一种透明抗菌水凝胶敷料、其制备方法和应用技术

技术编号:15308930 阅读:155 留言:0更新日期:2017-05-15 16:39
本发明专利技术公开了一种透明抗菌水凝胶敷料及其制备方法,通过采用原位复合法,将细菌纤维素晶须与凝胶单体的聚合物复合,在引发剂过硫酸铵的作用下,制备出复合的透明抗菌凝胶材料,将其作为医用敷料,含水量高,该敷料制备过程简单、时长短、成本低、弹性柔韧性好、保湿性好。透明敷料可以清楚观察创伤处病变和愈合情况,可免除更换敷料的痛苦。

Transparent antibacterial hydrogel dressing, preparation method and application thereof

The invention discloses a transparent antibacterial hydrogel dressing and its preparation method, by using the in situ composite method, the polymer gel bacterial cellulose whisker and the monomer compound in the initiator of ammonium persulfate, preparation of transparent antibacterial gel materials, the medical dressing, high water content. The dressing has the advantages of simple preparation process, low cost, flexible length, good flexibility, good moisturizing. Transparent dressing allows a clear observation of wound lesions and healing, and eliminates the pain of changing dressings.

【技术实现步骤摘要】
一种透明抗菌水凝胶敷料、其制备方法和应用
本专利技术属于生物材料、高分子材料等领域,具体地,涉及一种应用于促进伤口愈合,防止伤口感染的透明抗菌水凝胶敷料、其制备方法和应用。
技术介绍
高保湿性和抗菌性的功能医用敷料作为一种临时皮肤替代物在治疗过程中发挥着重要作用。当皮肤组织受到创伤时,如烧伤,擦伤,溃烂等,表层细胞抵抗能力下降,金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等革兰氏菌容易在伤口上繁殖,引起创伤范围的进一步扩大。伤口一旦被细菌感染,就不容易愈合。目前临床使用最多的是无菌纱布,成本低,有一定的隔菌效果,但是当伤口化脓或有体液流出时,易与纱布粘合在一起,更换纱布时,容易破化新生皮肤,不利于伤口愈合,同时病人得再一次遭受痛苦。早已证明湿润环境下更有利于伤口的愈合,细菌纤维素具有吸湿能力强、促进愈合、减轻疼痛和减少更换次数等优点,尤其是根据培养条件的不同,可获得不同性状的膜材料,以应对不同渗出液量及染菌程度的创伤病例,是一种极具潜力的“理想”创伤敷料材料。同时水凝胶敷料成为当前研究的热门,水凝胶含水量高,可保持伤口的湿润环境,溶胀性能好,当伤口体液渗出时,能吸收渗出液,给伤口一个清洁干净的环境。透明水凝胶敷料还能随时观察伤口的愈合情况,如若伤口恶化,可及时采取措施。目前最常用的制备水凝胶的方法是化学法,在凝胶单体中加入少量交联剂。化学法合成的水凝胶性能受凝胶单体,交联剂,引发剂量以及反应条件的影响。在目前已有的关于细菌纤维素敷料专利文献中,中国专利CN103205863公开了一种细菌纤维素缓释敷料的方法,采用静电纺丝的方法将细菌纤维素与聚合物药物缓释纳米纤维复合。静电纺丝时所使用的油相有机溶剂是有毒的,且缓释敷料需频繁更换,降低的负载药物的利用率。专利CN203138849提供了一种细菌纤维素湿性敷料,敷料中并没有抑菌或杀菌的成分,存在感染性。关于水凝胶敷料的专利文献中,中国专利CN102675651公开了一种壳聚糖水凝胶制备抗菌敷料的方法。制备含有抗菌剂的改性壳聚糖水凝胶,该水凝胶敷料具有抗菌性,克服了伤口感染的问题,但是材料力学性能差,抗水性差,在应用上有一定的局限性。专利CN101502607公布一种医用壳聚糖透明水凝胶创伤敷料的制备方法。在敷料制备过程中添加了防腐剂,能抗浅部真菌感染。但添加剂在pH偏酸性时效果最佳,人体pH=7.35-7.45,抗菌效果有所抑制。美国有关透明水凝胶专利申请如下:美国专利US2009/0326496A1公开透明高聚物水凝胶创伤敷料,目的是吸收伤口渗出液同时能随时观察伤口愈合状况。水凝胶层主要是经过化学改性后的纤维素,如羧甲基纤维素凝胶、羟乙基纤维素凝胶、羟丙基甲基纤维素、改性丙烯酰胺等。美国专利UnitedStatesPatentNo.4909244.设计一种透明敷料,敷料主要包括凝胶层和隔菌层,透明凝胶层是乙烯醋酸乙烯脂,材料是不含水分,100%固体可熔性聚合物,柔软性和弹性好。阻菌层是弹性和粘结性好的聚氨酯,作为隔菌层,阻挡细菌侵入创伤处。该敷料的含水率不高,不能为伤口提供一个促进修复的湿润环境。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术提供了一种透明抗菌水凝胶敷料及其制备方法,其目的在于通过采用原位复合法,将细菌纤维素晶须和水凝胶单体I化合物进行复合,并将其浸泡在硝酸银和NaBH4溶液中,制备得到表面附着有纳米银颗粒的透明抗菌水凝胶敷料,由此解决现有技术的水凝胶敷料含水量低、抗菌效果差的技术问题。为实现上述目的,按照本专利技术的一个方面,提供了一种透明抗菌水凝胶敷料,所述水凝胶敷料包括细菌纤维素晶须和透明凝胶,其中所述细菌纤维素晶须分散在所述透明凝胶中。优选地,所述透明凝胶具有式(I)所示的结构通式,其中,R1为氢、甲基或乙基,R2为羟基、胺基、甲酯、乙酯、丙酯、丁酯、异辛酯、羟乙酯、环氧丙酯、二甲氨乙酯、十六酯或十八酯。优选地,所述细菌纤维素晶须的含水量是95%~99.6%,所述细菌纤维素晶须的长度为100~300nm,直径为5~50nm。优选地,所述水凝胶敷料为多孔结构,所述多孔结构的孔径大小为2μm~5.5μm。优选地,所述水凝胶敷料的含水量为50%~70%。优选地,所述水凝胶敷料还包括其表面的抗菌剂纳米银颗粒,所述纳米银颗粒的尺寸为40~70nm。按照本专利技术的另一个方面,提供了一种所述的水凝胶敷料的制备方法,包括如下步骤:(1)将产细菌纤维素的细菌接种在液体培养基中,在25℃~30℃静态培养至少一周得到纤维素膜,将得到的纤维素膜用蒸馏水浸泡2~4天,再将其放入浓度为0.1mol/LNaOH溶液中煮沸30分钟,然后用去离子水漂洗至中性得到细菌纤维素薄膜;(2)将步骤(1)得到的细菌纤维素薄膜捣碎,离心取上层,得到离心后的纤维素,将离心后的纤维素加入到体积浓度为40%~60%硫酸中,在40℃~60℃条件下,进行水解反应8小时到12小时,水解完成之后进行离心、透析、再离心得到细菌纤维素晶须;(4)将透明凝胶单体与步骤(2)得到的细菌纤维素晶须按照体积比1~9:1进行混合,优选体积比为2.25~9:1,加入交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯和催化剂N,N,N',N'-四甲基乙二胺,聚合固化形成凝胶后,加入15%~30%的过硫酸铵水溶液,混合均匀,静置2~4小时形成透明水凝胶,并将其在不同浓度的乙醇溶液中进行洗涤,得到洗涤后的透明凝胶;所述洗涤的具体步骤优选为:分别在50%、40%、30%、20%、10%和5%的乙醇溶液中进行降梯度洗涤,每次洗涤四小时;(4)将步骤(3)获得的透明水凝胶浸泡在AgNO3溶液中1小时,然后用酒精冲洗,再将其在NaBH4溶液浸泡10分钟,超纯水清洗后得到附着纳米银颗粒的透明抗菌水凝胶。优选地,步骤(1)所述的产细菌纤维素的细菌为葡糖木醋杆菌、产醋杆菌、醋化杆菌、巴氏醋杆菌、农杆菌、根瘤菌和/或八叠球菌中的一种或多种。优选地,步骤(1)所述的液体培养基为细菌产膜培养基,其成分包括20g/L的葡萄糖、5g/L的酵母粉、5g/L的酵母粉、1.5g/L的柠檬酸和6.8g/L的Na2HPO4。按照本专利技术的另一个方面,提供了一种所述的抗菌水凝胶敷料的应用,所述抗菌水凝胶敷料应用于医用敷料。总体而言,通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有益效果。(1)采用原位复合法,将细菌纤维素晶须与透明的凝胶单体的聚合物复合,在引发剂过硫酸铵的作用下,制备出复合的透明抗菌凝胶材料,将其作为医用敷料,含水量高;(2)本专利技术制备得到的水凝胶敷料具有较好的力学强度和柔韧性,其拉伸强度可以达到0.35MPa-0.55MPa;(3)本专利技术制备的水凝胶敷料透明,可随时观察伤口愈合和恶化情况,亦可延长敷料的使用时间,附着纳米银颗粒后,敷料的抗菌性能得到提高;(4)本专利技术的水凝胶敷料为多孔结构,可以为细胞在材料表面生长提供足够的空间,有利于细胞的粘附;(5)本专利技术耗时短,试验操作简单,可根据需要制备多种不同形状的透明创伤敷料。附图说明图1本专利技术的抗菌透明水凝胶敷料切开后的结构示意图;图2为实施例1和实施例2中聚甲基丙烯酸羟乙酯与细菌纤维素晶须在不同体积比下复合水凝胶的透明性表征;图3为实施例1和实施例2中聚甲基丙烯酸羟乙酯与细菌纤维素晶须复合水凝胶含水量图;本文档来自技高网
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一种透明抗菌水凝胶敷料、其制备方法和应用

【技术保护点】
一种透明抗菌水凝胶敷料,其特征在于,所述水凝胶敷料包括细菌纤维素晶须和透明凝胶,其中所述细菌纤维素晶须分散在所述透明凝胶中。

【技术特征摘要】
1.一种透明抗菌水凝胶敷料,其特征在于,所述水凝胶敷料包括细菌纤维素晶须和透明凝胶,其中所述细菌纤维素晶须分散在所述透明凝胶中。2.如权利要求1所述的水凝胶敷料,其特征在于,所述透明凝胶具有式(I)所示的结构通式,其中,R1为氢、甲基或乙基,R2为羟基、胺基、甲酯、乙酯、丙酯、丁酯、异辛酯、羟乙酯、环氧丙酯、二甲氨乙酯、十六酯或十八酯。3.如权利要求1或2所述的水凝胶敷料,其特征在于,所述细菌纤维素晶须的含水量是95%~99.6%,所述细菌纤维素晶须的长度为100~300nm,直径为5~50nm。4.如权利要求1所述的水凝胶敷料,其特征在于,所述水凝胶敷料为多孔结构,所述多孔结构的孔径大小为2μm~5.5μm。5.如权利要求1所述的水凝胶敷料,其特征在于,所述水凝胶敷料的含水量为50%~70%。6.如权利要求1所述的水凝胶敷料,其特征在于,所述水凝胶敷料还包括其表面的抗菌剂纳米银颗粒,所述纳米银颗粒的尺寸为40~70nm。7.如权利要求1~6任意一项所述的水凝胶敷料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将产细菌纤维素的细菌接种在液体培养基中,在25℃~30℃静态培养至少一周得到纤维素膜,将得到的纤维素膜用蒸馏水浸泡2~4天,再将其放入浓度为0.1mol/LNaOH溶液中煮沸30分钟,然后用去离子水漂洗至中性得到细菌纤维素薄膜;(2)将步骤(1)得到的细菌纤维素薄膜捣碎,离心取上层,得到离心后的纤维素,将离心后的纤维素加入...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨光曾迪石志军
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:湖北,42

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