血管外科用纳米止血抗菌复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了血管外科用纳米止血抗菌复合材料及其制备方法，通过对壳聚糖依次进行氨基化及邻苯三酚接枝处理，再将其与聚氧化乙烯共混纺丝，得到了纳米纤维薄膜；再将所述纳米纤维薄膜浸入含有氧化纤维素与纳米氧化锌的后处理液中，制备了纳米止血抗菌复合材料。通过上述方式，本发明专利技术不仅能够有效提高壳聚糖碳链上的氨基数量，改善壳聚糖对组织的黏附作用，使制得的纳米纤维薄膜具有丰富的活性位点和优异的生物相容性；还能够使氧化纤维素与所述纳米纤维薄膜交联形成三维结构，并将纳米氧化锌均匀包覆其中，进一步提高纳米止血抗菌复合材料的止血性能和抗菌性能，同时改善其机械性能，具有较高的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
血管外科用纳米止血抗菌复合材料及其制备方法
本专利技术涉及血管外科止血抗菌材料
，特别是涉及血管外科用纳米止血抗菌复合材料及其制备方法。
技术介绍
血管外科是外科学的一个分支学科，主要针对除脑血管、心脏血管以外的外周血管疾病的预防、诊断和治疗，其治疗手段主要包括药物治疗、物理治疗、手术治疗和介入治疗。在血管外科的治疗过程中，通常需要使用止血抗菌材料对患者创面进行止血及防护作用，以促进创面的修复，保证患者健康。由于使用的止血抗菌材料的止血性能及抗菌性能将直接影响患者创面的恢复情况，进而影响患者的身体健康，因此，对血管外科用止血抗菌材料的研究具有重要意义。传统的血管外科用止血抗菌材料主要由纱布及抗菌药物复合而成，其制备简单、使用方便，但功能较为单一，止血效果较差，与创面相容性不佳，已逐渐难以满足实际应用的需求。近年来，为改善止血抗菌材料的止血效果及抗菌作用，针对天然高分子类、合成高分子类及无机纳米类止血抗菌材料的研究均取得了一定进展，但单一类型的止血抗菌材料性能仍存在不足，如何寻求更适合的方法对各类止血抗菌材料进行有效复合，是当前的研究重点。公开号为CN109453418A的专利提供了一种血管外科用止血抗菌敷料，该止血抗菌敷料包括纤维层和凝胶层，该凝胶层由丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮交联聚合而成，并添加了甘羟铝、滑石粉、纳米银及中药抗菌液，从而达到止血和抗菌的效果。但该止血抗菌敷料仅将各类止血、抗菌物质简单复合，作用机制不明确，不仅对止血、抗菌作用的改善效果不明显，还容易引起过敏及感染；且该止血抗菌敷料中使用的丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺等物质刺激性相对较大，不利于创面的快速修复，生物相容性不佳。有鉴于此，当前仍有必要对血管外科用纳米止血抗菌复合材料及其制备方法进行研究，以获得止血速度快、抗菌效率高、生物相容性好的止血抗菌材料，促进患者创面的恢复，保障患者的健康。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述问题，提供血管外科用纳米止血抗菌复合材料及其制备方法，通过对壳聚糖进行氨基化及邻苯三酚接枝处理，有效提高壳聚糖碳链上的氨基数量，改善壳聚糖对组织的黏附作用，使制得的纳米纤维薄膜具有丰富的活性位点和优异的生物相容性；并通过将纳米纤维薄膜浸入含有氧化纤维素与纳米氧化锌的后处理液中，使纳米氧化锌被包覆于壳聚糖与氧化纤维素形成的三维网络中，从而使制得的纳米止血抗菌复合材料同时具有较优的机械性能、止血性能和抗菌性能。为实现上述目的，本专利技术提供了血管外科用纳米止血抗菌复合材料的制备方法，包括如下步骤：S1、将壳聚糖溶于盐酸溶液中，并调节溶液pH至5.0～5.5，得到壳聚糖溶液；向所述壳聚糖溶液中加入预定量的乙二胺和碳二亚胺，在35～40℃下反应5～7h后，对产物依次进行透析和冷冻干燥处理，得到氨基化壳聚糖；S2、将步骤S1得到的所述氨基化壳聚糖溶液盐酸溶液中，并调节溶液pH至5.0～5.5，得到氨基化壳聚糖溶液；将3,4,5-三羟基苯甲酸溶于乙醇中得到3,4,5-三羟基苯甲酸溶液；再将所述3,4,5-三羟基苯甲酸溶液加入所述氨基化壳聚糖溶液中得到混合溶液，并向所述混合溶液中加入预定量的碳二亚胺和N-羟基丁二酰亚胺，在惰性气氛下充分反应后，经透析、冷冻干燥处理，得到邻苯三酚接枝壳聚糖；S3、将聚氧化乙烯与步骤S2得到的所述邻苯三酚接枝壳聚糖按预设质量比混合均匀后溶于有机溶剂中，配制成纺丝液；对所述纺丝液进行静电纺丝，得到纳米纤维薄膜；所述纳米纤维薄膜的厚度为50～100μm，所述纳米纤维薄膜中纳米纤维的平均直径为400～600nm；S4、将四氧化二氮溶于四氯化碳中，配制成氧化剂；将纤维素与所述氧化剂按预设质量比混合，在室温下充分反应后对产物进行洗涤，得到氧化纤维素；S5、将步骤S4得到的所述氧化纤维素与纳米氧化锌按预设质量比混合后分散于去离子水中，配制成悬浮液；向所述悬浮液中加入预定量的碳二亚胺，得到后处理液；将步骤S3得到的所述纳米纤维薄膜置于所述后处理液中浸渍8～12h，取出后经洗涤、烘干，得到纳米止血抗菌复合材料。进一步地，在步骤S1中，加入的乙二胺与所述壳聚糖碳链上羧基的物质的量之比为(20～30):1；加入的碳二亚胺与所述壳聚糖碳链上羧基的物质的量之比为2:1。进一步地，在步骤S2中，加入的3,4,5-三羟基苯甲酸中羧基与所述氨基化壳聚糖中氨基的物质的量之比为(0.3～0.7):1；加入的碳二亚胺、N-羟基丁二酰亚胺与3,4,5-三羟基苯甲酸中羧基的物质的量之比为2:1:1。进一步地，在步骤S2中，所述惰性气氛为N2气氛，在所述N2气氛下的反应温度为20℃，反应时间为12h。进一步地，在步骤S3中，所述聚氧化乙烯与所述邻苯三酚接枝壳聚糖的预设质量比为(0.2～0.4):1。进一步地，在步骤S3中，所述有机溶剂由三氟乙酸和二氯甲烷按质量比7:3混合而成；所述纺丝液中聚氧化乙烯与邻苯三酚接枝壳聚糖总量的质量分数为6％～10％。进一步地，在步骤S4中，所述纤维素与所述氧化剂的预设质量比为1:(40～50)。进一步地，在步骤S5中，所述氧化纤维素与纳米氧化锌的预设质量比为(20～40):1；加入的碳二亚胺与所述氧化纤维素中羧基的物质的量之比为2:1。进一步地，在步骤S5中，所述悬浮液中氧化纤维素与纳米氧化锌总量的质量分数为8％～12％。为实现上述目的，本专利技术还提供了血管外科用纳米止血抗菌复合材料，该纳米止血抗菌复合材料根据上述技术方案中任一技术方案制备得到。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提供的血管外科用纳米止血抗菌复合材料的制备方法通过对壳聚糖进行氨基化及邻苯三酚接枝处理，有效提高了壳聚糖碳链上的氨基数量，并改善壳聚糖对组织的黏附作用，使制得的纳米纤维薄膜具有丰富的活性位点和优异的生物相容性；同时，本专利技术通过将纳米纤维薄膜浸入含有氧化纤维素与纳米氧化锌的后处理液中，使纳米氧化锌被包覆于壳聚糖与氧化纤维素形成的三维网络中，从而使制得的纳米止血抗菌复合材料同时具有较优的机械性能、止血性能和抗菌性能。2、本专利技术通过向壳聚糖溶液中加入乙二胺和碳二亚胺，能够利用碳二亚胺与壳聚糖碳链上的羧基先反应生成中间产物，该中间产物再与乙二胺反应，从而将乙二胺接枝于壳聚糖的羧基上，使壳聚糖碳链上的羧基转化为氨基，有效提高了壳聚糖碳链上的氨基数量。基于本专利技术制备的氨基化壳聚糖，其丰富的氨基不仅能够为邻苯三酚接枝反应提供丰富的活性位点，有效提高邻苯三酚的接枝率，还能够促进制得的纳米纤维薄膜与氧化纤维素间的交联反应，为制备性能优异的纳米止血抗菌复合材料奠定了基础。3、本专利技术通过引入3,4,5-三羟基苯甲酸与氨基化壳聚糖进行反应，能够利用3,4,5-三羟基苯甲酸的羧基与氨基化壳聚糖上丰富的氨基进行酰胺化反应，从而使3,4,5-三羟基苯甲酸的邻苯三酚基团接枝于壳聚糖的氨基上，制备邻苯三酚接枝壳聚糖。基于本专利技术制备的邻苯三酚接枝壳聚糖，其引入的邻苯三酚基团能够在生理条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.血管外科用纳米止血抗菌复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、将壳聚糖溶于盐酸溶液中，并调节溶液pH至5.0～5.5，得到壳聚糖溶液；向所述壳聚糖溶液中加入预定量的乙二胺和碳二亚胺，在35～40℃下反应5～7h后，对产物依次进行透析和冷冻干燥处理，得到氨基化壳聚糖；/nS2、将步骤S1得到的所述氨基化壳聚糖溶液盐酸溶液中，并调节溶液pH至5.0～5.5，得到氨基化壳聚糖溶液；将3,4,5-三羟基苯甲酸溶于乙醇中得到3,4,5-三羟基苯甲酸溶液；再将所述3,4,5-三羟基苯甲酸溶液加入所述氨基化壳聚糖溶液中得到混合溶液，并向所述混合溶液中加入预定量的碳二亚胺和N-羟基丁二酰亚胺，在惰性气氛下充分反应后，经透析、冷冻干燥处理，得到邻苯三酚接枝壳聚糖；/nS3、将聚氧化乙烯与步骤S2得到的所述邻苯三酚接枝壳聚糖按预设质量比混合均匀后溶于有机溶剂中，配制成纺丝液；对所述纺丝液进行静电纺丝，得到纳米纤维薄膜；所述纳米纤维薄膜的厚度为50～100μm，所述纳米纤维薄膜中纳米纤维的平均直径为400～600nm；/nS4、将四氧化二氮溶于四氯化碳中，配制成氧化剂；将纤维素与所述氧化剂按预设质量比混合，在室温下充分反应后对产物进行洗涤，得到氧化纤维素；/nS5、将步骤S4得到的所述氧化纤维素与纳米氧化锌按预设质量比混合后分散于去离子水中，配制成悬浮液；向所述悬浮液中加入预定量的碳二亚胺，得到后处理液；将步骤S3得到的所述纳米纤维薄膜置于所述后处理液中浸渍8～12h，取出后经洗涤、烘干，得到纳米止血抗菌复合材料。/n...

【技术特征摘要】
1.血管外科用纳米止血抗菌复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将壳聚糖溶于盐酸溶液中，并调节溶液pH至5.0～5.5，得到壳聚糖溶液；向所述壳聚糖溶液中加入预定量的乙二胺和碳二亚胺，在35～40℃下反应5～7h后，对产物依次进行透析和冷冻干燥处理，得到氨基化壳聚糖；
S2、将步骤S1得到的所述氨基化壳聚糖溶液盐酸溶液中，并调节溶液pH至5.0～5.5，得到氨基化壳聚糖溶液；将3,4,5-三羟基苯甲酸溶于乙醇中得到3,4,5-三羟基苯甲酸溶液；再将所述3,4,5-三羟基苯甲酸溶液加入所述氨基化壳聚糖溶液中得到混合溶液，并向所述混合溶液中加入预定量的碳二亚胺和N-羟基丁二酰亚胺，在惰性气氛下充分反应后，经透析、冷冻干燥处理，得到邻苯三酚接枝壳聚糖；
S3、将聚氧化乙烯与步骤S2得到的所述邻苯三酚接枝壳聚糖按预设质量比混合均匀后溶于有机溶剂中，配制成纺丝液；对所述纺丝液进行静电纺丝，得到纳米纤维薄膜；所述纳米纤维薄膜的厚度为50～100μm，所述纳米纤维薄膜中纳米纤维的平均直径为400～600nm；
S4、将四氧化二氮溶于四氯化碳中，配制成氧化剂；将纤维素与所述氧化剂按预设质量比混合，在室温下充分反应后对产物进行洗涤，得到氧化纤维素；
S5、将步骤S4得到的所述氧化纤维素与纳米氧化锌按预设质量比混合后分散于去离子水中，配制成悬浮液；向所述悬浮液中加入预定量的碳二亚胺，得到后处理液；将步骤S3得到的所述纳米纤维薄膜置于所述后处理液中浸渍8～12h，取出后经洗涤、烘干，得到纳米止血抗菌复合材料。


2.根据权利要求1所述的血管外科用纳米止血抗菌复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，加入的乙二胺与所述壳聚糖碳链上羧基的物质的量之比为(20～30):1；加入的碳二亚胺与所述壳聚糖碳链上羧基的物质的量之比为2:1。


3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成刚，
申请(专利权)人：刘成刚，
类型：发明
国别省市：山东;37