本發(fā)明涉及醫(yī)用敷料領(lǐng)域,具體涉及一種抗菌殼聚糖敷料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、創(chuàng)面不愈合引發(fā)的醫(yī)源性細菌感染嚴(yán)重威脅患者的健康。臨床上使用抗生素或消毒劑吸附的傳統(tǒng)織物,不僅易引起細菌耐藥性,還易在傷口處形成積液,影響創(chuàng)面愈合。因此,選擇設(shè)計和開發(fā)新型創(chuàng)傷敷料,既能有效去除傷口周圍過量滲出液,又能實現(xiàn)創(chuàng)面快速愈合,對于創(chuàng)面愈合具有重要意義。抗菌敷料是一種具有殺菌、抑菌作用的功能材料。利用不同的紡織技術(shù)在具有單向?qū)窆δ艿睦w維膜基體中加入適量的抗菌劑或引入抗菌基團對基體進行改性,使纖維膜材料具有抗菌性能。天然抗菌高分子材料與納米顆粒的有機結(jié)合可以提供更廣譜的抗菌性能,且不易產(chǎn)生耐藥性。殼聚糖是天然多糖甲殼素脫乙酰基的產(chǎn)物,可降解性、無毒性和抗菌性等特質(zhì)使其廣泛應(yīng)用于醫(yī)用敷料、人造組織材料和抗菌劑等眾多領(lǐng)域。納米顆粒,如銀納米簇、硫化銅納米顆粒等,對大腸桿菌(e.coil)、白色念珠菌(c.albicans)以及金黃色葡萄球菌(s.aureus)等細菌有非常強的殺菌能力。
2、已報道的專利和文獻,對于殼聚糖與納米顆粒的結(jié)合,多采用凝膠負載抗菌納米顆粒的方法,而不是纖維無紡布進行負載。因為聚陽離子性質(zhì)、剛性化學(xué)結(jié)構(gòu)使得殼聚糖很難通過紡織技術(shù)形成纖維。這些現(xiàn)有方法制備的凝膠復(fù)合材料有抗菌性能差、易斷裂、不易定型的缺陷,不僅增加了企業(yè)生產(chǎn)成本,也因易加速細菌滋生而引發(fā)傷口感染,限制了其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,不利于企業(yè)進行大規(guī)模生成和銷售。因此,需要對抗菌殼聚糖敷料的加工方法和工藝流程進行研發(fā)和優(yōu)化。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中凝膠復(fù)合材料抗菌性能差的缺陷,本發(fā)明提供一種抗菌殼聚糖敷料及其制備方法和應(yīng)用。
2、本發(fā)明的第一方面提供一種抗菌殼聚糖敷料的制備方法,包括:將殼聚糖-醋酸溶液與聚乙烯醇溶液混合,制得溶液a;在所述溶液a中加入硫化銅納米顆粒,攪拌混勻,獲得溶液b;向所述溶液b中加入硼砂溶液,得到混合溶液,之后進行凍融,得到抗菌殼聚糖敷料;
3、所述硫化銅納米顆粒的制備方法包括:將銅鹽與聚乙烯吡咯烷酮溶解于水中,獲得反應(yīng)產(chǎn)物a;在所述反應(yīng)產(chǎn)物a中加入水合肼,攪拌3min~7min后,得到反應(yīng)產(chǎn)物b;將硫化鈉加入所述反應(yīng)產(chǎn)物b中,于50℃~65℃下反應(yīng)1.5h~2.5h,得到反應(yīng)產(chǎn)物c;在所述反應(yīng)產(chǎn)物c中加入聚乙二醇,在室溫下反應(yīng)20h~28h,得到所述硫化銅納米顆粒;
4、所述銅鹽與所述聚乙烯吡咯烷酮和的質(zhì)量比為15~19:235~245;所述銅鹽與所述水合肼的質(zhì)量體積比為15~19mg:25~30μl;所述聚乙烯吡咯烷酮與所述硫化鈉的質(zhì)量比為235~245:300~305;所述硫化鈉與所述聚乙二醇的質(zhì)量比為300~305:3~5。
5、本發(fā)明一些實施方案中,所述銅鹽為氯化銅、硝酸銅或硫酸銅。
6、本發(fā)明一些實施方案中,所述殼聚糖-醋酸溶液中殼聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~2%;所述聚乙烯醇溶液所述聚乙烯醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%~12%;所述殼聚糖-醋酸溶液與所述聚乙烯醇溶液的體積比為1~2:1~2;
7、所述硼砂溶液的摩爾濃度為0.015~0.025m;
8、所述溶液a與所述硫化銅納米顆粒的體積比為100:3~4;所述溶液b與所述硼砂溶液的體積比為20~21:1。
9、本發(fā)明一些實施方案中,所述硫化銅納米顆粒的粒徑為140nm~150nm。
10、本發(fā)明一些實施方案中,所述溶液a在去除氣泡后中加入硫化銅納米顆粒;所述溶液b在去除去泡后加入所述硼砂溶液。
11、本發(fā)明一些實施方案中,去除所述溶液a和溶液b中氣泡的方法為超聲。
12、本發(fā)明一些實施方案中,所述超聲的時間為25min~35min。
13、本發(fā)明一些實施方案中,凍融的次數(shù)為3~5次。
14、本發(fā)明一些實施方案中,凍融時,冷凍的溫度為-25℃~-15℃,融化的溫度為24~28℃。
15、本發(fā)明的第二方面提供了所述的制備方法制得的抗菌殼聚糖敷料。
16、本發(fā)明的第三發(fā)明提供了所述抗菌殼聚糖敷料在制備創(chuàng)傷敷料中的應(yīng)用。
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
18、本發(fā)明中,提供了一種抗菌殼聚糖敷料的制備方法,在硫化銅納米顆粒的制備過程中加入聚乙二醇,作為保護劑,控制粒徑和提升穩(wěn)定性。并將所制得的硫化銅納米顆粒用于制備抗菌殼聚糖敷料,硫化銅納米顆粒能夠在改性殼聚糖上高效負載,能夠更好地提升抗菌殼聚糖敷料的抗菌效果。同時使用本發(fā)明所提供的制備方法,能夠制得機械性能更加優(yōu)異的抗菌殼聚糖敷料。
19、在本發(fā)明中,為了增加聚乙烯醇(pva)/殼聚糖(cs)混合凝膠溶液的流動性、降低其粘度,后續(xù)實驗分別降低了pva溶液濃度、殼聚糖-醋酸溶液濃度,同時考察了不同濃度硼砂交聯(lián)的效果,采用單因素分析法逐步摸索制備的最佳反應(yīng)條件。使用本發(fā)明所提供的制備方法所制得的抗菌殼聚糖敷料在經(jīng)過反復(fù)凍融后具有優(yōu)異的機械性能,能夠很好的實現(xiàn)手動拉絲,且不易斷裂。
20、對于硫化銅納米顆粒(cus?nps)的合成,本發(fā)明以氯化銅和硫化鈉為原料,水熱合成法生成目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明探討了原料摩爾比、反應(yīng)溫度及反應(yīng)時間對反應(yīng)的影響,得出了最佳反應(yīng)條件。本發(fā)明所提供的cus?nps合成方法以水為反應(yīng)介質(zhì),通過對反應(yīng)器進行加熱,制備具有結(jié)晶良好、形貌可控的納米顆粒,且制備過程不會產(chǎn)生大量的有毒廢棄物,如有機物、廢氣等,既對環(huán)境友好又可以有效降低企業(yè)處理三廢的成本。硫化銅納米顆粒(cusnps)因其優(yōu)良的光熱、催化性能以及低生物毒性,被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。在近紅外光照射下,窄帶隙p型半導(dǎo)體cus?nps表現(xiàn)出高效的光熱(ptt)和光動力(pdt)轉(zhuǎn)換效率。同時,cus?nps具備了良好的生物降解性,可有效參與機體代謝,并及時排除體外,有效避免納米顆粒在人體殘留而引發(fā)的毒副作用。
1.一種抗菌殼聚糖敷料的制備方法,其特征在于,包括:將殼聚糖-醋酸溶液與聚乙烯醇溶液混合,制得溶液a;在所述溶液a中加入硫化銅納米顆粒,攪拌混勻,獲得溶液b;向所述溶液b中加入硼砂溶液,得到混合溶液,之后進行凍融,得到抗菌殼聚糖敷料;
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述銅鹽為氯化銅、硝酸銅或硫酸銅。
3.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述殼聚糖-醋酸溶液中殼聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~2%;所述聚乙烯醇溶液所述聚乙烯醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%~12%;所述殼聚糖-醋酸溶液與所述聚乙烯醇溶液的體積比為1~2:1~2;
4.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述硫化銅納米顆粒的粒徑為140nm~150nm。
5.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述溶液a在去除氣泡后中加入硫化銅納米顆粒;所述溶液b在去除去泡后加入所述硼砂溶液。
6.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述凍融的次數(shù)為3~5次。
7.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,凍融時,冷凍的溫度為-25℃~-15℃,融化的溫度為24~28℃。
8.如權(quán)利要求1-7任一項所述的制備方法制得的抗菌殼聚糖敷料。
9.如權(quán)利要求8所述的抗菌殼聚糖敷料在制備抗菌敷料中的應(yīng)用。