和棉籽油分别作为极性浸提介质和非极性浸提介质,浸提比例为3cm2/mL,在相同的浸提条件下培养浸提介质作为溶剂对照。试验时,在每只家兔指定部位注射20个位点,在极性浸提液注射点每一试验位点皮内注射0.2mL极性浸提液,极性溶剂对照液注射点则注射0.2mL极性溶剂对照。非极性浸提液注射点注射0.2mL非极性浸提液,非极性溶剂对照液注射点注射0.2mL非极性溶剂对照,每个位点之间的距离为1厘米以上。于注射后即刻、24h、48h、72h观察记录各注射部位的红斑和水肿情况,按照GBT16886.10-2017《医疗器械生物学评价第10部分:刺激与皮肤致敏试验》标准中皮内反应记分系统进行记分。
溶血实验结果如图16所示。与红细胞孵育2h后,SA-PHMG抗菌敷料的溶血率仅为0.73±0.25%,这表明SA-PHMG抗菌敷料具有不明显的溶血活性,远低于ASTM F756-08非接触式生物材料标准(<5%)。因此,SA-PHMG抗菌敷料可以避免许多材料溶血所带来的缺点,如免疫反应、形成血栓和伤口部位的炎症等。图17是试验样品极性浸提液和非极性浸提液最终红斑及水肿最终平均计分,结果表明SA-PHMG抗菌敷料极性浸提液和非极性浸提液的最终记分分别为0.4分和0分,均小于1,符合GB/T 16886.10-2017《医疗器械生物学评价第10部分:刺激与皮肤致敏试验》标准中皮内反应试验的要求。因此SA-PHMG抗菌敷料具有良好的生物安全性,对皮肤无刺激,可以保证其作为伤口敷料的安全性与可靠性。
综上:1)本发明通过简单的浸泡方式,使聚六亚甲基胍(PHMG)带正电的胍基与带负电荷的海藻酸盐(SA)之间产生强烈的静电作用,使阳离子抗菌剂PHMG牢牢的附着在海藻酸盐表面,相较于接枝改性和小分子共混,不但简化了生产工艺,降低了生产成本,还避免了小分子抗菌剂的溶出,避免了对人体和环境的危害。2)海藻酸盐和PHMG之间的静电作用非常牢固,即使经历50次水洗和皂洗抗菌效果依然没有下降,因此本发明制备的抗菌止血藻酸盐敷料可重复使用,有利于节约资源、避免浪费。3)本发明中使用的阳离子抗菌剂一方面具有优异的抗菌效果,另一方面有利于促进凝血,赋予了该敷料双重功能。
Claims (10)
1.一种海藻酸盐纤维敷料,其特征在于:它是通过静电作用附着聚合物胍和/或其盐。
2.根据权利要求1所述的海藻酸盐纤维敷料,其特征在于:所述附着的方式是喷涂或浸泡质量分数为0.01%~10%的聚合物胍和/或其盐的水溶液。
3.根据权利要求2所述的海藻酸盐纤维敷料,其特征在于:所述水溶液中聚合物胍和/或其盐的质量分数为0.1%~2%。
4.根据权利要求1-3任意一项所述海藻酸盐纤维敷料,其特征在于:所述聚合物胍盐为聚合物胍的盐酸盐、聚合物胍的磷酸盐和聚合物胍的葡萄糖酸盐任意一种或多种。
5.根据权利要求4所述海藻酸盐纤维敷料,其特征在于:所述聚合物胍的盐酸盐为聚合度为6–18的聚六亚甲基双胍盐酸盐或聚合度为50–100的聚六亚甲基胍盐酸盐。
6.根据权利要求1~5任意一项所述海藻酸盐纤维敷料,其特征在于:所述海藻酸盐纤维敷料经50~100次水洗和/或皂洗抗菌效果保持不变。
7.一种权利要求1-6任意一项所述海藻酸盐纤维敷料的制备方法,其特征在于:它包括如下步骤:
1)取聚合物胍和/或其盐,加水溶解,得溶液;
2)取溶液,浸泡或喷涂海藻酸盐纤维敷料,再用水冲洗敷料,干燥即得。
8.根据权利要求7所述制备方法,其特征在于:步骤2)所述浸泡时间1~30min;所述喷涂量为0.1~1mL/cm2;所述干燥条件为:60℃干燥24h。
9.权利要求1~6任一项所述海藻酸盐纤维敷料在制备具有抑菌作用的外用药物、日化用品中的用途。
10.权利要求1~6任一项所述海藻酸盐纤维敷料在制备预防和/或治疗伤口感染的外用药物中的用途。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115040662A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-09-13 | 四川大学 | 一种抗菌磁纳米粒子的制备方法 |
CN115554457A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-01-03 | 动之医学技术(上海)有限公司 | 海藻酸盐敷料及其制备方法和应用 |
WO2024045119A1 (zh) * | 2022-09-01 | 2024-03-07 | 北京化工大学 | 一种优化抗衡阴离子以改善生物材料止血性能的通用方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101381907A (zh) * | 2008-10-06 | 2009-03-11 | 武汉科技学院 | 抗菌海藻酸钙纤维的制造方法 |
CN102462860A (zh) * | 2010-11-10 | 2012-05-23 | 广东百合医疗科技有限公司 | 一种具有抗菌作用的纤维类伤口敷料及其制备方法 |
CN104189942A (zh) * | 2014-09-09 | 2014-12-10 | 东华大学 | 一种抗菌型创伤敷料及其制备方法 |
CN107029272A (zh) * | 2017-04-10 | 2017-08-11 | 河南汇博医疗股份有限公司 | 一种海藻酸盐医用敷料及其制备方法 |
CN107469128A (zh) * | 2017-08-02 | 2017-12-15 | 武汉医佳宝生物材料有限公司 | 一种抗菌型藻酸盐复合功能敷料及其制备方法 |
KR101929160B1 (ko) * | 2018-06-25 | 2018-12-13 | 이운형 | 부직포 제조방법 |
-
2021
- 2021-11-24 CN CN202111406768.5A patent/CN113975447A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101381907A (zh) * | 2008-10-06 | 2009-03-11 | 武汉科技学院 | 抗菌海藻酸钙纤维的制造方法 |
CN102462860A (zh) * | 2010-11-10 | 2012-05-23 | 广东百合医疗科技有限公司 | 一种具有抗菌作用的纤维类伤口敷料及其制备方法 |
CN104189942A (zh) * | 2014-09-09 | 2014-12-10 | 东华大学 | 一种抗菌型创伤敷料及其制备方法 |
CN107029272A (zh) * | 2017-04-10 | 2017-08-11 | 河南汇博医疗股份有限公司 | 一种海藻酸盐医用敷料及其制备方法 |
CN107469128A (zh) * | 2017-08-02 | 2017-12-15 | 武汉医佳宝生物材料有限公司 | 一种抗菌型藻酸盐复合功能敷料及其制备方法 |
KR101929160B1 (ko) * | 2018-06-25 | 2018-12-13 | 이운형 | 부직포 제조방법 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115040662A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-09-13 | 四川大学 | 一种抗菌磁纳米粒子的制备方法 |
CN115040662B (zh) * | 2022-07-04 | 2023-03-28 | 四川大学 | 一种抗菌磁纳米粒子的制备方法 |
WO2024045119A1 (zh) * | 2022-09-01 | 2024-03-07 | 北京化工大学 | 一种优化抗衡阴离子以改善生物材料止血性能的通用方法 |
CN115554457A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-01-03 | 动之医学技术(上海)有限公司 | 海藻酸盐敷料及其制备方法和应用 |
CN115554457B (zh) * | 2022-10-28 | 2023-09-05 | 动之医学技术(上海)有限公司 | 海藻酸盐敷料及其制备方法和应用 |
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