一种抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法及其在液体敷料的应用技术

本发明专利技术公开了一种抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法：分别将短烷基链叔胺试剂和卤化试剂加入到羧甲基壳聚糖溶液中，同时进行季铵化反应和偶联反应，得到抗菌羧甲基壳聚糖。将得到的抗菌羧甲基壳聚糖和植物提取物混合溶于水中，向其中加入甘油和增稠剂，制备得到液体抗菌护理敷料。该液体抗菌护理敷料可用于伤口清洗和消毒，促进创面愈合，减少瘢痕产生。

Preparation of Antibacterial Carboxymethyl Chitosan and Its Application in Liquid Dressing

The invention discloses a preparation method of antimicrobial carboxymethyl chitosan: short alkyl chain tertiary amine reagent and halogenation reagent are added into carboxymethyl chitosan solution respectively, while quaternization reaction and coupling reaction are carried out to obtain antimicrobial carboxymethyl chitosan. The obtained antimicrobial carboxymethyl chitosan and plant extract were mixed and dissolved in water. Glycerol and thickener were added to the mixture to prepare liquid antimicrobial nursing dressing. The liquid antimicrobial nursing dressing can be used for wound cleaning and disinfection, promote wound healing and reduce scar formation.

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法及其在液体敷料的应用
本专利技术涉及一种抗菌材料的制备方法及其在液体敷料的应用，尤其是涉及一种抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法及其在液体敷料的应用，属于生物医用材料领域。
技术介绍
外伤引起的感染和术后创面的感染是阻碍创伤愈合的巨大障碍，严重威胁着病人的生命安全，也是目前研究的热点。羧甲基壳聚糖是由甲壳素脱乙酰化得到的壳聚糖进一步处理得到的水溶性壳聚糖衍生物，是一种既具有氨基正电荷，又有羧基负电荷的两性多糖；羧甲基壳聚糖的氨基正电荷可以和细菌表面的负电荷结合从而抑制细菌繁殖，但是，其抑菌性能较差，并不能满足临床需求。CN102040670A中公开了一种羧甲基壳聚糖季铵盐与制备及其制备天然化妆品抗菌剂的应用，通过羧甲基壳聚糖和季铵化试剂反应得到季铵化度0.69-1.05的羧甲基壳聚糖季铵盐，具有一定的抗菌作用。但这种方法反应条件苛刻，需要大量的季铵化试剂，极大的改变了羧甲基壳聚糖的分子结构，且抑菌效果不能满足临床需求，可能会产生细胞毒性。CN105254811A中公开了一种羧甲基壳聚糖季铵盐及其制备方法，将O-羧甲基壳聚糖与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵通过反相乳液聚合法进行接枝反应，制得羧甲基壳聚糖季铵盐，具有一定的抗菌抑菌性。该方法制备得到的羧甲基壳聚糖季铵盐破坏了羧甲基壳聚糖的完整的糖环结构，降低了羧甲基壳聚糖的生物相容性和可降解性，改变了羧甲基壳聚糖的生物活性。CN106380609A中公开了一种抗菌羧甲基壳聚糖水凝胶及其制备方法，将羧甲基壳聚糖和过渡金属离子通过离子络合反应结合制得抗菌羧甲基壳聚糖水凝胶。作为医用材料，其缺陷在于：抗菌剂由羧甲基壳聚糖和过渡金属离子络合而成，所产生的抗菌效果是有过渡金属离子产生，但是过渡金属离子容易沉积，产生严重的细胞毒性，抗菌效果并不理想。
技术实现思路
本专利技术要解决的第一个技术问题是提供一种抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法，该制备方法简单易行，反应条件温和，生产成本低，制得的抗菌羧甲基壳聚糖具有广谱抗菌性，对金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌等均具有良好的抗菌性能，依据GB/T20944.3-2008标准，测得金黄色葡萄球菌抑菌率≥99%，绿脓杆菌抑菌率≥95%。同时，制得的抗菌羧甲基壳聚糖也具有良好的生物相容性，基本无细胞毒性，可生物降解。本专利技术要解决的第二个技术问题是提供一种通过上述制备方法制得的抗菌羧甲基壳聚糖在液体抗菌护理敷料上的应用。为解决上述第一个技术问题，专利技术采用如下的技术方案：一种抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法，包括如下步骤：分别将短烷基链叔胺试剂和卤化试剂加入到羧甲基壳聚糖溶液中，调节反应液的pH值在8-13，搅拌反应，反应结束后用洗涤溶剂洗涤，干燥后得到抗菌羧甲基壳聚糖。本专利技术创造性的利用季铵化反应和交联反应，一步法合成了抗菌羧甲基壳聚糖，在羧甲基壳聚糖上引入了长链的季铵化基团。一步法反应，制备工艺简单，成本低，反应条件温和，避免了两步或多步合成的复杂步骤，减少了废液产生。制备得到的抗菌羧甲基壳聚糖同时具有强正电荷基团和强负电荷基团，亲水性基团和疏水性基团共存，使得抗菌羧甲基壳聚糖具有良好的抑菌性能。同时，利用制得的抗菌羧甲基壳聚糖制成的羧甲基壳聚糖抗菌护理敷料，既能清洁创面，为创面消毒，也能促进创面愈合，且无明显细胞毒性，可生物降解，是一款优秀的创面护理敷料。根据本专利技术的某些实施方式，抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法中，所述短烷基链叔胺试剂选自N,N-二甲基乙基胺，N,N-二甲基丙胺和N,N-二甲基丁胺的一种，优选为N,N-二甲基乙基胺。根据本专利技术的某些实施方式，抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法中，所述短烷基链叔胺试剂选自N,N-二甲基乙基胺，N,N-二甲基丙胺和N,N-二甲基丁胺的两种，优选为N,N-二甲基乙基胺和N,N-二甲基丙胺。根据本专利技术的某些实施方式，抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法中，所述卤化试剂选自1,2-二溴乙烷，1,3-二溴丙烷，1,4-二溴丁烷和1,5-二溴戊烷和中的一种，优选为1,2-二溴乙烷。根据本专利技术的某些实施方式，抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法中，所述卤化试剂选自1,2-二溴乙烷，1,3-二溴丙烷，1,4-二溴丁烷和1,5-二溴戊烷中的两种，优选为1,4-二溴丁烷和1,2-二溴乙烷。根据本专利技术的某些实施方式，抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法中，所述羧甲基壳聚糖选自羧基取代度60%-95%，粘度为1-30mPa.s(20℃，1%水溶液)的羧甲基壳聚糖，优选自所加取代度70%-90%,粘度为5-30mPa.s(20℃，1%水溶液)。根据本专利技术的某些实施方式，抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法中，配制所述羧甲基壳聚糖溶液的溶剂选自去离子水、甲醇、乙醇、乙二醇和丁二醇中的一种或两种；优选自去离子水和乙二醇两种。根据本专利技术的某些实施方式，抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法中，所述搅拌反应的温度为35-75℃，反应时间为24-72h，洗涤溶剂为乙醇、甲醇、正己烷、石油醚、丙酮的两种或多种；优选地，反应温度在50-65℃，反应时间在36-72h，洗涤溶剂为乙醇和石油醚。为解决上述第二个技术问题，本专利技术提供一种通过上述制备方法制得的抗菌羧甲基壳聚糖在液体抗菌护理敷料上的应用。根据本专利技术的某些实施方式，通过上述制备方法制得的抗菌羧甲基壳聚糖在液体抗菌护理敷料上的应用，具体步骤如下：将抗菌羧甲基壳聚糖溶于去离子水中，向其中加入植物提取物和增稠剂，搅拌混合均匀，即可得到羧甲基壳聚糖抗菌护理敷料；优选地，所述的植物提取物选自艾叶提取物、白芷提取物、积雪草提取物和白芨提取物中的一种或多种，所述增稠剂选自甘油、卡波姆、三乙醇胺、聚丙烯酸钠的一种或多种。本专利技术所记载的任何范围包括端值和端值之间的任何数值以及端值或端值之间的任意数值所构成的任意子范围。如无特殊说明，本专利技术中的各种原料均可经市售购得，本专利技术中所用的设备可采用所属领域中的常规设备或参照所属领域的现有技术进行。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的制备方法中，通过控制反应原料和反应步骤，制备得到具有抗菌效果的抗菌羧甲基壳聚糖并用其制备了羧甲基壳聚糖抗菌护理敷料。本专利技术制备方法简单易行，反应条件温和，生产成本低，一步法反应，避免了两步或多步合成的复杂步骤，减少了废液产生。制备的抗菌羧甲基壳聚糖既具有良好的抑菌性能，对金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌均具有良好的抑菌效果，依据GB/T20944.3-2008标准，测得金黄色葡萄球菌抑菌率≥99%，绿脓杆菌抑菌率≥95%。利用制得的抗菌羧甲基壳聚糖制成的羧甲基壳聚糖抗菌护理敷料，既能清洁创面，为创面消毒，也能促进创面愈合，且无明显细胞毒性，可生物降解，是一款优秀的创面护理敷料。附图说明图1实施例1和对比例1的抑菌实验结果。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例对本专利技术做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。实施例1一种抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法，包括如下步骤：1）搅拌溶解10g羧甲基壳聚糖（羧基取代度60%，20℃，1%水溶液粘度为15mPa.s）于200mL去离子水和100mL甲醇的混合溶液；2）向上一步溶液中加入5gN,N-二甲基丙胺，再向其中加入3g1,2-二溴乙烷，60℃搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.权利要求1，一种抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：分别将短烷基链叔胺试剂和卤化试剂加入到羧甲基壳聚糖溶液中，调节反应液的pH值在8‑13，搅拌反应，反应结束后用洗涤溶剂洗涤，干燥后得到抗菌羧甲基壳聚糖。

【技术特征摘要】
1.权利要求1，一种抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：分别将短烷基链叔胺试剂和卤化试剂加入到羧甲基壳聚糖溶液中，调节反应液的pH值在8-13，搅拌反应，反应结束后用洗涤溶剂洗涤，干燥后得到抗菌羧甲基壳聚糖。2.根据权利要求1所述的抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法，其特征在于：所述短烷基链叔胺试剂选自N,N-二甲基乙基胺，N,N-二甲基丙胺和N,N-二甲基丁胺的一种，优选为N,N-二甲基乙基胺。3.根据权利要求1所述的抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法，其特征在于：所述短烷基链叔胺试剂选自N,N-二甲基乙基胺，N,N-二甲基丙胺和N,N-二甲基丁胺的两种，优选为N,N-二甲基乙基胺和N,N-二甲基丙胺。4.根据权利要求1所述的抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法，其特征在于：根据本发明的某些实施方式，抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法中，所述卤化试剂选自1,2-二溴乙烷，1,3-二溴丙烷，1,4-二溴丁烷和1,5-二溴戊烷和中的一种，优选为1,2-二溴乙烷。5.根据权利要求1所述的抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法，其特征在于：根据本发明的某些实施方式，抗菌羧甲基壳聚糖的制备方法中，所述卤化试剂选自1,2-二溴乙烷，1,3-二溴丙烷，1,4-二溴丁烷和1,5-二溴戊烷中的两种，优选为1,4-二溴丁烷和1,2-二溴乙烷。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗旭，杨毅，胡杨，
申请(专利权)人：青岛溯博生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37