一种生物膜材料制造技术

本发明专利技术公开了一种生物膜材料，包括以下原料：纳米级丝素蛋白粉末、聚氨酯、氧化微晶纤维/壳聚糖、硝酸银、N,N‑二甲基甲酰胺、四氢呋喃、去离子水；本发明专利技术将纳米级丝素蛋白与成型性好的医用级聚氨酯混合，通过加添氧化微晶纤维/壳聚糖，引入抗菌活性Ag

【技术实现步骤摘要】
一种生物膜材料
本专利技术属于医用领域，具体的，涉及一种生物膜材料。
技术介绍
医院中频发的院内感染问题一直是临床工作中急需解决的突出问题，院内感染，不仅会影响医院的声誉，占用大量的医疗资源，还给病人带来许多不必要的痛苦和负担，严重威胁着人类的健康安全。研究发现，引起院内感染的病原微生物有很多种。按病原微生物的不同种类型，院内感染主要包括细菌感染、真菌感染、病毒感染、原虫感染、支原体感染、衣原体感染等，其中以细菌感染最为普遍。研究发现，由于医疗设备领域、医用材料等使用带来的医源性细菌感染成为院内感染的重要途径，如一些新型人工生物材料，像人工器官、吸入装置、人工导尿管、人工静脉导管、监控仪器探头等次材料本身不具备抗菌性，病原微生物极易附着在材料表面生长繁殖，常引起局部或者全身心感染。目前临床上主要通过大量使用抗生素来减轻院内感染的发生，抗生素的使用不仅以损害人体的健康为代价，而且一旦细菌产生耐药性，导致二次或者多次反复感染，使病人遭受更大的痛苦。因此，从材料本身性能出发，研究和开发本身具有抗菌功能的生物材料具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生物膜材料。本专利技术需要解决的技术问题为：现有技术中，临床上使用的聚氨酯、天然乳胶等本身不具备抗菌性，微生物极易附着于其表面生长，成为医院内感染的罪魁祸首，临床上解决生物感染问题主要是使用抗生素，抗生素的使用对人体具有极大的副作用，而且一旦诱发产生超级细菌便会造成二次感染的恶性循环，给院内人员的身体造成危害。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种生物膜材料，包括以下重量份的原料：纳米级丝素蛋白粉末10-30份、聚氨酯80-100份、氧化微晶纤维/壳聚糖10-15份、硝酸银3-5份、N,N-二甲基甲酰胺800-1000份、四氢呋喃100-200份、去离子水1500-2000份；该生物膜材料的制备方法如下：第一步、将N,N-二甲基甲酰胺分成3等份，再将纳米级丝素蛋白粉末、聚氨酯和硝酸银分别加入N,N-二甲基甲酰胺中，形成纳米级丝素蛋白粉溶液、聚氨酯溶液和硝酸银溶液；第二步、将纳米级丝素蛋白粉溶液和氧化微晶纤维/壳聚糖加入聚氨酯溶液中，在温度55-60℃条件下水浴加热，转速150-300r/min搅拌2-3h，然后加入硝酸银溶液，温度、转速不变的条件下，继续反应3-5h，加入80％去离子水，使反应物析出，然后抽滤，再用20％去离子水反复洗涤，于110-120℃下干燥至恒重，得片状抗菌复合材料；第三步、将第二步得到的片状抗菌复合材料加入四氢呋喃中，转速100-200r/min搅拌30-50min，得混合物，用移液管将混合物转移至成膜器中，使用纱布盖住成膜器顶部，静置16-24h，即得所述生物膜材料。作为本方案的进一步方案，所述聚氨酯为德国拜耳脂肪族-医疗级聚氨酯Texin5590。作为本方案的进一步方案，所述纳米级丝素蛋白粉末的制备方法包括如下步骤:步骤S11、将家蚕茧壳除去蚕蛹，剪切成1-2cm茧壳片段，用去离子水洗涤3-5次，晾干水分，备用；步骤S12、将步骤S11处理过的茧壳放入乙醚中浸泡36-48h除去茧壳表面的蜡质物质，浸泡期间每隔3h用玻璃棒翻拌1次，12h更换一次乙醚，然后过滤，滤渣用去离子水洗涤三次，晾干得除蜡茧壳，将除蜡茧壳放入无水乙醇溶液中浸泡24h，除去茧壳中碳水化合物及灰分，过滤，滤渣用去离子水洗涤3-5次，然后放置于50-60℃烘箱中干燥5-10h，得干燥除碳水蚕壳，将干燥除碳水蚕壳按照1:30浴比置于去离子水中煮沸6-8h，以脱去蚕壳中的丝胶蛋白，抽滤除去溶液，得到粗处理丝素纤维；步骤S13、将粗处理丝素纤维按照1:30浴比置入配制好的质量分数0.4％的Na2CO3溶液中煮沸2-3h，每煮沸0.5h换一次溶液，冷却至室温后抽滤，除去滤液，将滤渣用蒸馏水洗涤三次，50-55℃烘箱中干燥至恒重，得到精制丝素纤维；步骤S14、将CaCl2、C2H6OH、蒸馏水按照摩尔比1:2-3:8-10混合，得到有机无机盐混合溶剂，在85℃水浴条件下，将精制丝素纤维按照1:40-50浴比溶解于有机无机盐混合溶剂中，转速100-200r/min，搅拌至精制丝素纤维完全溶解，得到丝素盐溶液；步骤S15、将丝素盐溶液灌入透析袋中，放入蒸馏水中透析3-5天，每隔12h换一次蒸馏水，透析结束后，将透析袋中的混合物转移至烧杯中，得到丝素蛋白溶液；步骤S16、将丝素蛋白溶液放置于54-58℃的水浴恒温箱中水浴10-20min，用质量分数25％的氨水溶液调节丝素蛋白溶液pH值为6.0-7.0，按照中性蛋白酶与丝素蛋白溶液质量比1:10-15加入中性蛋白酶，转速50-100r/min条件下搅拌1-2h，然后冷却至室温用除酶孔径为0.22μm规格的超滤膜过滤，得到纳米级丝素蛋白溶液；步骤S17、将纳米级丝素蛋白溶液倒入圆底烧瓶中，装在旋转蒸发器上浓缩，浓缩至溶液体积至1/3时停止浓缩，将纳米级丝素蛋白浓缩液置于-70℃超低温冰箱预冻12h，然后经过-110℃真空干燥36h，即得纳米级丝素蛋白粉末。作为本方案的进一步方案，步骤S12中所述的茧壳、乙醚和无水乙醇溶液的用量比为1g:15-20mL：20-30mL；步骤S16中所述的中性蛋白酶酶活为20万μ/g。作为本方案的进一步方案，所述氧化微晶纤维/壳聚糖的制备方法包括如下步骤:步骤S21、将NaIO4加入去离子水中，加入质量分数30-40％的硫酸溶液，调节溶液pH值为4-5，再向溶液中加入微晶纤维素，避光的情况下，转速200-300r/min搅拌2-3h，然后抽滤，滤渣用蒸馏水洗涤3-5次，在110-120℃烘箱中干燥至恒重，得到氧化微晶纤维；步骤S22、将分子量80-100万的壳聚糖加入质量分数3-5％的醋酸溶液中，在温度60-65℃下磁力搅拌20-40min，得壳聚糖分散液；步骤S23、将氧化微晶纤维加入至去离子水中，控制温度40-50℃，充氮气除氧30min，转速100-200r/min条件下搅拌20-30min，再加入质量比为1-3:1的EDC和NHS复合偶联剂，转速不变的条件下搅拌30-50min，得氧化微晶纤维处理液；步骤S24、向氧化微晶纤维处理液中滴加步骤S22中壳聚糖分散液，转速200-300r/min搅拌15-20h，然后加入质量分数2％的NaOH溶液，使溶液至中性并产生絮状物，抽滤，用去离子水洗涤滤渣5-10次，在100-110℃下干燥至恒重，得到氧化微晶纤维/壳聚糖。作为本方案的进一步方案，步骤S21中所述微晶纤维素和NaIO4的质量比为1:3-5，步骤S22中壳聚糖和质量分数3-5％的醋酸溶液的用量比为1g：10-20mL，步骤S23中氧化微晶纤维、去离子水和EDC和NHS复合偶联剂的用量比为1g：20-30mL：0.1-05g；步骤S24中氧化微晶纤维处理液、壳聚糖分散液的体积比为1：1-3。本专利技术的有益效果：1、本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物膜材料，其特征在于，包括以下重量份原料：纳米级丝素蛋白粉末10-30份、聚氨酯80-100份、氧化微晶纤维/壳聚糖10-15份、硝酸银3-5份、N,N-二甲基甲酰胺800-1000份、四氢呋喃100-200份、去离子水1500-2000份；/n该生物膜材料的制备方法如下：/n第一步、将N,N-二甲基甲酰胺分成3等份，将纳米级丝素蛋白粉末、聚氨酯和硝酸银分别加入N,N-二甲基甲酰胺中，形成纳米级丝素蛋白粉溶液、聚氨酯溶液和硝酸银溶液；/n第二步、将纳米级丝素蛋白粉溶液和氧化微晶纤维/壳聚糖加入聚氨酯溶液中，在温度55-60℃条件下水浴加热，转速150-300r/min搅拌2-3h，然后加入硝酸银溶液，温度、转速不变的条件下，继续反应3-5h，加入80％去离子水，使反应物析出，然后抽滤，再用20％去离子水反复洗涤，于110-120℃下干燥至恒重，得片状抗菌复合材料；/n第三步、将第二步得到的片状抗菌复合材料加入四氢呋喃中，转速100-200r/min搅拌30-50min，得混合物，用移液管将混合物转移至成膜器中，使用纱布盖住成膜器顶部，静置16-24h，即得生物膜材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物膜材料，其特征在于，包括以下重量份原料：纳米级丝素蛋白粉末10-30份、聚氨酯80-100份、氧化微晶纤维/壳聚糖10-15份、硝酸银3-5份、N,N-二甲基甲酰胺800-1000份、四氢呋喃100-200份、去离子水1500-2000份；
该生物膜材料的制备方法如下：
第一步、将N,N-二甲基甲酰胺分成3等份，将纳米级丝素蛋白粉末、聚氨酯和硝酸银分别加入N,N-二甲基甲酰胺中，形成纳米级丝素蛋白粉溶液、聚氨酯溶液和硝酸银溶液；
第二步、将纳米级丝素蛋白粉溶液和氧化微晶纤维/壳聚糖加入聚氨酯溶液中，在温度55-60℃条件下水浴加热，转速150-300r/min搅拌2-3h，然后加入硝酸银溶液，温度、转速不变的条件下，继续反应3-5h，加入80％去离子水，使反应物析出，然后抽滤，再用20％去离子水反复洗涤，于110-120℃下干燥至恒重，得片状抗菌复合材料；
第三步、将第二步得到的片状抗菌复合材料加入四氢呋喃中，转速100-200r/min搅拌30-50min，得混合物，用移液管将混合物转移至成膜器中，使用纱布盖住成膜器顶部，静置16-24h，即得生物膜材料。


2.根据权利要求1所述的一种生物膜材料，其特征在于，所述聚氨酯为德国拜耳脂肪族-医疗级聚氨酯Texin5590。


3.根据权利要求1所述的一种生物膜材料，其特征在于，所述纳米级丝素蛋白粉末的制备方法包括如下步骤:
步骤S11、将家蚕茧壳除去蚕蛹，剪切成1-2cm茧壳片段，用去离子水洗涤3-5次，晾干水分，备用；
步骤S12、将步骤S11处理过的茧壳放入乙醚中浸泡36-48h，浸泡期间每隔3h用玻璃棒翻拌1次，12h更换一次乙醚，然后过滤，滤渣用去离子水洗涤三次，晾干得除蜡茧壳，将除蜡茧壳放入无水乙醇溶液中浸泡24h，然后过滤，滤渣用去离子水洗涤3-5次，然后放置于50-60℃烘箱中干燥5-10h，得干燥除碳水蚕壳，将干燥除碳水蚕壳按照1:30浴比置于去离子水中煮沸6-8h，抽滤除去溶液，得到粗处理丝素纤维；
步骤S13、将粗处理丝素纤维按照1:30浴比置入配制好的质量分数0.4％的Na2CO3溶液中煮沸2-3h，每煮沸0.5h换一次溶液，冷却至室温后抽滤，除去滤液，将滤渣用蒸馏水洗涤三次，50-55℃烘箱中干燥至恒重，得到精制丝素纤维；
步骤S14、将CaCl2、C2H6OH、蒸馏水按照摩尔比1:2-3:8-10混合，得到有机无机盐混合溶剂，在85℃水浴条件下，将精制丝素纤维按照1:40-50浴比溶解于有机无机盐混合溶剂中，转速100-200r/min，搅拌至精制丝素纤维完全溶解，得到丝素盐溶液；
步骤S15、将丝素盐溶液灌入透析袋中，放入蒸馏水中透...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘肖芬，
申请(专利权)人：潘肖芬，
类型：发明
国别省市：广东;44