CN114146212A - 聚酰亚胺纤维抑制细菌的方法及用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及材料领域，具体公开了聚酰亚胺纤维抑制细菌的方法及用途。本发明将聚酰亚胺纤维纺织品和壳聚糖粉末联合使用，在不改变纤维纺织品自身结构的前提下，利用壳聚糖吸附细菌至聚酰亚胺纤维纺织品表面，较大程度的杀死大肠埃希菌和/或耐甲氧西林金葡菌，并且不会产生耐药性。本发明还发现聚酰亚胺纤维纺织品联合壳聚糖粉末使用时，在特定的作用时间内，特定的对大肠埃希菌的抑菌率有显著的提高。

Description

聚酰亚胺纤维抑制细菌的方法及用途
技术领域
本发明涉及材料领域，具体涉及聚酰亚胺纤维抑制细菌的方法及用途。
背景技术
大量临床研究表明，人体创伤时由致伤器械、投射物等将泥土或是污物中大量外源性病原菌带入至创面。外源性病原菌通过创面进入患者体内后导致炎症反应，成为批量伤员第三死亡高峰的主要原因。伤后数小时，清创前患者伤口细菌种类繁杂，可检出大于40余种，其中创伤感染细菌种类主要是需氧性革兰阴性菌，如大肠杆菌、变形杆菌、绿脓杆菌；以及革兰阳性菌，如葡萄球菌、脆弱杆菌等。早期清创、延期缝合仍然为有效控制创伤患者致残致死率的重要途径，但在交通事故现场、战场等现场无清创条件时，及时使用抗菌敷料包扎创面，可望有效降低患者感染概率。然而目前市面上尚无理想的抗菌敷料运用于创面患者伤口包扎。目前抗菌材料主要有(1)本身具有抗菌作用的天然抗菌纤维，如甲壳素纤维、壳聚糖纤维、麻类纤维和竹纤维等。其优点是安全性能高，但缺点是难以通过纤维改性达到抗菌效果、抗菌有效期极短、耐热性差。(2)通过将抗菌剂(如氧化锌、氯化镁、二氧化硅、银沸石等)添加到原来不具备抗菌功能的人造抗菌纤维中，存在产生细菌耐药、蓄积中毒(如甲醛、酚类、重金属等抗菌成份)等缺点。(3)天然纤维整理的抗菌材料，存在易诱导病原菌耐药，存在安全性和耐久性问题。目前国外有较好的抗菌纺织品，所用材料均为高性能纤维，部分需从国外进口，国产化的性能指标不稳定，无法实现大批量生产及结构改构。寻找抗菌性能持久、有效期长、耐热性优良的天然抗菌材料能有效填补市场需求。
聚酰亚胺8121是由二酐和二胺通过湿法纺织而成，具有耐高温(600℃)、耐低温(-269℃)，不溶于有机溶剂，对稀酸稳定，是自熄性聚合物，发烟率低、保暖、绝缘、耐紫外线(UV)辐射、耐化学腐蚀、尺寸稳定、远红外温热效应；无毒，具有较好的生物相容性，血液相容性实验检测为非溶血性，体外细胞毒性实验为无毒；吸水性高等优点。聚酰亚胺因为其优点，目前已经成功运用于航空、航天、微电子、纳米、激光等领域。其用于医用敷料的研究未见任何报道，属于国内及国际领先水平。
大肠埃希菌，俗名大肠杆菌，周身鞭毛，能运动，无芽。是人和动物肠道中的正常栖居菌，部分埃希菌菌株可引起成人腹泻或食物中毒的暴发。耐甲氧西林金葡菌(MRSA)为医院及社区感染的主要病原菌之一。具有广谱耐药性，对β-内酰胺类和头孢类抗生素均耐药，对氨基糖苷类、大环内酯类、四环素类、氟喹喏酮类、磺胺类、利福平均产生不同程度的耐药，对万古霉素敏感。
针对如何抑制上述两种细菌，最常见的方式就是使用抗生素对其进行杀害，但是容易使其产生耐药性，并且对于一般外用伤口杀菌多数采用药剂擦拭或药用敷料杀菌，但是一般要用敷料多数依赖附着的药物发挥作用，增加药品种类达到杀灭不同细菌的作用，这样不仅大大增加了细菌产生耐药性的可能，同时也会误杀有益于伤口恢复的细菌，因此需要对敷料材料本身进行改进。
聚酰亚胺具有耐高温、尺寸稳定、保暖、绝缘、耐紫外线(UV)辐射、耐化学腐蚀、远红外温热效应等作用，早期合成成功具有抗菌功能的聚酰亚胺纤维，但是尚未有公开资料证明其针对大肠埃希菌和/或耐甲氧西林金葡菌具有杀伤力。聚酰亚胺纤维纺织品结合壳聚糖材料可望成为抗菌作用稳定持久、耐热性好的天然抗菌材料，中国专利CN201810460266.2公开了一种具有抗菌除臭的友好型无纺布及其制备方法，其主要是在无纺布中加入经壳聚糖溶液处理后的蚕丝纤维、聚酰亚胺纤维以及基础纤维。其核心还是对无纺布进行改良，并将壳聚糖吸附在纤维上，这样改良在一定程度上破坏了纤维的固有特性，并且在使用过程中并不能保证壳聚糖的吸附稳定性，无法保障其长久的抗菌性能，同时其未公开针对的具体细菌及，也未对相关抗菌率进行定量分析。
综上，缺乏聚酰亚胺对特定细菌抗菌应用，保证其在特定时间内对大肠埃希菌和/或耐甲氧西林金葡菌具有较好的杀伤力。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供了一种聚酰亚胺纤维联合壳聚糖抑制细菌的方法，同时探究了聚酰亚胺纤维对特定细菌的抑菌影响，并对其进行了定时定量分析，提供了聚酰亚胺纤维运用于抗菌敷料的理论基础。
本发明目的之一在于提供了一种聚酰亚胺纤维联合壳聚糖抑制细菌的方法，将聚酰亚胺纤维纺织品和壳聚糖粉末联合使用，并非按照常规思维将其复合为改性辅料，具体技术方案如下：
利用聚酰亚胺纤维纺织品抑制细菌的方法，将聚酰亚胺纤维纺织品接触处于对数期或稳定期或衰亡期的细菌，所述聚酰亚胺纤维纺织品表面吸附所述细菌的同时破坏所述细菌的细胞膜，所述细菌为大肠埃希菌和/或耐甲氧西林金葡菌。
具体的，所述大肠埃希菌和/或耐甲氧西林金葡菌的起始菌落量与聚酰亚胺纤维纺织品面积比为1.25×105CFU/cm2。
具体的，所述大肠埃希菌和/或耐甲氧西林金葡菌的起始菌落量为5×105CFU。
具体的，所述聚酰亚胺纤维纺织品面积为4±0.05cm2。
具体的，所述聚酰亚胺纤维为聚酰亚胺纤维8121。
具体的，所述聚酰亚胺纤维的成分由C、N、O，Ca和Cl组成。
具体的，所述C、N、O，Ca和Cl的质量百分占比分别为63.81％、11.95％、22.72％、1.3％、0.22％。
具体的，当所述细菌为大肠埃希菌时，所述聚酰亚胺纤维纺织品接触所述细菌5小时后开始抑菌；当所述细菌为耐甲氧西林金葡菌时，所述聚酰亚胺纤维纺织品接触所述细菌6小时后开始抑菌。
本发明目的之二在于提供了利用聚酰亚胺纤维纺织品抑制特定细菌的方法，使其在相应时间点达到特定抑菌率，从而得到更好的实际应用。
聚酰亚胺纤维纺织品对大肠埃希菌抑菌率达21.7±0.5％和/或对耐甲氧西林金葡菌抑菌率达14±0.5％的方法，将聚酰亚胺纤维纺织品放入装有大肠埃希菌和/或耐甲氧西林金葡菌的培养基中，培养24小时。
具体的，培养至8小时时，对大肠埃希菌抑菌率达4.4±0.5％；对耐甲氧西林金葡菌抑菌率达4±0.5％。
具体的，培养至12小时时，对大肠埃希菌抑菌率达8.8±0.5％；对耐甲氧西林金葡菌抑菌率达10±0.5％。
本发明目的之三在于提供了一种提高聚酰亚胺纤维纺织品抑制大肠埃希菌抑菌率的方法，本发明发现聚酰亚胺纤维纺织品联合壳聚糖粉末使用时，在特定的作用时间内，特定的对大肠埃希菌的抑菌率有显著的提高，具体技术方案如下：
提高聚酰亚胺纤维纺织品抑菌率的方法，持续2天将聚酰亚胺纤维纺织品敷于撒有壳聚糖粉末的抑菌部位，所述细菌为大肠埃希菌。
具体的，所述方法能提高28.9％的抑菌率。
本发明目的之四在于提供聚酰亚胺纤维联合壳聚糖抑制细菌的方法，具体技术方案如下：
聚酰亚胺纤维联合壳聚糖抑制细菌的方法，将壳聚糖粉末撒于细菌表面，再将聚酰亚胺纤维纺织品置于细菌表面；所述聚酰亚胺纤维纺织品由二酐和二胺采用湿法纺丝制成。
具体的，所述壳聚糖粉末将细菌吸附于聚酰亚胺纤维纺织品表面。
具体的，所述二酐为PMDA、BPDA、BTDA、ODPA，BPADA和6FDA中的一种。
具体的，所述二胺为己二胺。
具体的，所述细菌为革兰氏阴性菌和/或革兰氏阳性菌。
具体的，所述革兰氏阴性菌为大肠埃希菌；所述革兰氏阳性菌为耐甲氧西林金葡菌。
具体的，所述聚酰亚胺纤维为聚酰亚胺纤维8121。
具体的，所述聚酰亚胺纤维纺织品中纤维直径为10±0.5μm。
具体的，所述聚酰亚胺纤维8121的成分由C、N、O，Ca和Cl组成。
具体的，所述C、N、O，Ca和Cl的质量百分占比分别为63.81％、11.95％、22.72％、1.3％、0.22％。
本发明目的之五在于提供聚酰亚胺的纤维纺织品在制备延迟清创敷料中的应用，具体的，所述聚酰亚胺的结构式为：
Figure BDA0003314196390000041
具体的，所述聚酰亚胺的纤维纺织品通过吸附创面细菌降低炎症应答延长清创时间。
本发明的有益之处在于：本发明的方法能较大程度的杀死大肠埃希菌和耐甲氧西林金葡菌。聚酰亚胺纤维纺织品联合壳聚糖粉末使用时，发现壳聚糖能使细菌吸附至聚酰亚胺纤维纺织品表面，在特定的作用时间内，特定的对大肠埃希菌的抑菌率显著提高25％，并且聚酰亚胺纤维自身结构未改变，成分单一，结构稳定，保证了其长久的抑菌性能，并且不会产生耐药性。聚酰亚胺纤维对特定细菌的抑菌影响，对其进行了定时定量分析，发现其24小时时，对大肠埃希菌抑菌率达21.7±0.5％，对耐甲氧西林金葡菌抑菌率达14±0.5％。
附图说明
图1为本发明实施例中各个样品的扫描电子显微镜图；
图2为Gauze和PI样品的FTIR谱图；
图3为Gauze和PI样品的拉曼谱图；
图4为聚酰亚胺纤维纺织品(Polyimide)及对照纱布(Gauze)对大肠埃希菌抑菌作用图；
图5为聚酰亚胺纤维纺织品(Polyimide)及对照纱布(Gauze)对大肠埃希菌抑菌作用扫描电镜图；
图6为聚酰亚胺纤维纺织品(Polyimide)及对照纱布(Gauze)不同作用时间对大肠埃希菌生长的影响图；
图7为聚酰亚胺纤维纺织品(Polyimide)及对照纱布(Gauze)对MRSA作用图；
图8为聚酰亚胺纤维纺织品(Polyimide)、对照纱布(Gauze)对MRSA抑菌作用扫描电镜图；
图9为聚酰亚胺纤维纺织品(Polyimide)及对照纱布(Gauze)不同作用时间对MRSA的影响图；
图10为实施例中四种材料对大肠杆菌大鼠在体抑菌作用图；
图11为实施例中四种材料对MRSA大鼠在体抑菌作用图；
图12为四种材料对大肠杆菌大鼠在体模型后2天创面及敷料残余菌量柱状图；
图13为四种材料对MRSA大鼠在体模型后2天创面及敷料残余菌量柱状图；
图14为新西兰大鼠建立皮肤创面耐甲氧西林金黄色葡萄球菌污染模型图；
图15为第1天及第2天伤口创面和敷料表面附着耐甲氧西林金黄色葡萄球菌量；
图16为聚酰亚胺材料与普通纱布处理创面愈合面积变化图；
图17为新西兰大鼠建立皮肤创面大肠埃希菌污染模型图；
图18为第1天及第2天伤口创面和敷料表面附着大肠埃希菌量；
图19为聚酰亚胺材料与普通纱布处理创面愈合面积变化图；
图20为HE染色PI(聚酰亚胺)处理创面肌肉中浸润淋巴细胞图；
图21为免疫荧光显示PI(聚酰亚胺)处理创面肌肉中(A)大肠杆菌及(B)MRSA图；
图22为免疫荧光图中相关细胞标志物。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的结构思路、使用范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
本发明将聚酰亚胺纤维联合壳聚糖抑制细菌，具体方法：将壳聚糖粉末撒于细菌表面，再将聚酰亚胺纤维纺织品置于细菌表面，壳聚糖粉末将细菌吸附于聚酰亚胺纤维纺织品表面；聚酰亚胺纤维纺织品由二酐和二胺采用湿法纺丝制成。在某些实施过程中二酐为PMDA、BPDA、BTDA、ODPA，BPADA和6FDA中的一种；二胺为己二胺。
本发明使用聚酰亚胺特指聚酰亚胺纤维8121(以下简称聚酰亚胺)，将其研制成为抗感染敷料，该材料机体不吸收，没有中毒风险；不是抗生素，不产生耐药性；生物相容性好，能够克服上述抗感染敷料的缺点，能吸水保持创面干燥，利于伤口愈合及防止感染发生。在后续研究(如图1所示)可知晓其成分由C、N、O，Ca和Cl组成，结构式为
Figure BDA0003314196390000061
聚酰亚胺纤维纺织品中纤维直径为10±0.5μm，本发明的聚酰亚胺纤维8121由上海大学材料科学与工程学院周忠福教授提供，壳聚糖粉末为一般商用品牌。
1、聚酰亚胺纤维与棉纤维混纺表征分析
场发射扫描电子显微镜观察结果如图1所示，(A-C)和(D-F)分别为样品纱布棉纤维纺织品(Gauze)和聚酰亚胺(Polyimide)纤维纺织品的FESEM图与EDS谱图。从图中可以看出，样品形貌都呈织物状，由一根根的纤维缠绕成束，然后编织而成。对比图A与D可发现，Gauze样品的丝线编织物不规则，而且织物表面有些凌乱、塌陷，从插入图中可以看出，这是由于单根的Gauze纤维呈扁平带状导致编织物呈扁平的形貌；而PI样品中每根丝为直径约10μm的柱状结构，粗细均匀、有弹性，且表面光洁，编织物表面规则。EDS分析表明，Gauze样品的主要成分由C、O组成，检测出极少量的Si；而PI样品的主要成分由C、N和O组成，其中含有少量的Ca和Cl。
从图2中可以发现，纱布(Gauze)主要有以下特征基团：波数为3334cm-1的宽吸收峰对应O-H基团，波数为2923cm-1是C-H键伸缩振动峰，以及1025cm-1是C-O键伸缩振动峰。而在聚酰亚胺(PI)谱图中可以看出明显的聚酰胺基团特征峰，波数依次为1774cm-1、1713cm-1、1370cm-1、1087cm-1和722cm-1。其中，1774cm-1对应C＝O基团不对称伸缩振动峰，1713cm-1为C＝O基团对称伸缩振动峰；1370cm-1表示C-N基团伸缩振动峰，1087cm-1对应C-N-C基团伸缩振动峰，以及722cm-1代表C-N-C基团弯曲振动峰。
聚酰亚胺拉曼图谱如图3所示，测定光散射，反映普通纱布材料(Gauze)与聚酰亚胺(Poly-a)分子相比较其分子骨架完全不同，本研究所用聚酰亚胺使用二酐与二胺采用湿法纺丝合成。
2、聚酰亚胺对革兰氏阴性菌(大肠埃希菌)和的抑菌作用
5毫升LB培养基置于50毫升离心管中，每管加入5x10^5CFU起始菌量的大肠埃希菌，每管加入1cm2(1x1cm正方形)、4cm2(2x2cm正方形)的对照棉纤维纺织品、聚酰亚胺纤维纺织品，37℃，200rpm震荡培养，隔1-2小时，取相同菌量检测吸光值，并计算菌量，评价聚酰亚胺抑菌作用。聚酰亚胺纤维纺织品4cm2比1cm2抑菌效果明显；如图4所示，聚酰亚胺纤维材料培养的大肠埃希菌CFU显著少于纱布对照材料，即聚酰亚胺纤维纺织品4cm2在5小时(对数期)、7-9小时(稳定期)、12小时后(衰亡期)均出现显著的抑菌作用。
使用扫描电镜研究上述发挥抑制大肠埃希菌作用的聚酰亚胺纺织品，使用常规扫描电镜观察操作，即将上述材料使用5％戊二醛固定，0.9％生理盐水清洗2次，5分钟每次；乙醇低浓度至高浓度脱水各1次，100％乙醇脱水2次，5-7分钟每次。叔丁醇低浓度至高浓度置换各1次，100％叔丁醇置换2次，5-7分钟每次。样品粘至样品托上。扫描电镜500倍、3000倍观察如图5所示，聚酰亚胺纤维纺织品表面吸附更多的大肠埃希菌，并且大肠埃希菌表面出现空洞，表明聚酰亚胺可以破坏革兰氏阴性菌细菌的细胞膜。
3、聚酰亚胺纤维材料对革兰氏阴性菌(大肠埃希菌)生长细菌死活作用研究
5毫升LB培养基置于50毫升离心管中，每管加入5x10^5CFU起始菌量的大肠埃希菌，每管加入1cm2(1x1cm正方形)对照棉纤维纺织品、聚酰亚胺纤维纺织品，37℃，200rpm震荡培养，培养至8、12、24小时，使用试剂盒(
Figure BDA0003314196390000081
BacLightTM Bacterial ViabilityKit L7012*for microscopy and quantitative assays*)检测培养的不同时间点，聚酰亚胺纤维纺织品对细菌死活菌数量检测。将试剂盒中的A和B成分各取0.5μL加入到330μL0.9％生理盐水中充分混匀，备用；在8、12、24小时，各取1ml菌液离心，弃上清，残余液体混匀，加入染料避光放置15分钟，加5微升菌液至载玻片，荧光酶标仪检测绿色及红色荧光相对荧光强度(RFU)，其中绿色检测激发光-发射波长分别是485nm-530nm，红色检测激发光-发射波长分别是485nm-630nm。Green染料显示活菌的数量，值越大表示活菌越多。Red染料显示死菌的数量，值越大表示死菌越多。图6所示，在大肠杆菌细菌培养8、12、24小时时，聚酰亚胺材料培养的细菌绿色荧光值最低，表示聚酰亚胺材料培养的细菌活菌最少，其中24小时最明显。在大肠杆菌细菌培养8、12小时时，聚酰亚胺材料培养的细菌红色荧光值变化不显著，但是在培养24小时时，红色荧光值达到最高，表示聚酰亚胺材料培养的细菌死菌最多。绿色与红色荧光强度的比值显示在大肠杆菌细菌培养8、12、24小时时，聚酰亚胺培养的大肠杆菌活/死细菌比例最低(8小时时为22.4，抑菌率为28/625＝4.48％；12小时时为11.4，抑菌率为55/642＝8.57％；24小时时为4.6，抑菌率为65/303＝21.45％)，说明其体外杀菌作用显著。
4、聚酰亚胺对革兰氏阳性耐药菌(耐甲氧西林金葡菌)的抑菌作用
5毫升LB培养基置于50毫升离心管中，每管加入5x10^5CFU起始菌量的耐甲氧西林金葡菌(MRSA)，每管加入1cm2(1x1cm正方形)、4cm2(2x2cm正方形)的对照棉纤维纺织品、聚酰亚胺纤维纺织品，37℃，200rpm震荡培养，隔1-2小时，取相同菌量检测吸光值，并计算菌量，评价聚酰亚胺抑菌作用。如图7所示，聚酰亚胺纤维纺织品4cm2比1cm2抑菌效果明显；聚酰亚胺纤维材料培养的MRSA CFU显著少于纱布对照材料，即聚酰亚胺纤维纺织品4cm2在6小时(对数期)、7-9小时(稳定期)、12小时后(衰亡期)均出现显著的抑菌作用。
使用扫描电镜研究上述发挥抑制耐甲氧西林金葡菌生长作用的聚酰亚胺纺织品，使用常规扫描电镜观察操作，即将上述材料使用5％戊二醛固定，0.9％生理盐水清洗2次，5分钟每次；乙醇低浓度至高浓度脱水各1次，100％乙醇脱水2次，5-7分钟每次。叔丁醇低浓度至高浓度置换各1次，100％叔丁醇置换2次，5-7分钟每次。样品粘至样品托上。扫描电镜1000倍观察如图8所示，聚酰亚胺纤维纺织品及纱布表面均吸附较多的耐甲氧西林金葡菌(MRSA)，在聚酰亚胺纤维纺织品吸附的MRSA形态较扁，形态较纱布(对照棉纺织品)吸附的MRSA异常。
5、聚酰亚胺纤维材料对革兰氏阳性菌(MRSA)生长细菌死活作用研究
5毫升LB培养基置于50毫升离心管中，每管加入5x10^5CFU起始菌量的MRSA，每管加入1cm2(1x1cm正方形)对照棉纤维纺织品、聚酰亚胺纤维纺织品，37℃，200rpm震荡培养，培养至8、12、24小时，使用试剂盒(
Figure BDA0003314196390000091
BacLightTM Bacterial Viability KitL7012*for microscopy and quantitative assays*)检测培养的不同时间点，聚酰亚胺纤维纺织品对细菌死活菌数量检测。将试剂盒中的A和B成分各取0.5μL加入到330μL 0.9％生理盐水中充分混匀，备用；在8、12、24小时，各取1ml菌液离心，弃上清，残余液体混匀，加入染料避光放置15分钟，加5微升菌液至载玻片，荧光酶标仪检测绿色及红色荧光相对荧光强度(RFU)，其中绿色检测激发光-发射波长分别是485nm-530nm，红色检测激发光-发射波长分别是485nm-630nm。Green染料显示活菌的数量，值越大表示活菌越多。Red染料显示死菌的数量，值越大表示死菌越多。图9所示，在MRSA细菌培养8、12、24小时时，聚酰亚胺材料培养的细菌绿色荧光值与对照(con)、普通纱布(Gauze)相比为最低，表示聚酰亚胺材料培养的MRSA细菌活菌最少，其中在培养24小时时最明显。在MRSA培养8、12小时时，聚酰亚胺材料培养的细菌红色荧光值与对照、普通纱布相比差异不显著，表示聚酰亚胺材料培养MRSA细菌死菌数量比其它两个材料相比死的数量不显著。绿色与红色荧光强度的比值显示在MRSA细菌培养12、24小时时，聚酰亚胺培养的MRSA细菌活/死细菌比例最低(8小时时为25，抑菌率为27.4/684＝4.0％；12小时时为10，抑菌率为62.6/660＝9.5％；24小时时为7.1，抑菌率为35.9/258＝13.9％)，聚酰亚胺材料培养活菌最少，即死菌最多。细胞壁完整性检测研究表明，聚酰亚胺通过直接破坏MRSA的细胞壁，导致细菌死亡。
6、聚酰亚胺纤维材料联合壳聚糖材料抑制大鼠革兰氏阴性菌(E.coli)、革兰氏阳性菌(MRSA)在体感染研究
使用新西兰大鼠建立皮肤创面污染模型，制备1*1cm2 4个皮肤创面，对照棉纤维纺织品、聚酰亚胺纤维纺织品、壳聚糖联合(将壳聚糖粉末撒于创面)对照棉纤维纺织品、壳聚糖联合聚酰亚胺纤维纺织品分别缝合于创面上，每个创面滴加相同菌量的革兰氏阴性菌及阳性菌(大肠埃希菌(图10)、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(图11))。结果所示，各种材料对大肠杆菌、耐药菌MRSA感染具有显著抑菌作用及促愈合作用的为聚酰亚胺A联合壳聚糖，其次为单独的聚酰亚胺A材料；创面缩小最显著的也为聚酰亚胺A联合壳聚糖，其次为单独的聚酰亚胺A材料。此外如图12、图13结果所示，在创伤后第二天，无论是创面还敷料上，相对菌量最少的为聚酰亚胺A联合壳聚糖处理，其次为单独的聚酰亚胺A材料处理，特别值得注意的是，2天后敷料残余的菌量均大于创面菌量，并且聚酰亚胺A联合壳聚糖处理组2天后敷料残余的菌量增加较为明显，特别是对于MRSA菌落，图12可以看出聚酰亚胺A材料组和聚酰亚胺A联合壳聚糖处理组针对大肠埃希菌的抑菌作用提高了(0.97-0.69)/0.97＝28.9％(创面)；(1-0.73)/1＝27％(敷料)，图13所示，针对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抑菌作用提高了(0.97-0.69)/0.97＝28.9％(创面)和(0.77-0.70)/0.77＝9.1％(敷料)，即聚酰亚胺联合壳聚糖使用2天时，其对大肠埃希菌的抑菌率明显，重复多次上述实验条件皆能得到此结论。
另外由上述3和5的研究，本发明探究出了聚酰亚胺纤维对特定细菌的抑菌影响，并对其进行了定时定量分析，提供了聚酰亚胺纤维运用于抗菌敷料的理论基础，具体技术方案如下：
聚酰亚胺纤维纺织品对大肠埃希菌抑菌率达21.7±0.5％和/或对耐甲氧西林金葡菌抑菌率达14±0.5％的方法，将大肠埃希菌和/或耐甲氧西林金葡菌加入LB培养基，加入上述的聚酰亚胺纤维8121纺织品，37℃培养24小时。其中，培养至8小时，对大肠埃希菌抑菌率达4.4±0.5％，对耐甲氧西林金葡菌抑菌率达4±0.5％；培养至12小时，对大肠埃希菌抑菌率达8.8±0.5％，对耐甲氧西林金葡菌抑菌率达10±0.5％。
7、使用新西兰大鼠建立皮肤创面耐甲氧西林金黄色葡萄球菌污染模型。
制备1*1cm2 2个皮肤创面，对照棉纤维纺织品(左边创面)、聚酰亚胺8121纤维(右边创面)分别缝合于创面上，每个创面滴加相同菌量(1x108)的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，MRSA，如图14，结果所示，创面污染模型建立后1天，聚酰亚胺材料缝合的创面(右边)已开始愈合，而普通纱布对照处理创面(左边)有大量渗出液。在创面污染模型后2天，聚酰亚胺材料处理的创面已经出现愈合，普通纱布对照处理创面仍然有渗出液。在创面污染模型后4天，聚酰亚胺材料处理的创面已基本愈合，创面干燥干净；而纱布缝合创面仍有脓液，纱布敷料上可见大量脓液结痂。
进一步研究创面模型后第1天及第2天伤口创面菌量、敷料表面附着菌量(图15),结果发现在聚酰亚胺敷料处理后，创面菌量及敷料上残余菌量均较普通纱布多。创面模型术后第4天，聚酰亚胺处理创面已经愈合，未检测到相应菌量，结果未显示。表明聚酰亚胺材料自身可能对细菌具有吸附作用。
图16，记录创面模型后聚酰亚胺材料与普通纱布处理创面愈合面积变化，发现从创面模型后1天开始，聚酰亚胺处理组创面出现愈合，创面面积缩小，同时期的创面面积显著低于纱布处理组面积。
以上结果显示，聚酰亚胺处理创面能显著减少创面感染耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，促进创面愈合。
8、使用新西兰大鼠建立大肠埃希菌皮肤创面污染模型
制备1*1cm2 2个皮肤创面，对照棉纤维纺织品、聚酰亚胺纤维纺织品分别缝合于创面上，每个创面滴加相同菌量(2x108)的大肠埃希菌,见图17。结果所示，创面污染模型建立后1天，从创面缝合敷料清晰可见，聚酰亚胺材料干净，缝合的创面(右边)已开始愈合；普通纱布及创面(左边)渗出液较多。在创面污染模型后2天，聚酰亚胺材料处理的创面已经出现愈合，普通纱布对照处理创面仍然有渗出液。在创面污染模型后4天，聚酰亚胺材料处理的创面已基本愈合，创面干燥干净；而纱布缝合创面仍有脓液，纱布敷料上可见大量脓液结痂。
进一步研究创面模型后第1天及第2天伤口创面菌量、敷料表面附着菌量(图18),结果发现在聚酰亚胺敷料处理后，敷料上残余菌量均较普通纱布多。表明聚酰亚胺材料自身可吸附更多大肠杆菌。
图19，记录创面模型后聚酰亚胺材料与普通纱布处理创面愈合面积变化，发现从创面模型后1天开始，聚酰亚胺处理组创面出现愈合，创面面积缩小，同时期创面面积显著低于纱布处理组面积。以上结果显示，聚酰亚胺处理创面能显著减少创面感染大肠埃希菌，促进创面愈合。
9.聚酰亚胺能有效缓解耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌感染创面炎症反应。
将动物模型感染2天后感染部位创面的肌肉组织进行HE(图20)和免疫荧光(图21-22)，HE染色中苏木素染色显示的深蓝色小点越多则表明浸润的淋巴细胞很多，不论是大肠杆菌感染还是MRSA感染的创面，聚酰亚胺处理后2天肌肉组织浸润的淋巴细胞远远低于普通纱布处理创面部位肌肉组织。使用E.coli及MRSA细菌特异性一抗，二抗均使用CF488,免疫荧光染色结果表聚酰亚胺处理2天的创面下肌肉大肠杆菌及MRSA细菌的量显著低于纱布处理组。
免疫荧光显示，聚酰亚胺处理的创面不管是大肠杆菌感染还是MRSA感染，组织中浸润的CD3(T细胞标志)、CD15(粒细胞标志)、CD68(巨噬细胞标志)均较对照组织中少。表明聚酰亚胺8121纤维可吸附更多的细菌，显著缓解肌肉组织中细菌数量，降低肌肉组织中免疫细胞(包括T细胞、粒细胞及巨噬细胞)浸润，降低炎症应答，有效降低机体感染。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.利用聚酰亚胺纤维纺织品抑制细菌的方法，其特征在于，将聚酰亚胺纤维纺织品接触处于对数期或稳定期或衰亡期的细菌，所述聚酰亚胺纤维纺织品表面吸附所述细菌的同时破坏所述细菌的细胞膜，所述细菌为大肠埃希菌和/或耐甲氧西林金葡菌。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大肠埃希菌和/或耐甲氧西林金葡菌的起始菌落量与聚酰亚胺纤维纺织品面积比为1.25×105CFU/cm2。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述细菌为大肠埃希菌时，所述聚酰亚胺纤维纺织品接触所述细菌5小时后开始抑菌；当所述细菌为耐甲氧西林金葡菌时，所述聚酰亚胺纤维纺织品接触所述细菌6小时后开始抑菌。
4.聚酰亚胺纤维纺织品对大肠埃希菌抑菌率达21.7±0.5％和/或对耐甲氧西林金葡菌抑菌率达14±0.5％的方法，其特征在于，将聚酰亚胺纤维纺织品放入装有大肠埃希菌和/或耐甲氧西林金葡菌的培养基中，培养24小时。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，培养至8小时时，对大肠埃希菌抑菌率达4.4±0.5％；对耐甲氧西林金葡菌抑菌率达4±0.5％。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，培养至12小时时，对大肠埃希菌抑菌率达8.8±0.5％；对耐甲氧西林金葡菌抑菌率达10±0.5％。
7.提高聚酰亚胺纤维纺织品抑菌率的方法，其特征在于，持续2天将聚酰亚胺纤维纺织品敷于含壳聚糖粉末的抑菌部位，所述壳聚糖粉末和聚酰亚胺纤维纺织品的面积比为10mg/cm2，所述细菌为大肠埃希菌和/或耐甲氧西林金葡菌。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法能提高28.9％的抑菌率。
9.聚酰亚胺的纤维纺织品在制备延迟清创敷料中的应用，其特征在于，所述聚酰亚胺的结构式为：
Figure FDA0003314196380000011
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述聚酰亚胺的纤维纺织品通过吸附创面细菌降低炎症应答延长清创时间。
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