具有抗菌和促进伤口愈合功能的海藻酸钠‑载银石墨烯复合膜及其应用制造技术

本发明专利技术公开了具有抗菌和促进伤口愈合功能的海藻酸钠‑载银石墨烯复合膜及其应用，其特征在于：是将载银石墨烯溶液与海藻酸钠溶液混合均匀后，通过喷涂组装制备成膜。本发明专利技术所提供的复合膜，制备方法简单，且同时具有抗菌和促进伤口愈合的功能，用于作为创伤伤口敷料，有明显的效果，具有较大的临床应用潜力。

Has antibacterial and promote wound healing function of sodium alginate loaded graphene composite membrane and its application in Silverstone

The present invention discloses antibacterial and wound healing function of sodium alginate loaded graphene composite membrane and its application in Silverstone, which is characterized in that the Silverstone graphene solution with sodium alginate solution and mixed evenly, the membrane was prepared by spraying assembly. The composite membrane provided by the invention has simple preparation method, and has the functions of antisepsis and promoting wound healing, and has obvious effect as a wound dressing, and has great potential for clinical application.

【技术实现步骤摘要】
具有抗菌和促进伤口愈合功能的海藻酸钠-载银石墨烯复合膜及其应用
本专利技术涉及海藻酸钠复合材料，具体涉及一种同时具有促进伤口愈合功能和抗菌功能的海藻酸钠-载银石墨烯复合膜及其制备方法。
技术介绍
海藻酸钠是一种天然高分子化合物，主要来源于海洋中的褐藻。海藻酸钠是由β-D-甘露糖醛酸和α-L-古罗糖醛酸残基两种单元结构通过α-1-4糖苷键构成的一种嵌段共聚物。作为一种多糖类的天然物质，海藻酸钠高分子材料具有良好的生物相容性、吸水性、透氧性、无毒性及成膜性等优良特性。以此为基础，海藻酸钠薄膜与其他高分子混合制备的复合薄膜在抗菌和创伤类伤口敷料的应用引起了研究者的关注，并且一些藻酸盐伤口辅料已得到商业化的应用，如ComfeelPlusTM(康乐保)、SorbsanTM(UDL实验室)、和TegagenTM(3m医疗)等。单一的海藻酸钠薄膜不仅抗菌效果欠佳而且力学性质较差，遇水易吸水膨胀、融化。这些缺点使单一的海藻酸钠膜在抗菌和促进伤口愈合方面的应用受到了限制。因此，一种既具有促进伤口愈合和抗菌功能又具有良好力学性能、方便使用的海藻酸钠复合材料急需开发。美国《细胞移植》(CellTransplant，2010年，第19卷，第399-408页)，报道了通过将交联海藻酸与基质细胞衍生因子-1结合制成的可以促进伤口愈合并减少伤口瘢痕形成的海藻酸钠复合敷料。通过这种方法制备的海藻酸钠/基质细胞衍生因子-1复合物虽然可以促进伤口的愈合，但是不具备良好的抗菌功能，不能有效的降低或防止伤口在愈合过程中发生感染的风险。英国《材料化学杂志》(JournalofMaterialsChemistry，2011,第21卷,第4593–4597页)，报道了通过将硝酸银与还原石墨烯-聚苯乙烯硫酸钠复合物混合制备的具有抗菌效果的银/石墨烯抗菌复合材料。这种方法制备的银/石墨烯复合物虽然具有抗菌的作用，但并不具有可以促进伤口愈合的功能。另外，银/石墨烯复合物为液体状复合物，没有被制备成薄膜状，储存及使用的便利性欠佳。综上所述，现有的一些抗菌或促进伤口愈合的材料，要么只具有抗菌的功能，无法加快伤口的愈合速度，导致伤口愈合缓慢；要么只具有促进伤口愈合的功能，无法有效的抗菌，导致伤口在愈合的过程中出现被感染的风险，不利于伤口的愈合和恢复，不宜于推广应用。
技术实现思路
本专利技术为解决上述现有技术所存在的不足之处，提供了具有抗菌和促进伤口愈合功能的海藻酸钠-载银石墨烯复合膜及其制备方法，并将其用于作为创伤伤口敷料，旨在解决现有创伤伤口敷料作用单一、不能够同时兼顾抗菌和促进伤口愈合功能的缺点。本专利技术为解决技术问题，采用如下技术方案：具有抗菌和促进伤口愈合功能的海藻酸钠-载银石墨烯复合膜的制备方法，其特点在于按如下步骤进行：a、取100～300mg氧化石墨烯片加入到150～300mL蒸馏水中，超声分散后，加入2g聚苯乙烯硫酸钠，搅拌溶解，再加入150～400μL水合肼，加热至100℃回流反应24小时，所得产物经抽滤、冻干后，即获得还原型氧化石墨烯-聚苯乙烯硫酸钠复合物；b、将步骤a获得的所述还原型氧化石墨烯-聚苯乙烯硫酸钠复合物加入至50～100mL水中，混合均匀，放入至单颈瓶中，加热至60℃，然后将5～10mL浓度为0.02mol/L的硝酸银溶液以0.5mL/h的速度加入单颈瓶中，加完后继续恒温搅拌10h，离心并去除上清液，获得载银石墨烯溶液；c、将所述载银石墨烯溶液与5～25mL浓度为15～35mg/mL的海藻酸钠溶液混合，震荡、超声，混合均匀后获得海藻酸钠-载银石墨烯混合溶液；d、通过喷涂组装法将所述海藻酸钠-载银石墨烯混合溶液制备成膜，即获得海藻酸钠-载银石墨烯复合膜。本专利技术的海藻酸钠-载银石墨烯复合膜，可以根据需要做成任意形状或尺寸，各原料用量也可等比例放大，例如按照上述条件即可获得厚度为10～40μm、尺寸为1～100cm2的复合膜。本专利技术的海藻酸钠-载银石墨烯复合膜具有仿贝壳层状结构，这种结构可以有效提高其力学性能。与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在：1、本专利技术所提供的海藻酸钠-载银石墨烯复合膜，制备方法简单，且同时具有抗菌(如抗白色念珠菌和抗大肠杆菌)和促进伤口愈合的功能，用于作为创伤伤口敷料，有明显的效果，具有较大的临床应用潜力。2、本专利技术所提供的海藻酸钠-载银石墨烯复合膜，具有低毒、无污染、生物相容性好且细胞毒性低的优点，是一种安全性很高的材料；3、本专利技术所提供的海藻酸钠-载银石墨烯复合膜，其尺寸、厚度均可调控，实用性强，具有较高的临床和市场应用潜力；4、本专利技术所提供的海藻酸钠-载银石墨烯复合膜为层状结构，力学性能良好，具有很高的柔韧性，可弯曲折叠，为其作为具有抗菌和促进伤口愈合的薄膜提供了良好的力学基础。附图说明图1本专利技术实施例1所制备的海藻酸钠-载银石墨烯复合膜的(a)截面扫描电镜图(SEM,ZeissSupra40,Germany)、(b)透射电子显微镜图(TEM,HitachiHT7700)、(c)Mapping能谱和(d)扫描电镜能谱(EDS,X-Max,Oxford)。图2为本专利技术实施例1所制备的几种厚度复合膜的(a)截面扫描电镜图以及厚度-密度的关系曲线(b)。图3为本专利技术实施例1所制备的几种不同薄膜的(a)XRD图和(b)紫外吸收图谱。图4为本专利技术实施例1所制备的几种不同薄膜的截面扫描电镜图。图5为本专利技术实施例1所制备的几种不同薄膜的力学性能图。图6为本专利技术实施例1所制备的几种不同薄膜的抗大肠杆菌和抗白念珠菌效果图。图7为本专利技术实施例1所制备海藻酸钠-载银石墨烯复合膜促进伤口愈合的效果图。具体实施方式下述实施例所用氧化石墨烯片按如下步骤制备：将50mL浓度为98％的H2SO4、10g的K2S2O8、10g的P2O5的混合溶液加热至70℃，加入30g石墨粉搅拌均匀后得到混合物A；将混合物A冷却至室温后，用蒸馏水抽滤洗涤至其pH值为中性，将洗涤后的产物在空气中干燥后，得到预氧化石墨粉；取15g预氧化石墨粉加入到500mL、0℃的98％的浓H2SO4中得到混合溶液B；在搅拌、水浴条件下，在混合溶液B中缓慢加入60g的KMnO4，加入KMnO4的过程中保持体系温度在15℃，得到混合溶液C；将混合溶液C升温至40℃，搅拌3h，加入950mL蒸馏水，然后在15分钟内加入3L蒸馏水和50mL的30％的H2O2，得到黄色产物D；将黄色产物D中的金属离子用5L体积浓度为10％的HCl过滤洗涤，晾干，即得到氧化石墨烯片。实施例1本实施例按如下步骤进行海藻酸钠-载银石墨烯复合膜的制备：a、取200mg氧化石墨烯片加入到200mL蒸馏水中，超声分散后，加入2g聚苯乙烯硫酸钠，搅拌溶解，再加入200μL水合肼，加热至100℃回流反应24小时，所得产物经抽滤、冻干后，获得还原型氧化石墨烯-聚苯乙烯硫酸钠复合物；b、将步骤a获得的还原型氧化石墨烯-聚苯乙烯硫酸钠复合物加入至50mL水中，混合均匀，放入至100mL的单颈瓶中，加热至60℃，然后将5mL浓度为0.02mol/L的硝酸银溶液以0.5mL/h的速度通过双注射泵慢慢加入单颈瓶中，加完后继续恒温搅拌10h，离心并去除上清液(为了去除未长到石墨烯片上的硝酸银)，获得载银石墨烯溶液；c、将本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有抗菌和促进伤口愈合功能的海藻酸钠‑载银石墨烯复合膜的制备方法，其特征在于按如下步骤进行：a、取100～300mg氧化石墨烯片加入到150～300mL蒸馏水中，超声分散后，加入2g聚苯乙烯硫酸钠，搅拌溶解，再加入150～400μL水合肼，加热至100℃回流反应24小时，所得产物经抽滤、冻干后，获得还原型氧化石墨烯‑聚苯乙烯硫酸钠复合物；b、将步骤a获得的所述还原型氧化石墨烯‑聚苯乙烯硫酸钠复合物加入至50～100mL水中，混合均匀，放入至单颈瓶中，加热至60℃，然后将5～10mL浓度为0.02mol/L的硝酸银溶液以0.5mL/h的速度加入单颈瓶中，加完后继续恒温搅拌10h，离心并去除上清液，获得载银石墨烯溶液；c、将所述载银石墨烯溶液与5～25mL浓度为15～35mg/mL的海藻酸钠溶液混合，震荡、超声，混合均匀后获得海藻酸钠‑载银石墨烯混合溶液；d、通过喷涂组装法将所述海藻酸钠‑载银石墨烯混合溶液制备成膜，即获得海藻酸钠‑载银石墨烯复合膜。

【技术特征摘要】
1.具有抗菌和促进伤口愈合功能的海藻酸钠-载银石墨烯复合膜的制备方法，其特征在于按如下步骤进行：a、取100～300mg氧化石墨烯片加入到150～300mL蒸馏水中，超声分散后，加入2g聚苯乙烯硫酸钠，搅拌溶解，再加入150～400μL水合肼，加热至100℃回流反应24小时，所得产物经抽滤、冻干后，获得还原型氧化石墨烯-聚苯乙烯硫酸钠复合物；b、将步骤a获得的所述还原型氧化石墨烯-聚苯乙烯硫酸钠复合物加入至50～100mL水中，混合均匀，放入至单颈瓶中，加热至60℃，然后将5～10mL浓度为0.02mol/L的硝酸银溶液以0.5mL/h的速度加入单颈瓶中，加完后继续恒温搅拌10h，离心并去除上清液，获得载银石墨烯溶液；c、将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆杨，闫旭，薛敬哲，胡康棣，徐维平，潘晓锋，李飞，宋永红，吴亚东，苏杨，何涛，刘建楠，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34