本发明专利技术公开了一种细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料及其制备方法，包括如下步骤：（1）制备并纯化细菌纤维素；（2）通过负压渗透法或正压法将胶原充分浸入细菌纤维素的网络中，再利用交联剂交联细菌纤维素/胶原复合材料中的胶原，制得细菌纤维素/胶原互穿网络复合材料；（3）将上述复合材料除去未反应的交联剂后，再在壳聚糖或其衍生物类抗菌剂溶液中浸泡，制备得到具有抗菌效果的复合材料。本发明专利技术利用负压或正压法制备细菌纤维素/胶原复合材料，克服了其他制备方法胶原浸入量不足、效果差或生产周期长、成本高的问题，制得的复合材料具有优良的力学性能，良好的透水、透气性，具有良好的生物相容性和生物活性，同时具有良好的抗菌性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于生物医用材料、抗菌及美容化妆材料等领域。
技术介绍
细菌纤维素(bacterial cellulose,简称BC)是一类由微生物发酵产生的天然高分子聚合物，其化学结构与植物纤维素相同，都是由D-吡喃葡萄糖以β-1，4-糖苷键链接而成，但是BC的宏观结构与植物纤维素相比有很大的不同，具有特殊的结构和性能。BC具有天然的精细网络结构，纯度、聚合度和结晶度高，抗张强度高，持水能力强，透水透气性能好，生物相容性好，可生物降解，合成过程具有良好的可调控性。基于其优异的性能，细菌纤维素类生物医用材料具有广阔的应用前景和潜在的巨大市场价值。目前，国内外已经在美容、人工皮肤、生物补片等领域开发一些产品。然而BC作为生物材料仍有一定缺点，缺乏生物活性，细胞粘附性差，因而限制了 BC的进一步应用范围。胶原是细胞外基质的主要化合物，也是一种天然的生物高分子，在动物细胞中扮演结合组织的角色，主要分布于哺乳动物体内结缔组织内，如皮肤、骨、软骨、腱及韧带，共有14种，其中I型胶原最为丰富，且性质优良，被广泛用作生物材料。I型胶原分子具有若干的三股超螺旋结构，它通过侧向共价交联、错位阶梯式排列聚集成直径为50 200nm的胶原微纤维。胶原微纤维再进一步侧向排列形成胶原纤维。胶原具有良好的耐湿热稳定性，良好的生物相容性，生物可降解性，经处理可以消除抗原性，对组织恢复有促进作用，且无异物反应。胶原分子上还提供了许多可供细胞生长、分化、增殖和代谢的结合位点，因此可用作组织修复支架材料、生物可降解缝合线、人造皮肤、人工角膜、伤口敷料、人造腱及血管等。但是胶原降解速率过快，交联后的胶原加工性能差，缺乏柔韧性，拉伸强度低的缺点限制了其更广泛的应用。基于此，将细菌纤维素与胶原复合，既可克服细菌纤维素生物活性差的确定，又能利用细菌纤维力学性能好的优点，制备出综合性能更优、应用更广的细菌纤维素/胶原复合材料。目前，对于这一方面的研究和专利也比较多，大部分都是采用直接浸溃法或者是溶液共混后冷冻-解冻法制备细菌纤维素/胶原复合材料。由于细菌纤维素和胶原微观结构上存在一定的差异，采用直接浸溃法较难保证胶原能够浸入细菌纤维素内，尤其是短时间的浸溃处理。溶液共混-冷冻解冻法虽然可以制备细菌纤维素/胶原复合材料，但是这种方法破坏了细菌纤维素原本的三维网络结构，二者很难形成互穿网络结构，因而会大大降低材料的机械性能。此外利用发酵原位培养的方法虽然可以制得一定的细菌纤维素/胶原复合材料，但是其生产周期长，成本高，处理过程复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供上述方法制得的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料。本专利技术的目的通过以下技术方案实现一种细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料的制备方法，包括如下步骤(I)制备并纯化细菌纤维素；(2)通过负压渗透法或正压法将胶原充分浸入细菌纤维素的网络中，再利用交联剂交联细菌纤维素/胶原复合材料中的胶原，制得细菌纤维素/胶原互穿网络复合材料；(3)将上述复合材料除去未反应的交联剂后，再在壳聚糖或其衍生物类抗菌剂溶液中浸泡，制备得到具有抗菌效果的复合材料。 优选地，所述负压渗透法为将胶原配制O. 01% 1% (w/v)的胶原溶液，按滤布-细菌纤维素-胶原溶液的先后顺序放入密闭容器中，密闭容器的底部设有通孔，从密闭容器的底部抽真空，使胶原溶液进入细菌纤维素中，得到细菌纤维素/胶原复合材料；所述正压法为将胶原配制O. 01% 1% (w/v)的胶原溶液，将细菌纤维素和胶原溶液一同加入密闭容器中，加压，制得细菌纤维素/胶原复合材料。优选地，所述壳聚糖衍生物类抗菌剂为壳聚糖季铵盐或壳聚糖季磷盐。优选地，所述细菌纤维素的制备以椰汁及其果肉提取物为培养基主要成分，并添加酵母提取物、葡萄糖以及微量元素，得到种子培养基，取活化后的木醋杆菌菌种接入种子培养基中，进行震荡培养，取该种子液接入发酵培养液中，摇匀，静态培养制得细菌纤维素。优选地，所述细菌纤维素的纯化先去除细菌纤维素表面的杂质，再将细菌纤维素用l 3wt.%SDS浸泡除去细菌纤维素里面的残留的杂蛋白，然后再用O. IM NaOH溶液浸泡2 4次，每24h更换一次NaOH溶液，之后超声60min，最后用超纯水浸泡至PH为7. 0^7. 5。优选地，所述去除细菌纤维素表面的杂质的步骤为将制得的细菌纤维素用清水冲洗除去表面的培养基及杂质；用大量自来水冲洗除去细菌纤维素表面的培养基及杂质；然后用去离子水浸泡至无色透明性。优选地,所述负压渗透法中，抽真空至7(Tl00kpa,并保持Imin 12h ;所述正压法中，加压至I. O I. 5atm并保持Imin 12h。 优选地，所述正压法中，加压前先将密闭容器里面空气排出，然后充入氮气加压。优选地，所述交联剂为碳二亚胺或戊二醛，交联的温度4°C，反应24h。优选地，步骤(3)所述复合材料的纯化将得到的复合材料依次进行蒸馏水冲洗、浸泡、透析处理，除去残留的未反应的交联剂，从而得到纯净的复合材料。采用负压法或正压法制备细菌纤维素复合材料，同时利用交联剂交联胶原从而形成细菌纤维素/胶原互穿网络复合材料，所述复合材料的胶原含量占总重的1% 30% ; —方面既可增强材料的力学性能，另一方面又可降低胶原的降解速率，增强细菌纤维素的生物活性。同时针对目前各种临床生物医用植入材料植入体内后易引发细菌感染的问题，本专利技术在细菌纤维素/胶原复合材料中引入少量的具有抗菌杀菌作用的壳聚糖衍生物，制备细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料。该材料既具有优良的机械性能，又能够促进缺损组织的再生与修复，同时还具有较好的抗菌效果，能够减少病人在康复过程中感染细菌的机会，减轻病人的痛苦。利用此法制备的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料可用于腹壁缺损修复、人工皮肤支架、各种伤口敷料、美容保健康复等领域。本专利技术与现有的技术相比，具有如下优点(I)本专利技术采用多步纯化法获得高纯度医用细菌纤维素。在常规去离子水浸泡清洗和碱洗的基础上，增加SDS等高效表面活性剂超声溶蚀等处理方法，进一步提高细菌纤维素的纯净度。(2)本专利技术利用负压或正压法制备细菌纤维素/胶原复合材料，克服了其他制备方法胶原浸入量不足、效果差或生产周期长、成本高的问题，提供了一种简单有效的细菌纤维素/胶原复合材料制备工艺。(3)本专利技术利用EDC/NHS、戊二醛等交联剂交联胶原制备细菌纤维素/胶原互穿网络复合材料，克服了胶原降解速率快的缺点，稳定了复合材料的组成，保证了复合材料稳定 的生物活性，此外也一定程度地增强了体系的机械性能。(4)本专利技术通过向材料中添加壳聚糖衍生物类抗菌剂的方法克服了目前生物医用植入材料以感染细菌的不足，制备具有抗菌性能的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料，既具有良好的力学性能，又具有良好的细胞、组织相容性及生物活性，同时还具有一定的抗菌作用，可用作多种生物医用植入材料。(5)本专利技术制备的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料具有优良的力学性能，良好的透水、透气性，具有良好的生物相容性和生物活性，同时具有良好的抗菌性。附图说明图I为负压装置结构示意图；图2为加压装置结构示意图；图3为实施例I制得的细本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种细菌纤维素/胶原？壳聚糖复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）制备并纯化细菌纤维素；（2）通过负压渗透法或正压法将胶原充分浸入细菌纤维素的网络中，再利用交联剂交联细菌纤维素/胶原复合材料中的胶原，制得细菌纤维素/胶原互穿网络复合材料；（3）将上述复合材料除去未反应的交联剂后，再在壳聚糖或其衍生物类抗菌剂溶液中浸泡，制备得到具有抗菌效果的复合材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：任力，王迎军，朱勇军，李立风，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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