(2)將溶劑置換后的細菌纖維素膜轉(zhuǎn)移到50ml含有0.025mol/L乙酸鋅的乙醇溶液中，50°C條件下連續(xù)攪拌2.5h ；
(3)向上述溶液中加入50ml含有0.05 mol/L氫氧化鈉的乙醇溶液，50°C條件下連續(xù)攪拌反應3h ；
(4)上述反應完成后，將細菌纖維素膜取出，用去離子水充分清洗，經(jīng)冷凍干燥后再在120°C烘箱中干燥lh，獲得共混負載納米氧化鋅的具有抗菌抑菌功能的細菌纖維素敷料。
[0045]采用TGA對所得的高接枝率中負載量細菌纖維素敷料(BC/ΖηΟ)進行分析，結(jié)果如圖3所示，其無機鹽含量達到45.46%ο采用原子吸收光譜(AAS)檢測Zn元素折算后ZnO含量為 45.71%。
[0046]實施例6抗菌抑菌對比實驗-抑菌圈法
分別取未改性的細菌纖維素膜(BC-0)、低納米氧化鋅負載量的細菌纖維素敷料(BC-MA/ZnO 1，負載量為5.31%)和高納米氧化鋅負載量的細菌纖維素敷料(BC-MA/ZnO 2，負載量為61.76%)依據(jù)GB/T 21510-2008規(guī)定的抑菌圈方法進行抗菌抑菌實驗，對金黃葡萄球菌的抑菌實驗結(jié)果如圖7所示。從圖中可以看出，BC-O沒有出現(xiàn)抑菌圈，沒有抑菌效果；BC-MA/ZnO I出現(xiàn)直徑稍大于樣品直徑的抑菌圈，抑菌效果一般；BC-MA/ZnO 2出現(xiàn)明顯的抑菌圈，抑菌圈直徑達到樣品直徑的一倍以上，抑菌效果明顯。
[0047]另外，參照實施例1所述方法，通過對乙酸鋅溶液的濃度、細菌纖維素的浸泡時間以及原位反應時間等參數(shù)進行調(diào)節(jié)，分別制作了納米氧化鋅負載量為:6%、9%、12%、30%、65%,70%的一系列敷料，并分別采用抑菌圈法進行抑菌實驗，結(jié)果顯示，當納米氧化鋅負載量超過9%即表現(xiàn)出良好的抑菌效果。同時，通過在SD大鼠上構(gòu)建外傷模型，然后將不同納米氧化鋅負載量的敷料施用于傷口處，未經(jīng)改性的細菌纖維素膜作為對照。結(jié)果顯示:與未經(jīng)改性的細菌纖維素膜相比，負載了納米氧化鋅的敷料具有明顯促進傷口愈合作用，各實驗組的傷口愈合時間均顯著短于對照組，且隨著納米氧化鋅負載量的增加，傷口愈合逐漸加快，促進傷口愈合作用更加明顯。
[0048]實施例7抗菌抑菌對比實驗-振蕩法
分別取未改性的細菌纖維素膜(BC-0)、共混負載納米氧化鋅的細菌纖維素敷料(BC/ZnO,負載量為45.71%)和改性負載納米氧化鋅的細菌纖維素敷料(BC-MA/ZnO 1，負載量為45.06%)依據(jù)GB/T 21510-2008規(guī)定的振蕩法進行抗菌抑菌實驗，大腸桿菌的密度為IX 140?~1^，金黃葡萄球菌的密度為0.4\104 CFU/mL，兩者的抑菌率如圖8所示。從圖中可以看出，未改性的細菌纖維素膜不具有抑菌作用，而負載了相近含量納米氧化鋅的細菌纖維素表現(xiàn)出良好的抑菌率，而細菌纖維素是否經(jīng)過改性對促進傷口愈合作用沒有明顯影響。
[0049]實施例8納米氧化鋅負載穩(wěn)定性對比實驗
分別取共混負載納米氧化鋅的細菌纖維素敷料(BC/ZnO，負載量為45.71%)和不同接枝率的改性負載納米氧化鋅的細菌纖維素敷料(BC-MA/ZnO 1，中接枝率，負載量為45.06% ；BC-MA/ZnO 2，高接枝率，負載量為61.76%)，按照GB 16886.12-2005規(guī)定的比例加入到PBS緩沖液中，進行高壓蒸汽滅菌(121°C，30min);滅菌后取少量液體溶液進行Zn的元素含量測定，并折算出高壓蒸汽滅菌過程中細菌纖維素膜中氧化鋅的釋放比例，評價其負載穩(wěn)定性，結(jié)果如圖9所示。從圖中可以看出，經(jīng)過化學改性以后，從細菌纖維素膜中釋放的納米氧化鋅比例大幅度降低，僅為共混負載方式的1.2%-30%，可見化學改性方法大幅提高了負載的納米氧化鋅的結(jié)合穩(wěn)定性。
[0050]隨后，將滅菌后的各細菌纖維素樣品浸泡于新鮮的PBS緩沖液中，于37°C條件下保持振蕩，分別于12h和36h取樣測定Zn元素含量，并以此推算出浸提過程中細菌纖維素膜中氧化鋅的釋放比例，評價其負載穩(wěn)定性，結(jié)果如圖10所示。從圖中可以看出，經(jīng)化學改性后的細菌纖維素負載的納米氧化鋅在浸提條件下更不容易釋放，中度接枝率的樣品中釋放的ZnO約為未改性的樣品中釋放的50%，而高度接枝率的樣品中釋放僅為15%左右；浸提時間從12h延長至36h，共混負載的樣品中ZnO釋放增加了 60%左右，而經(jīng)中度和高度改性的樣品中，隨著浸提時間的延長，樣品中釋放的ZnO僅稍有增加，也進一步說明了改性對負載氧化鋅的結(jié)合穩(wěn)定性有明顯幫助。
[0051]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，對本發(fā)明而言僅是說明性的，而非限制性的；本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其進行許多改變，修改，甚至等效變更，但都將落入本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種具有抗菌抑菌功能的細菌纖維素敷料，其特征在于，包括細菌纖維素和納米氧化鋅，所述納米氧化鋅通過原位反應的方式負載到所述細菌纖維素上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細菌纖維素敷料，其特征在于，所述細菌纖維素和納米氧化鋅之間通過羧酸基團進行連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細菌纖維素敷料，其特征在于，所述敷料呈薄膜狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細菌纖維素敷料，其特征在于，所述敷料中納米氧化鋅的含星可控。
5.一種如權(quán)利要求1~4中任意一個所述的具有抗菌抑菌功能的細菌纖維素敷料的制備方法，其特征在于，將細菌纖維素經(jīng)適度溶脹、化學改性及負載納米氧化鋅原位反應后，產(chǎn)物經(jīng)清洗、干燥后獲得具有抗菌抑菌功能的細菌纖維素敷料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述的適度溶脹具體包括: 將干燥的細菌纖維素或細菌纖維素膜置于溶脹體系中，并在室溫~80°C下浸泡或攪拌2~12小時至適度均勻溶脹；所述溶脹體系是含7-llwt% LiCl的LiCl/DMAc(氯化鋰/二甲基乙酰胺)溶液體系或DMSO/TEAC (二甲基亞砜/四乙基氯化銨)溶液體系或1-烯丙基-3-甲基咪唑氯鹽([AMM]C1)或1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽([EMM]Ac)中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述的化學改性具體包括以下步驟: 1)將酸酐于攪拌條件下加入到溶脹的細菌纖維素體系中，酸酐的摩爾數(shù)是細菌纖維素中可反應羥基摩爾數(shù)的0.5-50倍，所述的酸酐是順丁烯二酸酐或檸康酸酐或順-3-羧基戊烯二酸酐、丁二酸酐或戊二酸酐中的至少一種； 2)向上述步驟I)所得的反應液中加入摩爾數(shù)占細菌纖維素中可反應羥基摩爾數(shù)0-20%的催化劑，所述的催化劑是吡啶、2-氨基吡啶、4-( 二甲氨基)吡啶(DMAP)中的一種； 3)在30-100°C下反應2-8h后，將反應后的細菌纖維素或細菌纖維素膜轉(zhuǎn)移至清洗劑中充分清洗，所述的清洗劑是乙醇、甲醇、異丙醇中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述的負載納米氧化鋅原位反應具體包括以下步驟: 1)將化學改性后的細菌纖維素或細菌纖維素膜加入到適量含有0.005 mol/L - 0.20mol/L乙酸鋅的甲醇或乙醇溶液中進行負載納米氧化鋅的原位反應，在30-80°C下充分攪拌 0.5-3 h ； 2)向上述步驟I)的溶液中加入含有0.01mol/L -0.40 mol/L氫氧化鈉的等體積甲醇或乙醇溶液中，在30-80°C下充分攪拌反應1-5 ho
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述清洗干燥步驟具體為:將原位反應后的細菌纖維素或細菌纖維素膜取出，用去離子水充分清洗，經(jīng)冷凍干燥獲得海綿狀敷料或海綿狀薄膜后，再在80-120°C烘箱中干燥1-4 h，經(jīng)滅菌處理后獲得具有抗菌抑菌作用的細菌纖維素敷料。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1~4中任意一個所述的具有抗菌抑菌功能的細菌纖維素敷料的應用，其特征在于，將其應用于制成用于治療與修復體表燒傷創(chuàng)面或長期慢性潰瘍創(chuàng)面的敷料。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有抗菌抑菌功能的細菌纖維素敷料及其制備方法與應用，屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域。所述敷料包括細菌纖維素和納米氧化鋅，所述納米氧化鋅通過原位反應的方式負載到所述細菌纖維素上。所述制備方法時將細菌纖維素進行一定程度的溶脹處理后，將其與酸酐在無水溶劑中反應改性，再通過原位反應在細菌纖維素內(nèi)部負載納米氧化鋅，產(chǎn)物經(jīng)充分清洗、干燥后獲得具有抗菌抑菌功能的細菌纖維素敷料。該方法過程可以有效控制細菌纖維素的改性程度，實現(xiàn)納米氧化鋅的有效穩(wěn)定負載，獲得的產(chǎn)物性能穩(wěn)定，可長期保存。所得的具有抗菌抑菌功能的細菌纖維素敷料具有良好的生物相容性，可應用于一定適應癥的體表創(chuàng)面。
【IPC分類】A61L15-44, A61L15-18, A61L15-36, A61L15-42
【公開號】CN104874015
【申請?zhí)枴緾N201510301459
【發(fā)明人】林海, 樊渝江, 張興棟
【申請人】四川大學
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年6月5日