一種生物抗菌細菌纖維素敷料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種生物抗菌細菌纖維素敷料及其制備方法。使用生物防腐劑ε一聚賴氨酸(ε?PL)作為抑菌劑，原花青素(PA)為交聯劑，通過溶液浸泡以及交聯技術，從而制備出一種具有良好抗菌效果的細菌纖維素復合材料。抗菌劑ε?PL，安全性高且具有廣譜抗菌性；交聯劑PA無毒無害，是公認的抗氧化劑。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種生物抗菌細菌纖維素敷料及其制備方法。系通過原花青素為交聯劑，細菌纖維素與生物防腐劑ε一聚賴氨酸結合后制得，具有廣譜抗菌活性。
技術介紹
敷料是臨床上使用廣泛的一種用以覆蓋瘡、傷口或其他損害的醫用材料。傳統的敷料主要包括天然紗布、合成纖維類敷料、泡沫類敷料、水凝膠類敷料等。天然高分子材料因具有良好的生物相容性、可降解性以及傳統敷料所具有的優勢特點，成為制備敷料的首選原料。敷料良好的吸水性，在使其具有創面清爽、干燥等優點的同時，也為細菌等微生物繁殖提供了溫床。因此，具有抗菌功能的敷料受到了人們大量關注。而傳統的負載銀等無機抗菌劑對人體的傷害較大，天然有機抗菌劑，如乳酸鏈球菌、殼聚糖等表現出更大的優勢，但其通常不具有廣譜抗菌性。為維持這類抗菌材料的力學性能，常使用戊二醛等人工合成交聯劑，但這類合成交聯劑具有毒性，會影響高分子材料的性能且不利于創面的恢復。因此需要選用生物安全的交聯劑來避免交聯材料帶來的副作用。細菌纖維素(BacterialCellulose，簡稱BC)，是具有三維多孔網狀結構的納米級生物高分子聚合物，與植物纖維素相比，不含有半纖維素、木質素等雜質，且其純度、聚合度高，持水性好，拉伸強度和彈性模量高，具有良好的生物適應性和可降解性，目前已廣泛應用于食品、造紙、醫療等領域。其天然的多孔結構，表面豐富的羥基，使其可以充當基體和增強體來制備具有特殊功能的復合材料。使用BC作為傷口敷料能夠迅速吸收傷口血液和組織液，防止傷口感染化膿，又能為慢性傷口附近的組織再生提供濕潤的環境促進傷口愈合和減輕疼痛。同時纖維素不會和傷口粘連，不會造成二次傷害，剝離時也不會有殘留。ε一聚賴氨酸(ε-polylysine，簡稱ε-PL)是一種由微生物發酵生產的賴氨酸同聚物，由25-35個賴氨酸殘基通過α-羧基和ε-氨基連接而成。ε一聚賴氨酸是一種對人體安全無毒的聚陽離子多肽，能夠抑制革蘭氏陰性細菌、革蘭氏陽性菌、真菌甚至某些病毒，具有抑菌譜廣泛的特點。自從通過小鼠實驗證明ε一聚賴氨酸安全性后，日本、韓國、美國等國家將其作為天然食品防腐劑并廣泛應用。原花青素(Procyanidins，簡稱PA)是一種分子結構非常特殊的生物類黃酮，能夠溶在水和大多數有機溶劑中，含有很多酚羥基，是國際上公認的天然抗氧化劑，其氧化能力是維生素C的20倍，維生素E的50倍，并能夠清除人體內自由基。它的提取過程一般是從葡萄籽或法國海岸松樹皮中提取出來。在人體內具有非常強的活性，對人體無毒無害。據檢索，發現以下相關文獻和專利。專利201010218930.6，公開了“一種生物抗菌棉纖維或棉布及其制備方法”，其使用ε一聚賴氨酸作為抑菌劑，使其與經過高碘酸鈉氧化處理的棉纖維或棉布進行接枝反應，或直接與未氧化處理的棉纖維或棉布進行吸附結合，從而制備出一種具有抗菌抑菌效果的棉纖維或棉布。專利200810053871.4，公開了“有抑菌性能的細菌纖維素管的制備方法”，其利用具有滲氧透功能的管材為載體，利用木醋桿菌在載體表面生物合成細菌纖維素管，然后將細菌纖維素管與ε一聚賴氨酸復合制備具有抑菌性能的細菌纖維素管的制備方法。專利201110009673.X，公開了“用于急性創傷的細菌纖維素基抗菌干膜及制備方法和應用”，抗菌干膜組分包括：細菌纖維素干膜和抗菌劑，細菌纖維素基抗菌干膜的載藥量為0.3-6.0mg/cm2；其制備包括：將細菌纖維素濕膜切成膜片，干燥后，浸漬于預先配制好的無機抗菌劑溶液中，經二次干燥制得。專利201510128924.4，公開了“一種原花青素交聯明膠抗菌敷料及其制備方法”，其包括以下步驟：(1)配制一定濃度的明膠溶液，澆鑄到模具中；(2)將步驟(1)所得的明膠冷凍干燥48小時以上，獲得結構均勻的明膠海綿支架；(3)分別配制一定濃度的原花青素溶液和抗生素溶液；(4)將步驟(2)得到的明膠海綿支架浸泡到(3)得到的原花青素溶液中進行交聯，同時加入抗生素溶液，使抗生素小分子進入明膠內部；(5)將步驟(4)得到的負載抗生素的交聯明膠水凝膠冷凍干燥后，即得到一種新的抗菌敷料。其制備的材料具有較好的理化性能和生物相容性，并且成型可控，可用于醫療領域中創面的修復和替代，其制備工藝簡單，設備簡易，原料價廉易得。Nguyen等人發表的“Potentialofanisin-containingbacterialcellulosefilmtoinhibitListeriamonocytogenesonprocessedmeats”一文中，制備了可以抵抗革蘭氏陽性斯特菌的nisin/BC復合材料，將其應用于香腸的真空包裝表面，最適濃度和接觸時間分別為2500IU/ml和6h，在冷凍保存14d后與對照組相比，斯特菌顯著減少到2logCFU/g。Wei等人發表的“Preparationandevaluationofakindofbacterialcellulosedryfilmswithantibacterialproperties”一文中，將凍干的BC膜浸入在苯扎氯銨(benzalkoniumchloride)溶液中，這屬于陽離子表面活性劑抗菌劑，接下來冷凍干燥。制備的BC抗菌膜在0.102％的苯扎氯銨溶液中的BC干膜的載藥能力大約為0.116mg/cm；其具有高的吸水能力，在去離子水中膨脹倍數為26.2，在鹽水中為37.3；獲得了一個穩定而持久的至少24小時的抗菌活性，特別是抵抗金黃色葡萄球菌和枯草桿菌等革蘭氏陽性菌上。賈原媛發表的“細菌纖維素生物醫學材料的性能改進”一文中，BC濕膜被ε-聚賴氨酸溶液處理后在一定濃度的丙三醇溶液中浸泡并干燥，經過對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌進行抑菌實驗后發現，BC干膜經質量分數為3％的ε-PL溶液處理后抑菌效果最佳，但隨著質量分數的增加BC膜顏色變深，其透光性下降。Zhu等人發表的”CharacterizationofBacteriostaticSausageCasing：ACompositeofBacterialCelluloseEmbeddedwithepsilon-Polylysine“一文中，將BC管浸泡在生物防腐劑ε-PL溶液中使ε-PL嵌入到細菌纖維素膜上制得抑菌腸衣。通過表征結果表明，這種ε-PL/BC復合膜不僅能夠抑制革蘭氏陽性菌，而且對革蘭氏陰性菌同樣有抑制作用，可以延長產品的貨架期。這種綠色、環保、環境友好型的復合膜必將在包裝材料方面有好的應用。然而，BC上未交聯的EPL涂層是水溶性的，這導致在水溶液中快速地溶解。因此，需要通過交聯過程固定EPL分子到BC上。而文獻中大部分所使用的交聯劑對人體有害。因此，本專利技術以細菌纖維素為基質，使用生物防腐劑ε一聚賴氨酸作為抑菌劑，天然抗氧化劑原花青素為交聯劑，通過溶液浸泡以及交聯技術，從而制備出一種具有廣譜抗菌活性、安全性高的抗菌復合敷料。因此本專利獲得的具有抗菌功效的生物安全性敷料具有廣闊的市場前景。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種生物抗菌細菌纖維素敷料及其制備方法。本專利技術的目的通過以下技術方案實現：一種生物抗菌細菌纖維素敷料及其制備方法，包括以下步驟：(1)將BC膜切成圓形狀，并在去離子水中清洗幾次；(2)分別本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種生物抗菌細菌纖維素敷料及其制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將BC膜切成圓形狀，并在去離子水中清洗幾次；(2)分別配置ε?PL和PA水溶液；(3)將步驟(1)中的BC膜，在37℃下，浸泡在100ml的ε?PL水溶液中，140r/min震蕩24h；(4)配置PBS磷酸鹽緩沖液；(5)將步驟(3)中的復合膜，在37℃下，浸泡在100mL的(4)為緩沖液的PA水溶液中，140r/min震蕩2h；(6)將復合樣本從溶液中取出并在去離子水中沖洗至中性，制得一種新的抗菌敷料。

【技術特征摘要】
1.一種生物抗菌細菌纖維素敷料及其制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將BC膜切成圓形狀，并在去離子水中清洗幾次；(2)分別配置ε-PL和PA水溶液；(3)將步驟(1)中的BC膜，在37℃下，浸泡在100ml的ε-PL水溶液中，140r/min震蕩24h；(4)配置PBS磷酸鹽緩沖液；(5)將步驟(3)中的復合膜，在37℃下，浸泡在100mL的(4)為緩沖液的PA水溶液中，140r/min震蕩2h；(6)將復合樣本從溶液中取出并在去離子水中沖洗至中性，制得一種新的抗菌敷料。2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述的BC膜來源于液體培養基發酵制得，液體發酵基主要成分為(g/L)：葡萄糖2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李政，夏文，鞏繼賢，李秋瑾，張健飛，賈士儒，
申請(專利權)人：天津工業大學，
類型：發明
國別省市：天津;12