專利名稱：用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜及其制備和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于細菌纖維素基抗菌膜及其制備方法和應用領域，特別涉及一種用于急 性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜及其制備和應用。
背景技術：
細菌纖維素(Bacterial Cellulose,BC)是一種由微生物合成的天然纖維素，從化 學分子式看，BC與普通植物纖維素沒有什么差別，但因獨特的物理、化學結構而賦予其極高 的機械強度和生物相容性。成形的BC由帶狀超細纖維組成高度結晶體和高度單導向的纖 維，復雜地纏繞在一起形成獨特的三維網(wǎng)狀結構，BC獨特三維網(wǎng)狀結構內(nèi)部有很多“孔道”， 有良好的透氣、透水性能，能吸收60 700倍于其干重的水份，這些水分是以自由水的形式 存在。使用BC作為傷口貼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(huán)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。目前報道的以細菌纖維素膜制備創(chuàng)傷敷料主要是以濕膜為主，并且大都應用于慢 性創(chuàng)傷，譬如褥瘡、燙傷、凍傷等。一種商品名叫Biofill的BC創(chuàng)傷敷料已經(jīng)上市。它實際 上是將濕的BC膜中的纖維含量調控至某種程度，使BC膜既能吸收傷口組織液防止化膿感 染，又能為慢性傷口提供濕潤的環(huán)境促進傷口愈合的一種含水率不同的細菌纖維素材料。 研究顯示這種BC敷料在慢性創(chuàng)傷的應用方面較之其他材料的敷料能夠更有效地促進傷口 愈合。另外一種叫做kell的BC創(chuàng)傷敷料也被用來促進慢性創(chuàng)傷的愈合，同樣也表現(xiàn)出很 好的治療效果。但是以上這些BC敷料本身都不具有抗菌性能來防止傷口感染。Xylos公 司在原產(chǎn)品kell的基礎上推出一種名為抗菌kell的改進BC敷料，并且于2003年在美 國上市。同時也有一些研究通過在BC上復合納米銀或者殼聚糖等抗菌劑來賦予BC抗菌性 能。但是在日常生活中發(fā)生更為頻繁的急性創(chuàng)傷方面，BC敷料的應用和研究則很少。 而且在用于急性創(chuàng)傷方面，BC濕膜的應用受到較大的限制，如透氣性能、血液和組織液等液 體吸收性能較之干膜都有不同程度的下降。同時相比較于濕膜，干膜的攜帶更為方便，而且 對急性傷口的舒適度也優(yōu)于濕膜。目前，國內(nèi)外尚未見到用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗 菌干膜的研究開發(fā)報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜 及其制備和應用，該BC抗菌干膜具有質地輕便柔軟、生物相容性好、吸濕性高、透氣性好， 抗菌性持久等優(yōu)點；且制備方法簡便易行，成本低廉，可作為一種綠色環(huán)保的功能性抗菌敷 料，具有良好的應用前景。本發(fā)明的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜，其組分包括細菌纖維素 干膜和無機抗菌劑，細菌纖維素基抗菌干膜的載藥量為1. OOXlO-5 4. Omg/cm2。
所述的無機抗菌劑為含氯抗菌劑、過氧化物類抗菌劑、含碘抗菌劑或納米抗菌劑。其中，當選用含氯抗菌劑作為無機抗菌劑時，細菌纖維素基抗菌干膜的載藥量為 1. 14X 10_5 3. 41X 10_^ig/cm2 ；當選用過氧化物類抗菌劑作為無機抗菌劑時，細菌纖維素基抗菌干膜的載藥量為 1. 14X 10_5 5· 68X 10_2mg/cm2 ；當選用含碘抗菌劑作為無機抗菌劑時，細菌纖維素基抗菌干膜的載藥量為 0. 0852 3. 4071mg/cm2 ；或者當選用納米抗菌劑作為無機抗菌劑時，細菌纖維素基抗菌干膜的載藥量為 0. 0341 0. 0568mg/cm2。所述的含氯抗菌劑選自次氯酸鈉、次氯酸鈣或氯化磷酸三鈉中的一種或幾種的混 合物；過氧化物類抗菌劑選自過氧化氫、過氧乙酸、二氧化氯中的一種或幾種的混合物；含 碘抗菌劑選自碘酊、碘伏中的一種或幾種的混合物；納米抗菌劑選自納米TiO2顆粒、納米氧 化鋅、載有Ag+的納米材料、載有TiA的納米材料中的一種或幾種的混合物。優(yōu)選的抗菌劑為次氯酸鈉、二氧化氯或碘酊。所述的細菌纖維素基抗菌干膜能吸收自身干重25 30倍的水份。所述的細菌纖維素基抗菌干膜在37°C時能持續(xù)釋放抗菌劑M 96小時；對革蘭 氏陽性和陰性菌能達到99. 9以上％的抑菌率。本發(fā)明的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜的制備方法，包括(I)BC膜的處理將細菌纖維素BC濕膜切成膜片，經(jīng)預處理或無需處理后備用；(2)抗菌劑溶液的制備將上述無機抗菌劑配成濃度為0. 01 5wt%的抗菌劑溶液；(3) BC抗菌干膜的制備將步驟(1)制備的BC膜片浸漬于上述抗菌劑溶液M 30h，經(jīng)干燥制得到BC抗
菌干膜。所述步驟O)中的無機抗菌劑為含氯抗菌劑、過氧化物類抗菌劑、含碘抗菌劑或 納米抗菌劑；其中，具體包括將含氯抗菌劑溶于去離子水中，配成濃度為0. 1 ;3mg/L的抗菌劑溶液；優(yōu)選濃度 為ang/L的次氯酸鈉水溶液將過氧化物類抗菌劑溶于去離子水中，配成濃度為0. 1 500mg/L的抗菌劑溶液； 優(yōu)選濃度為50mg/L的二氧化氯溶液；將含碘抗菌劑溶于75 %乙醇中，配成濃度為0. 1 % 4 %的抗菌劑溶液；優(yōu)選濃度 為2%的碘酊溶液；或將上述納米抗菌劑溶于去離子水中，配成濃度為0. 3wt%。 0. 5wt%。的抗菌劑 溶液；優(yōu)選濃度為0. 3wt%。的納米Ag溶液。所述步驟(3)的替代方法為將抗菌劑溶液直接涂布于步驟(1)制備的BC膜片表 面，再經(jīng)干燥制得到BC抗菌干膜。所述步驟(1)中的預處理包括采用旋轉蒸發(fā)、壓榨或者干燥的方法以去除BC膜片50% -100%的水分。所述步驟(3)中的干燥為常溫干燥、真空干燥或冷凍干燥。本發(fā)明的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜在制備急性創(chuàng)傷醫(yī)用材料 中的應用。有益效果(1)本發(fā)明的BC抗菌干膜具有質地輕便柔軟、生物相容性好、吸濕性高、透氣性 好，抗菌性持久等優(yōu)點；且制備方法簡便易行，成本低廉，可工業(yè)化生產(chǎn)；(2)在實際應用過程中，可根據(jù)傷口的情況和特點任意剪裁成各種形狀，不粘連也 不刺激皮膚，安全環(huán)保，丟棄后在環(huán)境中能迅速降解，可作為一種性能良好的且綠色環(huán)保的 功能性抗菌敷料。


圖1為濃度為ang/L的次氯酸鈉溶液制備的BC抗菌膜對三種常見細菌的抑制作 用圖；a為對大腸桿菌的抑菌實驗；b為對金黃色葡萄球菌的抑菌實驗；c為對枯草芽孢 桿菌的抑菌實驗；圖2為濃度為50mg/L的二氧化氯溶液制備的BC抗菌膜對三種常見細菌的抑制作 用圖；a為對大腸桿菌的抑菌實驗；b為對金黃色葡萄球菌的抑菌實驗；c為對枯草芽孢 桿菌的抑菌實驗；圖3為濃度為2%的碘酊溶液制備的BC抗菌膜對三種常見細菌的抑制作用圖；a為對大腸桿菌的抑菌實驗；b為對金黃色葡萄球菌的抑菌實驗；c為對枯草芽孢 桿菌的抑菌實驗；圖4為濃度為0. 3%。的納米Ag溶液制備的BC抗菌膜對三種常見細菌的抑制作用 圖；a為對大腸桿菌的抑菌實驗；b為對金黃色葡萄球菌的抑菌實驗；c為對枯草芽孢 桿菌的抑菌實驗。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領域技術人 員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定 的范圍。實施例1(I)BC膜的處理將制得的BC膜切成直徑為15mm的圓片，經(jīng)冷凍干燥儀凍干后備用；(2)抗菌劑溶液的制備制備濃度為ang/L的次氯酸鈉溶液；(3) BC抗菌干膜的制備
將凍干的BC膜浸漬在25mL濃度為2mg/L的次氯酸鈉溶液中24h后，再次冷凍干 燥得到BC抗菌干膜。平板擴散法測定抗菌材料的抑菌作用試驗菌種大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌；培養(yǎng)基(1)大腸桿菌胰蛋白胨10g、酵母浸膏5g、NaCl IOgjK 1 L，pH 7 ；(2)金黃色葡萄球菌牛肉膏3g、蛋白胨5g、NaCl 50g，水1L，pH 7. 4 ；(3)枯草芽孢桿菌葡萄糖20g、蛋白胨15g、牛肉膏0. 5g、NaCl 5g、水1L，pH 7 ；若為固體培養(yǎng)基，則添加20g的瓊脂。實驗方法制備液體培養(yǎng)基和固體平板培養(yǎng)基，然后將大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢 桿菌從斜面種子接種到液體種子培養(yǎng)基中，37°C恒溫培養(yǎng)12小時得種子液；吸取0. ImL種 子液至固體平板培養(yǎng)基上，涂布均勻；將制備好的BC抗菌膜平鋪在平板中央，37°C恒溫倒 置培養(yǎng)M小時，測量抑菌圈的徑差，結果見圖1。實驗表明BC抗菌干膜對三種常見細菌均有較好的抑菌效果。實施例2(I)BC膜的處理將制得的BC膜切成直徑為15mm的圓片，經(jīng)壓榨去除70-80%的水份后備用；(2)抗菌劑溶液的制備制備濃度為50mg/L的二氧化氯溶液；(3) BC抗菌干膜的制備將壓榨后的BC膜浸漬在25mL濃度為50mg/L的二氧化氯溶液中24h后，再次冷凍 干燥得到BC抗菌干膜。平板擴散法測定抗菌材料的抑菌作用試驗菌種大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌；培養(yǎng)基(1)大腸桿菌胰蛋白胨10g、酵母浸膏5g、NaCl IOgjK 1 L，pH 7 ；(2)金黃色葡萄球菌牛肉膏3g、蛋白胨5g、NaCl 50g，水1L，pH 7. 4 ；(3)枯草芽孢桿菌葡萄糖20g、蛋白胨15g、牛肉膏0. 5g、NaCl 5g、水1L，pH 7 ；若為固體培養(yǎng)基，則添加20g的瓊脂。實驗方法制備液體培養(yǎng)基和固體平板培養(yǎng)基，然后將大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢 桿菌從斜面種子接種到液體種子培養(yǎng)基中，37°C恒溫培養(yǎng)12小時得種子液；吸取0. ImL種 子液至固體平板培養(yǎng)基上，涂布均勻；將制備好的BC抗菌膜平鋪在平板中央，37°C恒溫倒 置培養(yǎng)M小時，測量抑菌圈的徑差，結果見圖2。實驗表明BC抗菌干膜對三種常見細菌均有較好的抑菌效果。實施例3(I)BC膜的處理將制得的BC膜切成直徑為15mm的圓片，備用；
(2)抗菌劑溶液的制備制備濃度為2 %的碘酊溶液；(3) BC抗菌干膜的制備將濕的BC膜直接浸漬在25mL濃度為2%的碘酊溶液中24h后，再次冷凍干燥得到 BC抗菌干膜。平板擴散法測定抗菌材料的抑菌作用試驗菌種大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌；培養(yǎng)基(1)大腸桿菌胰蛋白胨10g、酵母浸膏5g、NaCl IOgjK 1 L，pH 7 ；(2)金黃色葡萄球菌牛肉膏3g、蛋白胨5g、NaCl 50g，水1L，pH 7. 4 ；(3)枯草芽孢桿菌葡萄糖20g、蛋白胨15g、牛肉膏0. 5g、NaCl 5g、水lL，pH7;若 為固體培養(yǎng)基，則添加20g的瓊脂。實驗方法制備液體培養(yǎng)基和固體平板培養(yǎng)基，然后將大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢 桿菌從斜面種子接種到液體種子培養(yǎng)基中，37°C恒溫培養(yǎng)12小時得種子液；吸取0. ImL種 子液至固體平板培養(yǎng)基上，涂布均勻；將制備好的BC抗菌膜平鋪在平板中央，37°C恒溫倒 置培養(yǎng)M小時，測量抑菌圈的徑差，結果見圖3。實驗表明BC抗菌干膜對三種常見細菌均有較好的抑菌效果。實施例4(I)BC膜的處理將制得的BC膜切成直徑為15mm的圓片，經(jīng)冷凍干燥儀凍干后備用；(2)抗菌劑溶液的制備制備濃度為1 %的碘伏溶液；(3) BC抗菌干膜的制備將凍干的BC膜浸漬在25mL濃度為的碘伏溶液中24h后，再次冷凍干燥得到抗
菌干膜。BC抗膜的吸水性能測試將二次凍干的BC抗菌材料稱重后，浸泡在去離子水中Mh，然后吸干表面浮水，稱 重。BC抗菌膜的膨脹率根據(jù)如下公式計算膨脹率=(Ws-Wd)/Wd，其中Ws是BC膜膨脹后的 濕重，Wd是BC膜的原始干重，實驗結果見表1。表1 二次凍干后BC膜的膨脹率
權利要求
1.一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜，其組分包括細菌纖維素干膜和無機 抗菌劑，細菌纖維素基抗菌干膜的載藥量為1. OOXlO-5 4. Omg/cm2。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜，其特征在于 所述的無機抗菌劑為含氯抗菌劑、過氧化物類抗菌劑、含碘抗菌劑或納米抗菌劑。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜，其特征在于 所述細菌纖維素基抗菌干膜，其組分包括細菌纖維素干膜和含氯抗菌劑，細菌纖維素基抗 菌干膜的載藥量為1. 14X 10_5 3. 41 X 10-4mg/cm2 ；所述細菌纖維素基抗菌干膜，其組分包括細菌纖維素干膜和過氧化物類抗菌劑，細菌 纖維素基抗菌干膜的載藥量為1. 14X ΙΟ"5 5. 68 X 10-2mg/cm2 ；所述細菌纖維素基抗菌干膜，其組分包括細菌纖維素干膜和含碘抗菌劑，細菌纖維素 基抗菌干膜的載藥量為0. 0852 3. 4071mg/cm2 ；或所述細菌纖維素基抗菌干膜，其組分包括細菌纖維素干膜和納米抗菌劑，細菌纖維 素基抗菌干膜的載藥量為0. 0341 0. 0568mg/cm2。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜，其特征在 于所述的含氯抗菌劑選自次氯酸鈉、次氯酸鈣或氯化磷酸三鈉中的一種或幾種的混合物； 過氧化物類抗菌劑選自過氧化氫、過氧乙酸、二氧化氯中的一種或幾種的混合物；含碘抗菌 劑選自碘酊、碘伏中的一種或幾種的混合物；納米抗菌劑選自納米TiO2顆粒、納米氧化鋅、 載有Ag+的納米材料、載有T^2的納米材料中的一種或幾種的混合物。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種細菌纖維素基抗菌干膜，其特征在于所述的細菌纖維 素基抗菌干膜能吸收自身干重25 30倍的水份。
6.一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜的制備方法，包括(1)BC膜的處理將細菌纖維素BC濕膜切成膜片，經(jīng)預處理或無需處理后備用；(2)抗菌劑溶液的制備將無機抗菌劑配成濃度為0. 01 5wt%的抗菌劑溶液；(3)BC抗菌干膜的制備將步驟(1)制備的BC膜片浸漬于上述抗菌劑溶液M 30h，經(jīng)干燥制得到BC抗菌干膜。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜的制備方法，其 特征在于所述步驟O)中的無機抗菌劑為含氯抗菌劑、過氧化物類抗菌劑、含碘抗菌劑或 納米抗菌劑；其中，將含氯抗菌劑溶于去離子水中，配成濃度為0. 1 ;3mg/L的抗菌劑溶液； 將過氧化物類抗菌劑溶于去離子水中，配成濃度為0. 1 500mg/L的抗菌劑溶液；將含碘抗 菌劑溶于75%乙醇中，配成濃度為0. 4%的抗菌劑溶液；或將上述納米抗菌劑溶于去 離子水中，配成濃度為0. 3wt%。 0. 5wt%。的抗菌劑溶液。
8.根據(jù)權利要求6或7種任意一項所述的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜 的制備方法，其特征在于所述的含氯抗菌劑選自次氯酸鈉、次氯酸鈣或氯化磷酸三鈉中的 一種或幾種的混合物；過氧化物類抗菌劑選自過氧化氫、過氧乙酸、二氧化氯中的一種或幾 種的混合物；含碘抗菌劑選自碘酊、碘伏中的一種或幾種的混合物；納米抗菌劑選自納米 TiO2顆粒、納米氧化鋅、載有Ag+的納米材料、載有TiO2的納米材料中的一種或幾種的混合物。
9.根據(jù)權利要求6所述的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜的制備方法，其 特征在于所述步驟C3)的替代方法為將抗菌劑溶液直接涂布于步驟(1)制備的BC膜片表 面，再經(jīng)干燥制得到BC抗菌干膜。
10.根據(jù)權利要求6或9所述的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜的制備方 法，其特征在于所述步驟(1)中的預處理包括采用旋轉蒸發(fā)、壓榨或者干燥的方法以去除 BC膜片50% -100%的水分。
11.根據(jù)權利要求6或9所述的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜的制備方 法，其特征在于所述步驟(3)中的干燥為常溫干燥、真空干燥或冷凍干燥。
12.一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜在制備急性創(chuàng)傷醫(yī)用材料中的應用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜，其組分包括細菌纖維素干膜和無機抗菌劑，細菌纖維素基抗菌干膜的載藥量為1.00×10-5～4.0mg/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(jīng)二次干燥制得。本發(fā)明的細菌纖維素抗菌干膜具有質地輕便柔軟、生物相容性好、吸濕性高、透氣性好，抗菌性持久等優(yōu)點；且制備方法簡便易行，成本低廉；在實際應用過程中，可剪裁成任意形狀，不粘連也不刺激皮膚，丟棄后在環(huán)境中能迅速降解，可作為一種綠色環(huán)保的功能性抗菌敷料。
文檔編號A61L15/28GK102091346SQ20111000963
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月17日 優(yōu)先權日2010年1月15日
發(fā)明者楊光, 洪楓 申請人:東華大學