技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種改性的生物纖維素膜，具體而言，涉及具有酸堿性的生物纖維素凝膠膜及由其制備的醫(yī)用敷料。
背景技術(shù)：
敷料通常是指用以覆蓋瘡、傷口的或其他損害的材料，其用于治療痛處或傷口，其常以紗布、繃帶為載體，用防腐或抗菌素溶液浸泡制備。但是，紗布、繃帶等載體持水性和透氣性都不高，不利于傷口愈合；同時(shí)，防腐或抗菌素溶液容易殘留，提高醫(yī)用材料回收的成本，且其本身的殺菌抗菌效果有限，同時(shí)成本也較高。
電解水是目前世界公認(rèn)最安全、最先進(jìn)的水，水在電解過程中被功能化。通過電解可以同時(shí)制備酸性水和堿性水。酸性離子水可以消毒殺菌，而堿性離子水能夠維持人體內(nèi)的酸堿平衡、清除自由基、活化細(xì)胞、增強(qiáng)免疫力，對高血壓、高脂血病、糖尿病、冠心病、脂肪肝等都有良好的輔助治療作用。但是，電解水本身無法商業(yè)生產(chǎn)，其不穩(wěn)定，在常溫常壓下僅數(shù)小時(shí)后就會(huì)被還原成普通的水，因此其需要現(xiàn)制現(xiàn)用，大大限制了其應(yīng)用范圍。
生物纖維素（Biocellulose）是由生物纖維素產(chǎn)生菌代謝獲得的。目前生物纖維素的生產(chǎn)是使用天然或人工配制的液態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基，接種生物纖維素產(chǎn)生菌，如木醋桿菌、木葡糖酸醋桿菌等，經(jīng)過靜態(tài)培養(yǎng)后，在液態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基的液體表面上會(huì)產(chǎn)生凝膠狀的生物纖維素膜，固液分離后經(jīng)過清洗、純化即可獲得生物纖維素凝膠膜產(chǎn)品。該生物纖維素凝膠膜具有超過98%的含水率，且無木質(zhì)素、果膠和半纖維素等伴生產(chǎn)物，具有高結(jié)晶度和高聚合度。此外，其還具有超精細(xì)的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，極高的持水性能，目前已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明首先提供一種具有酸堿性的生物纖維素凝膠膜，其通過包括如下步驟的方法制備：
（1） 生物纖維素凝膠膜在金屬鹽酸鹽類電解質(zhì)溶液中浸泡；
（2） 將兩塊電極板連接到直流電源的正負(fù)極，并用兩塊電極板夾住生物纖維素凝膠膜的兩面，進(jìn)行電解；
即可獲得具有酸堿性的生物纖維素凝膠膜，其中電解時(shí)接觸陽極板的表面即為酸性表面，而接觸陰極板的表面即為堿性表面。
上述步驟（1）中的金屬鹽酸鹽類電解質(zhì)是氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣或它們的混合物。優(yōu)選是氯化鈉。
上述步驟（1）中的金屬鹽酸鹽類電解質(zhì)溶液的濃度為0.2-0.5%，浸泡時(shí)間為0.5-3小時(shí)。
上述步驟（2）中的正負(fù)極之間的電壓為8-12伏。
上述步驟（2）中的電解時(shí)間為20-60min。
上述步驟（1）之前，優(yōu)選將生物纖維素凝膠膜部分脫水至含水量為50-70%。脫水優(yōu)選采用低溫?zé)犸L(fēng)干燥或真空冷凍干燥。
上述方法中，還可以包括將獲得的具有酸堿性的生物纖維素凝膠膜，沿電極板方向從中間切開，得到酸性生物纖維素凝膠膜和堿性生物纖維素凝膠膜。
上述方法中的生物纖維素凝膠膜優(yōu)選是靜態(tài)淺盤發(fā)酵培養(yǎng)法制備的，對于產(chǎn)生生物纖維素的菌種和培養(yǎng)基均沒有特別的要求，只要其能夠產(chǎn)生生物纖維素凝膠膜即可。
上述方法中，金屬鹽酸鹽類電解質(zhì)是在水溶液中溶解會(huì)形成無序移動(dòng)的金屬陽離子和酸根陰離子，在外加了一定的直流電壓后，陽離子會(huì)向陰極板的方向移動(dòng)，在靠近陰極板處得到電子而被還原，陰離子則會(huì)向陽極板的方向移動(dòng)，在靠近陽極板處失去電子而被氧化。在兩端電極板發(fā)生的反應(yīng)如下：
陽極：2Cl- → Cl2+2e-
Cl2+H2O → HCl+HClO
2H2O → O2+4H++4e-
陰極: 2H2O+2e- → H2+2OH-
即通過上述反應(yīng)，在生物纖維素凝膠膜內(nèi)部發(fā)生了陰、陽離子的轉(zhuǎn)移和反應(yīng)，使得生物纖維素凝膠膜的兩個(gè)面分別具備了不同的酸堿性，其中電解時(shí)接觸陽極板的表面即為酸性表面，而接觸陰極板的表面即為堿性表面。
本發(fā)明進(jìn)一步提供一種醫(yī)用敷料，其由上述的具有酸堿性的生物纖維素凝膠膜制備而成。
本發(fā)明進(jìn)一步提供一種醫(yī)用敷料，其由上述經(jīng)過切割的酸性生物纖維素凝膠膜制備而成。
上述的醫(yī)用敷料中，不論是具有酸堿性的生物纖維素凝膠膜還是切割后的酸性生物纖維素凝膠膜，其在包裝上或包裝中均帶有標(biāo)示或說明表明使用時(shí)用酸性接觸傷口或瘡口。
本發(fā)明提供了一種兩面具有不同酸堿性的生物纖維素膜產(chǎn)品，以生物纖維素凝膠膜作為載體，讓電解質(zhì)在其中發(fā)生電解，能夠獲得兩面具有不同酸堿性，使用酸性表面作為敷料，不需要添加抗菌素等就其能夠起到良好的殺滅細(xì)菌、真菌等微生物的效果，且對人體安全無毒，使用之后其會(huì)被還原為普通的、可生物降解的生物纖維素凝膠膜，沒有任何化學(xué)殘留。因此，本發(fā)明能夠降低醫(yī)用敷料的生產(chǎn)、回收成本，減少環(huán)境污染，具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。此外，電解后各離子、電子存在于生物纖維素凝膠的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，生物纖維素凝膠的纖維會(huì)阻礙其移動(dòng)，且生物纖維素凝膠能夠隔絕外界環(huán)境，對其起到保護(hù)作用，因此能夠有效延長其活性保持的時(shí)間。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式和對比實(shí)驗(yàn)來對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但是下文中的具體實(shí)施方法不應(yīng)當(dāng)被理解為對本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠在本發(fā)明基礎(chǔ)上顯而易見地作出的各種改變和變化，應(yīng)該均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
實(shí)施例1： 具有酸堿性的生物纖維素凝膠膜的制備
取人工配制培養(yǎng)基接種木葡糖酸醋桿菌后，于30℃下培養(yǎng)7天制備的生物纖維素凝膠膜，經(jīng)稀堿液和去離子水反復(fù)清洗和純化后，用50℃熱風(fēng)干燥至含水量為60%，然后在濃度為0.2%的氯化鈉溶液中浸泡3小時(shí)；將兩塊電極板連接到直流電源的正負(fù)極，正負(fù)極之間的電壓為10伏，并用兩塊電極板夾住生物纖維素凝膠膜的兩面，電解40min，制備獲得具有酸堿性的生物纖維素凝膠膜。
實(shí)施例2：酸性生物纖維素凝膠膜的制備
取人工配制培養(yǎng)基接種木醋桿菌后，于28℃下培養(yǎng)9天制備的生物纖維素凝膠膜，經(jīng)稀堿液和去離子水反復(fù)清洗和純化后，真空冷凍干燥至含水量為65%，然后在濃度為0.4%的氯化鈉溶液中浸泡1小時(shí)；將兩塊電極板連接到直流電源的正負(fù)極，正負(fù)極之間的電壓為12伏，并用兩塊電極板夾住生物纖維素凝膠膜的兩面，電解50min，制備獲得具有酸堿性的生物纖維素凝膠膜，然后沿電極板方向從中間切開，其中接觸陽極板的那片為酸性生物纖維素凝膠膜。
實(shí)施例3： 醫(yī)用敷料的制備
取實(shí)施例1中制備的具有酸堿性的生物纖維素凝膠膜或?qū)嵤├?中制備的酸性生物纖維素凝膠膜直接作為醫(yī)用敷料，使用有色塑料材料真空包裝，且在包裝上有標(biāo)示或說明表明使用時(shí)使電解時(shí)與陽極板接觸的表面接觸傷口或瘡口。
以上所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。