一種緩釋型細(xì)菌纖維素基抗菌劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于抗菌劑的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種緩釋型細(xì)菌纖維素基抗菌劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]細(xì)菌纖維素，也稱為微生物纖維素，由部分細(xì)菌產(chǎn)生，在化學(xué)組成上和植物纖維素相似，但由于其獨(dú)特的納米級(jí)三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的生物親和性、生物相容性、良好的力學(xué)性能和優(yōu)良的保水能力，在創(chuàng)面敷料應(yīng)用方面極受關(guān)注。細(xì)菌纖維素本身沒有抗菌抑菌的能力，限制了其使用范圍。目前，主要通過各種方法對(duì)細(xì)菌纖維素負(fù)載一些功能粒子或基團(tuán)，制備功能性細(xì)菌纖維素基創(chuàng)面敷料，賦予細(xì)菌纖維素敷料抗菌抑菌功能。中國專利CN101586309A利用細(xì)菌纖維素上的羥基吸附銀氨溶液中的銀離子，再以含醛的化學(xué)試劑作為還原劑反應(yīng)生成納米氯化銀。中國發(fā)明專利CN101905031A，采用浸泡法制備磺胺嘧啶銀/細(xì)菌纖維素復(fù)合膜。然而，以上方法制備的復(fù)合材料中金屬微粒與細(xì)菌纖維素的羥基形成配合物，兩者之間的作用力較弱，易脫落游離，同時(shí)直接暴露于空氣中的金屬微粒化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，抗菌性能不持久。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)抗菌劑因銀或銅負(fù)載于材料外表面易發(fā)生氧化、活性成分流失和抗菌性能降低的問題，本發(fā)明提供了一種化學(xué)穩(wěn)定性良好、抗菌效果持久穩(wěn)定的緩釋型細(xì)菌纖維素基抗菌劑的制備方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]—種緩釋型細(xì)菌纖維素基抗菌劑的制備方法，以發(fā)酵法制得的細(xì)菌纖維素為原料，經(jīng)浸泡法向細(xì)菌纖維素中引入銀離子或銅離子，通過原位還原反應(yīng)制備細(xì)菌纖維素/銀或細(xì)菌纖維素/銅，再通過正硅酸乙酯的水解縮聚反應(yīng)將中空介孔結(jié)構(gòu)的二氧化硅微球覆蓋在細(xì)菌纖維素/銀或細(xì)菌纖維素/銅的表面，具體步驟如下:
[0006]步驟I，將細(xì)菌纖維素冷凍干燥；
[0007]步驟2，將干燥后的細(xì)菌纖維素浸泡在銀鹽或銅鹽溶液中，取出后加入還原劑，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后漂洗并脫除水分；
[0008]步驟3，將步驟2得到的細(xì)菌纖維素在正硅酸乙酯的酸性或堿性溶液中浸泡12?48小時(shí)，之后過濾分離，洗滌干燥即得緩釋型細(xì)菌纖維素基抗菌劑。
[0009]步驟I中，所述的細(xì)菌纖維素為巴氏醋桿菌、產(chǎn)醋桿菌、葡萄糖桿菌、木醋桿菌、農(nóng)桿菌、根瘤菌、洋蔥假單胞菌、八疊球菌、醋化桿菌、椰毒假單胞菌或空腸彎曲菌產(chǎn)生的細(xì)菌纖維素，冷凍干燥的時(shí)間為12?48小時(shí)。
[0010]步驟2中，所述的銀鹽為硝酸銀或2-乙基己酸銀，所述的銅鹽為氯化銅、硫酸銅或硝酸銅，所述的銀鹽或銅鹽與細(xì)菌纖維素的質(zhì)量比為0.01?0.1:1，攪拌反應(yīng)時(shí)間為2?48小時(shí)，所述的還原劑選自抗壞血酸、硼氰化鉀、硼氰化鈉、甲醛的一種或幾種，還原劑與銀鹽或銅鹽的質(zhì)量比為0.1?10:1，攪拌反應(yīng)溫度為O?50°C。
[0011]步驟3中，所述的正硅酸乙酯溶液的濃度為0.5?30wt%，酸性溶液中酸為鹽酸、硫酸、磷酸、醋酸中的一種或幾種，濃度為0.001?1M;堿性溶液中堿為氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉的一種或幾種，濃度為0.001?10M;浸泡溫度為O?60°C，洗滌次數(shù)為I?5次，干燥為真空干燥或冷凍干燥。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)如下:
[0013]本發(fā)明利用正硅酸乙酯的水解縮聚反應(yīng)將二氧化硅覆蓋于細(xì)菌纖維素/銀或細(xì)菌纖維素/銅的表面，二氧化硅表面的大量氧原子能夠和銀或銅原子形成價(jià)鍵，同時(shí)硅烷醇與細(xì)菌纖維素的羥基能夠發(fā)生縮聚反應(yīng)或形成氫鍵，使得二氧化硅能夠牢牢的錨定在細(xì)菌纖維素/銀或細(xì)菌纖維素/銅的表面，有效避免了功能粒子脫落造成的活性成分流失，提高了材料的化學(xué)穩(wěn)定性；同時(shí)二氧化硅微球具有的中空及介孔結(jié)構(gòu)，在二氧化硅球殼內(nèi)壁的銀或銅能夠從球殼上的介孔緩慢擴(kuò)散到球殼外部，起到持續(xù)殺菌抗菌的作用，本發(fā)明制備的細(xì)菌纖維素基敷料化學(xué)穩(wěn)定性良好，抗菌效果持久穩(wěn)定，可長(zhǎng)期保存。
【附圖說明】
[0014]圖1為二氧化硅覆蓋細(xì)菌纖維素/銀的緩釋型細(xì)菌纖維素基抗菌劑為對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。
[0015]圖2為二氧化硅覆蓋細(xì)菌纖維素/銅的緩釋型細(xì)菌纖維素基抗菌劑對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0017]實(shí)施例1
[0018]步驟I，將細(xì)菌纖維素置于冷凍干燥機(jī)冷凍干燥12小時(shí)；
[0019]步驟2，將Ig干燥的細(xì)菌纖維素浸漬在含有0.0Ig硝酸銀的溶液中，然后取出固體物，加入0.0lg硼氰化鉀并在(TC下反應(yīng)2小時(shí)，然后漂洗所得產(chǎn)物并脫除水分；
[0020]步驟3，將上步處理的細(xì)菌纖維素加入到0.5wt%正硅酸乙酯的鹽酸溶液中(鹽酸濃度為0.001M)，0°C浸泡12小時(shí)，制得細(xì)菌纖維素和二氧化硅的復(fù)合材料，將產(chǎn)物過濾分離，用去離子水洗滌3次后真空干燥即得緩釋型細(xì)菌纖維素基抗菌劑。
[0021]圖1為本實(shí)施例制備的二氧化硅覆蓋細(xì)菌纖維素/銀的緩釋型細(xì)菌纖維素基抗菌劑對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在該細(xì)菌纖維素基抗菌劑周圍有半徑4mm的抑菌圈，而空白的細(xì)菌纖維素沒有抑菌圈，說明所制備的二氧化硅覆蓋細(xì)菌纖維素/銀的緩釋型細(xì)菌纖維素基抗菌劑有良好的抗菌效果。
[0022]實(shí)施例2
[0023]步驟I，將細(xì)菌纖維素置于冷凍干燥機(jī)冷凍干燥16小時(shí)；
[0024]步驟2，將Ig干燥的細(xì)菌纖維素浸漬在含有0.1g硝酸銅溶液中，然后取出固體物，加入0.2g硼氰化鈉并在50°C下反應(yīng)48小時(shí)，然后漂洗所得產(chǎn)物并脫除水分；
[0025]步驟3，將上步處理的細(xì)菌纖維素加入到30wt%正硅酸乙酯的醋酸溶液中(醋酸濃度為10M)，60°C浸泡15小時(shí)，制得細(xì)菌纖維素和二氧化硅的復(fù)合材料，將產(chǎn)物過濾分離，用去離子水洗滌I次后冷凍干燥即得緩釋型細(xì)菌纖維素基抗菌劑。
[0026]圖2為本實(shí)施例制備的二氧化硅覆蓋細(xì)菌纖維素/銅的緩釋型細(xì)菌纖維素基抗菌劑對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在該細(xì)菌纖維素基抗菌劑周圍有半徑3mm的抑菌圈，而空白的細(xì)菌纖維素沒有抑菌圈，說明所制備的二氧化硅覆蓋細(xì)菌纖維素/銅的緩釋型細(xì)菌纖維素基抗菌劑有良好的抗菌效果。
[0027]實(shí)施例3
[0028]步驟I，將細(xì)菌纖維素置于冷凍干燥機(jī)冷凍干燥18小時(shí)；
[0029]步驟2，將Ig干燥后的細(xì)菌纖維素浸漬在含有0.05g硝酸銅溶液中，然后取出固體物，加入0.2g甲醛并在I (TC下反應(yīng)36小時(shí)，然后漂洗所得產(chǎn)物并脫除水分；
[0030]步驟3，將上步處理的細(xì)菌纖維素加入到15wt%正硅酸乙酯的氫氧化鈉溶液中(氫氧化鈉濃度為0.001M)，30°C浸泡48小時(shí)，制得細(xì)菌纖維素和二氧化硅的復(fù)合材料，將產(chǎn)物過濾分離，用去離子水洗滌2次后冷凍干燥即得緩釋型細(xì)菌纖維素基抗菌劑。
[0031 ] 實(shí)施例4
[0032]步驟I，將細(xì)菌纖維素置于冷凍干燥機(jī)冷凍干燥48小時(shí)；
[0033]步驟2，將Ig干燥的細(xì)菌纖維素浸漬在含有0.