專利名稱：一種含銀抗菌材料及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗菌材料及其制備方法與應(yīng)用，特別是關(guān)于一種含銀抗菌材料及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
抗生素是臨床醫(yī)學(xué)上一類重要的藥物。但是，抗生素的濫用也能產(chǎn)生嚴(yán)重的不良后果，尤其是細(xì)菌耐藥性和耐藥菌感染已成為臨床治療中的難題。所以人們努力尋找更好的抗菌藥物和材料。銀作為抗菌材料應(yīng)用已有很長的歷史，其優(yōu)點是廣譜抗菌、無耐藥性、安全、抗菌效力持久等?，F(xiàn)有技術(shù)中銀被應(yīng)用到很多領(lǐng)域，如殺菌劑、抗菌敷料、凈水設(shè)備、陶瓷業(yè)等。
銀的殺菌機(jī)理是，銀與致病菌代謝酶中的巰基結(jié)合，使酶失活，致病菌不能代謝而死亡；銀和細(xì)菌細(xì)胞壁上暴露的肽聚糖反應(yīng)，形成可逆性復(fù)合物，使其不能把氧轉(zhuǎn)運進(jìn)細(xì)胞，阻止病菌活動，導(dǎo)致其死亡；銀和致病菌中的DNA堿基結(jié)合，銀離子彼此形成交叉鏈接，導(dǎo)致DNA結(jié)構(gòu)變性，抑制其復(fù)制，使致病菌失活；銀與水和空氣中的氧作用可產(chǎn)生活性氧物質(zhì)，這些物質(zhì)可以破壞細(xì)胞內(nèi)的各種重要生物高分子和膜，也可形成其它活性氧化物，破壞細(xì)菌的生長和繁殖。
隨著人們對銀抗菌性能的深入研究，發(fā)現(xiàn)以可溶性的銀鹽作為抗菌材料時，由于其性質(zhì)不穩(wěn)定易分解而使產(chǎn)品的外觀顏色等發(fā)生改變，因而限制了其應(yīng)用的范圍，所以人們開展了利用金屬銀或銀的氧化物和過氧化物作為抗菌材料的研究與應(yīng)用。中國專利92109288.1公開了一種長效廣譜抗菌織物及其制作方法，該方法是將硝酸銀溶于氨水中得到〔Ag(NH3)2〕+，再用還原劑將〔Ag(NH3)2〕+還原成單質(zhì)銀固定在織物上。中國專利99111155.9、中國專利01129506.6和中國專利02117479.2公開的都是將硝酸銀溶于氨水中得到〔Ag(NH3)2〕+，再用還原劑將〔Ag(NH3)2〕+還原成單質(zhì)銀固定在織物上，然后用氧化劑進(jìn)一步將含銀織物氧化以得到含銀抗菌織物。美國專利US6436420B1公開的是將過氧化銀通過反應(yīng)沉積在織物上。以上技術(shù)雖然解決了變色問題，但是生產(chǎn)工藝都較復(fù)雜，且?guī)胼^多的雜質(zhì)。
甲殼素及其衍生物都是天然高分子，又可生物降解，安全無毒，有良好的生物相容性且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，廣泛用于化工、環(huán)保、食品、化妝品、紡織、醫(yī)藥、造紙和農(nóng)業(yè)等行業(yè)。人們通過研究發(fā)現(xiàn)，甲殼素及其衍生物具有顯著的抑菌作用。
對于甲殼素及其衍生物的抗感染作用，其機(jī)理主要有以下幾種解釋(1)刺激機(jī)體促進(jìn)PEC的增加，激活巨噬細(xì)胞，從而增加活性氧的生成，再通過過氧化性殺菌機(jī)理產(chǎn)生作用；(2)對巨噬細(xì)胞的直接激活作用而增加巨噬細(xì)胞的殺傷活性；(3)激活T淋巴細(xì)胞而顯示殺傷活性，而且能致敏T細(xì)胞誘發(fā)遲發(fā)性超敏反應(yīng)；(4)激活T淋巴細(xì)胞使MAF釋放，進(jìn)而激活巨噬細(xì)胞，并使F3、C3受體得到表達(dá)及溶酶體的產(chǎn)生。
銀和甲殼素及其衍生物的聯(lián)合應(yīng)用，在現(xiàn)有技術(shù)中也有報道，英國專利GB19990003842公開的是將甲殼素衍生物殼聚糖浸漬在硝酸銀中，Ag+被還原成金屬銀沉積在交聯(lián)了的殼聚糖中。美國專利US5420197公開了一種穩(wěn)定的凝膠，其中抗菌成分包含磺胺嘧啶銀，凝膠材料為殼聚糖。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種含銀抗菌材料及其制備方法與應(yīng)用。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種含銀抗菌材料，基本上由甲殼素和/或其衍生物基質(zhì)及其附著其上的含銀化合物組成。
所述含銀化合物是氧化銀、過氧化銀或銀離子。
所述甲殼素衍生物是甲殼胺和羧甲基甲殼胺。
所述氧化銀、過氧化銀或銀離子占組合物總重量的0.001～25％。
所述組合物中還含有重量百分比為75～99.99％的甲殼胺或羧甲基甲殼胺。
所述粘合劑選自丙烯酸酯類、丙烯酸酯類與醋酸乙烯的共聚物、環(huán)氧樹脂、白乳膠、聚乙烯醇或聚氨脂。
一種含銀抗菌材料的制備方法，步驟如下1)配制含有氫氧化氨或冰醋酸或粘合劑的溶劑；2)將氧化銀、過氧化銀加入步驟1配置的溶劑中，攪拌、放置，調(diào)整pH值為2～10。
3)將甲殼素和/或其衍生物制成的粉末、顆粒、纖維、機(jī)織布、無紡布或氈放入步驟2配置的溶液中，浸泡30分鐘至16小時，或?qū)⒉襟E2配置的溶液涂布、噴涂到甲殼素和/或其衍生物制成的粉末、顆粒、纖維、機(jī)織布、無紡布或氈上，蒸餾水漂洗、在50～100℃下烘干5分鐘至3小時，即得含銀抗菌材料。
所述溶劑為5～80％的氫氧化氨溶液或5～80％的冰醋酸溶液。
所述步驟2溶液中還加入粘合劑。
所述粘合劑選自丙烯酸酯類、丙烯酸酯類與醋酸乙烯的共聚物、環(huán)氧樹脂、白乳膠、聚乙烯醇或聚氨脂。
本發(fā)明發(fā)明人的研究表明，由于含銀抗菌材料具有強(qiáng)抗菌性能，可用于制備殺菌劑和醫(yī)用抗菌材料。
所述殺菌劑包括載有含銀抗菌材料成分的凝膠劑、薄膜劑、干膠劑、人造皮膚或治療創(chuàng)傷的藥物。
所述殺菌劑，可進(jìn)一步用于制作具有殺菌性能的生活用品。
所述具有殺菌性能的生活用品包括成人失禁用品、婦女衛(wèi)生巾、嬰兒紙尿褲、內(nèi)衣、服裝、鞋墊、墻紙、窗簾、鞋或沙發(fā)或汽車用襯布、床上用品、濾網(wǎng)濾布、除臭殺菌劑、除臭殺菌裝置、水凈化裝置和化妝品。
所述醫(yī)用抗菌材料包括載有含銀抗菌材料的機(jī)織布、無紡布、氈和纖維及其醫(yī)用抗菌敷料。
在本發(fā)明公開的含銀抗菌材料的制備方法中，由于氧化銀、過氧化銀能夠在氫氧化氨溶液和冰醋酸溶液中溶解并且不分解，所以在溶液中大部分以氧化銀、過氧化銀的分子狀態(tài)存在，有少量銀離子存在。其中氧化銀、過氧化銀大部分沉積在甲殼素及其衍生物上。甲殼素及其衍生物的糖殘基在C2上有一個乙酰氨基或氨基，在C3上有一個羥基，從構(gòu)象上說，都是平伏鍵，這種特殊的結(jié)構(gòu)，使得它們對溶液中的銀離子在pH＝2～10條件下被鰲合。
在本發(fā)明公開的含銀抗菌材料的制備方法中，由于利用粘合劑，將氧化銀或過氧化銀固定在甲殼素及其衍生物的粉末或顆粒上，或是固定在含有甲殼素及其衍生物的纖維、機(jī)織布、無紡布和氈上，使氧化銀或過氧化銀緩慢釋放起到殺菌作用。本發(fā)明公開的制備方法，實現(xiàn)了在甲殼素及其衍生物上均勻涂布或吸附過氧化銀的目的，并使銀離子與甲殼素及其衍生物螯合。本發(fā)明的制備方法，工藝簡單，適宜于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明提供的含銀的甲殼素及其衍生物的組合物，是一種新型含銀抗菌材料。利用甲殼素及其衍生物具有生物降解、安全無毒、生物相容性好且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的性能，與過氧化銀和銀離子有機(jī)的結(jié)合，沒有破壞其化學(xué)性質(zhì)。與現(xiàn)有的抗菌材料相比具有明顯的優(yōu)點。
含銀抗菌材料應(yīng)用于制備殺菌劑和醫(yī)用抗菌材料領(lǐng)域，具有廣闊的前景。


圖1是本發(fā)明含銀抗菌材料在醫(yī)用抗菌敷上的應(yīng)用示意2是本發(fā)明含銀抗菌材料在成人失禁用品上的應(yīng)用示意圖具體實施方式
以下通過具體實施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
實施例1含銀抗菌材料及載有含銀抗菌材料的機(jī)織布、無紡布、氈或纖維的制備。
(1)配制10％的氫氧化氨溶液1000ml。
(2)將10克氧化銀或過氧化銀加入到10％的氫氧化氨溶液中，經(jīng)攪拌、放置，調(diào)節(jié)其pH值為7.5。
(3)將甲殼素及其衍生物的粉末或顆粒，或是載有甲殼素及其衍生物的纖維、機(jī)織布、無紡布和氈，放入步驟2的溶液中，浸泡6小時，經(jīng)蒸餾水充分漂洗，去除殘留的氫氧化氨，然后在85℃下烘干3小時，即得含銀抗菌材料或載有含銀抗菌材料的機(jī)織布、無紡布、氈或纖維。
實施例2含銀抗菌材料及載有含銀抗菌材料的機(jī)織布、無紡布、氈或纖維的制備。
(1)配制15％的氫氧化氨溶液1000ml。
(2)將10克氧化銀或過氧化銀加入到15％的氫氧化氨溶液中，經(jīng)攪拌、放置，調(diào)節(jié)其pH值為8.0。
(3)將甲殼素及其衍生物的粉末或顆粒，或是載有甲殼素及其衍生物的纖維、機(jī)織布、無紡布和氈，放入步驟2的中，浸4小時，經(jīng)蒸餾水充分漂洗，去除殘留的氫氧化氨，然后在75℃下烘干2小時，即得含銀抗菌材料或載有含銀抗菌材料的機(jī)織布、無紡布、氈或纖維。
實施例3含銀抗菌材料及載有含銀抗菌材料的機(jī)織布、無紡布、氈或纖維的制備。
(1)配制45％的冰醋酸溶液1000ml。
(2)將10克氧化銀或過氧化銀加到入到45％的冰醋酸溶液中，經(jīng)攪拌、放置，調(diào)節(jié)其pH值為4。
(3)將甲殼素及其衍生物的粉末或顆粒，或是載有甲殼素及其衍生物的纖維、機(jī)織布、無紡布和氈，放入步驟2的溶液中，浸泡2小時，經(jīng)蒸餾水充分漂洗，去除殘留的冰醋酸，然后在60℃下烘干1小時，即得含銀抗菌材料或載有含銀抗菌材料的機(jī)織布、無紡布、氈或纖維。
實施例4含銀抗菌材料及載有含銀抗菌材料的機(jī)織布、無紡布、氈或纖維的制備。
(1)配制30％的冰醋酸溶液1000ml。
(2)將10克氧化銀或過氧化銀加到入到30％的冰醋酸溶液中，經(jīng)攪拌、放置，調(diào)節(jié)其pH值為3。
(3)將甲殼素及其衍生物的粉末或顆粒，或是載有甲殼素及其衍生物的纖維、機(jī)織布、無紡布和氈，放入步驟2的溶液中，浸泡30分鐘，經(jīng)蒸餾水充分漂洗，去除殘留的冰醋酸，然后在70℃下烘干1小時，即得含銀抗菌材料或載有含銀抗菌材料的機(jī)織布、無紡布、氈或纖維。
實施例5含銀抗菌材料及載有含銀抗菌材料的機(jī)織布、無紡布、氈或纖維的制備。
(1)配制50％的聚丙烯酸樹脂溶液1000ml。
(2)將10克氧化銀或過氧化銀加到入到50％的聚丙烯酸樹脂溶液中，經(jīng)攪拌、放置，調(diào)節(jié)其pH值為5.5。
(3)將甲殼素及其衍生物的粉末或顆粒，或是載有甲殼素及其衍生物的纖維、機(jī)織布、無紡布和氈，放入步驟2的溶液中，浸泡8小時，經(jīng)蒸餾水充分漂洗，去除殘留的聚丙烯酸樹脂，然后在50℃烘干5分鐘，即得含銀抗菌材料或載有含銀抗菌材料的機(jī)織布、無紡布、氈或纖維。
實施例6含銀抗菌材料及載有含銀抗菌材料的機(jī)織布、無紡布、氈或纖維的制備。
將實施例1、2、3、4或5中任意一例步驟2的溶液，直接噴涂到含銀的甲殼素及其衍生物的粉末或顆粒上；或是直接噴涂到載有甲殼素及其衍生物的機(jī)織布、無紡布、氈或纖維上，在70℃下烘干4小時，即得含銀抗菌材料或載有含銀抗菌材料的機(jī)織布、無紡布、氈或纖維。
實施例7含銀抗菌材料及載有含銀抗菌材料的機(jī)織布、無紡布、氈或纖維的制備。
在實施例1、2、3或4中任意一例步驟2的溶液中，直接加入聚丙烯酸樹脂，然后再涂布到甲殼素及其衍生物的粉末或顆粒上；或是直接噴涂到載有甲殼素及其衍生物的機(jī)織布、無紡布、氈或纖維上，在70℃下烘干3小時，即得含銀抗菌材料或載有含銀抗菌材料的機(jī)織布、無紡布、氈或纖維。
本發(fā)明發(fā)明人通過過氧化銀、甲殼素及其衍生物和含銀抗菌材料對不同細(xì)菌的最低抑菌濃度的比較研究表明，銀氧化物與甲殼素及其衍生物鰲合后，形成的含銀甲殼素及其衍生物的組合物，其抗菌性能明顯優(yōu)于銀氧化物、甲殼素或/和及其衍生物單獨的抗菌性能。比較的結(jié)果如表1～表3所示。
表1過氧化銀對不同細(xì)菌的最低抑菌濃度


表2甲殼素及其衍生物對不同細(xì)菌的最低抑菌濃度

注DD69-69％脫乙酰度殼聚糖；SC1-0.63％硫酸化殼聚糖；SC2-13.03％硫酸化殼聚糖；SBC-苯磺化殼聚糖。
表3含銀抗菌材料對不同細(xì)菌的最低抑菌濃度(含銀1％)


注含銀DD69-含過氧化銀和少量銀離子(1％)的69％脫乙酰度殼聚糖；含銀SC1-含氧化銀和少量銀離子(1％)的0.63％硫酸化殼聚糖；含銀SC2-含過氧化銀和少量銀離子(1％)的13.03％硫酸化殼聚糖；含銀SBC-含氧化銀和少量銀離子(1％)的苯磺化殼聚糖。
實施例8含銀抗菌材料薄膜劑的制備。
取實施例1、2、3、4、5、6或7中任意一例得到的含銀抗菌材料粉末，溶解于水與乙醇或丙酮的混合溶劑中(水與有機(jī)溶劑的比例是6∶4)，攪拌均勻，然后將混合物在光學(xué)玻璃板上流涎成膜，0.5～15μm，在40℃下加熱混干，再在薄膜的一面涂覆上壓敏膠，截成不同規(guī)格的薄膜劑，成為一種醫(yī)用殺菌劑。
實施例9含銀抗菌材料凝膠的制備。
取實施例1、2、3、4、5、6或7中任意一例得到的含銀抗菌材料粉末或顆粒10克，與羧甲基纖維素鈉15克、保濕劑丙二醇2毫升混合，加蒸餾水至100克，攪拌均勻，得含銀抗菌材料凝膠，然后分裝即可，成為一種醫(yī)用殺菌劑。
實施例10含銀甲殼素及其衍生物醫(yī)用抗菌材料的應(yīng)用-薄膜劑制備取含銀0.1％的甲殼胺組合物16克，加入750毫升蒸餾水，在攪拌下滴加7毫升鹽酸，加完后1小時，溶液的pH值為3.0。另取16克明膠，在90毫升50℃的蒸餾水中溶解，乘熱倒入含銀甲殼胺溶液中，攪拌30分鐘，此時pH值為4.8。然后在2個小時內(nèi)，邊攪拌邊將約48毫升的5％NaHCO3溶液，滴加入上述含銀甲殼胺溶液中，調(diào)節(jié)pH值為5.7。另外，把6.4克甘油溶解在20毫升蒸餾水中，加到上述的混合溶液中，攪拌15分鐘，用聚酯濾布抽濾，除去不溶物，濾液用100毫升蒸餾水稀釋，然后在聚苯乙烯平板上流延成膜，空氣中干燥7天，小心揭下薄膜，包裝即可。
實施例11含銀抗菌材料在醫(yī)用抗菌敷料上的應(yīng)用。
如圖1所示，將實施例1、2、3、4或5之中任意一例所制備的載有含銀抗菌材料的機(jī)織布、無紡布或纖維作為醫(yī)用敷料的抗菌層2，再在醫(yī)用敷料的里層3加入促進(jìn)傷口愈合的生物活性物質(zhì)包括生長因子、膠原蛋白、透明質(zhì)酸等，醫(yī)用敷料的外層1為隔離層，以上三層結(jié)構(gòu)制成的醫(yī)用敷料，用于各種創(chuàng)傷的護(hù)理。
實施例12含銀抗菌材料在成人失禁用品上的應(yīng)用。
如圖2所示，成人失禁用品的最里層(即貼近人體皮膚的一層)為棉紗布層1；依次向外的第二層，為載有含銀抗菌材料的無紡布或纖維的抗菌層2，抗菌層2由實施例1、2、3、4或5之中任意一例所制備的載有含銀抗菌材料的無紡布或纖維制成；依次向外的第三層為吸水層3；依次向外的第四層為防粘無紡布層4，以上四層結(jié)構(gòu)制成一種載有含銀抗菌材料的成人失禁用品。
權(quán)利要求
1.一種含銀抗菌材料，基本上由甲殼素和/或其衍生物基質(zhì)及其附著其上的含銀化合物組成。
2.如權(quán)利要求1所述的含銀抗菌材料，其特征在于所述含銀化合物是氧化銀、過氧化銀或銀離子。
3.如權(quán)利要求1或2所述的含銀抗菌材料，其特征在于所述甲殼素衍生物是甲殼胺和羧甲基甲殼胺。
4.如權(quán)利要求1或2所述的含銀抗菌材料，其特征在于所述氧化銀、過氧化銀或銀離子占組合物總重量的0.001～25％。
5.如權(quán)利要求1或2所述的含銀抗菌材料，其特征在于所述組合物中還含有重量百分比為75～99.99％的甲殼胺或羧甲基甲殼胺。
6.如權(quán)利要求5所述的含銀抗菌材料，其特征在于所述粘合劑選自丙烯酸酯類、丙烯酸酯類與醋酸乙烯的共聚物、環(huán)氧樹脂、白乳膠、聚乙烯醇或聚氨脂。
7.一種含銀抗菌材料的制備方法，步驟如下1)配制含有氫氧化氨或冰醋酸或粘合劑的溶劑；2)將氧化銀、過氧化銀加入步驟1配置的溶劑中，攪拌、放置，調(diào)整pH值為2～10；3)將甲殼素和/或其衍生物制成的粉末、顆粒、纖維、機(jī)織布、無紡布或氈放入步驟2配置的溶液中，浸泡30分鐘至16小時；或?qū)⒉襟E2配置的溶液涂布、噴涂到甲殼素和/或其衍生物制成的粉末、顆粒、纖維、機(jī)織布、無紡布或氈上，蒸餾水漂洗、在50～100℃烘干5分鐘至3小時，即得含銀抗菌材料。
8.如權(quán)利要求7所述的含銀抗菌材料的制備方法，其特征在于所述溶劑為5～80％的氫氧化氨溶液或5～80％的冰醋酸溶液。
9.如權(quán)利要求7所述的含銀抗菌材料的制備方法，其特征在于所述步驟2溶液中還加入粘合劑。
10.如權(quán)利要求7或8或9所述的含銀抗菌材料的制備方法，其特征在于所述粘合劑選自丙烯酸酯類、丙烯酸酯類與醋酸乙烯的共聚物、環(huán)氧樹脂、白乳膠、聚乙烯醇或聚氨脂。
11.一種含銀抗菌材料在制備殺菌劑和醫(yī)用抗菌材料上的應(yīng)用。
12.如權(quán)利要求11所述的應(yīng)用，其特征在于所述殺菌劑為凝膠劑、薄膜劑、干膠劑、人造皮膚或治療創(chuàng)傷的藥物。
13.含銀抗菌材料在制備生活用品中的應(yīng)用。
14.如權(quán)利要求13所述的應(yīng)用，其特征在于所述具有殺菌性能的生活用品包括成人失禁用品、婦女衛(wèi)生巾、嬰兒紙尿褲、內(nèi)衣、服裝、鞋墊、墻紙、窗簾、鞋或沙發(fā)或汽車用襯布、床上用品、濾網(wǎng)濾布、除臭殺菌劑、除臭殺菌裝置、水凈化裝置或化妝品。
15.如權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于所述醫(yī)用抗菌材料包括載有含銀抗菌材料的機(jī)織布、無紡布、氈和纖維及其醫(yī)用抗菌敷料。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種含銀抗菌材料及其制備方法與應(yīng)用，其由甲殼素和/或其衍生物基質(zhì)及其附著其上的含銀化合物組成，實現(xiàn)了在甲殼素及其衍生物上均勻涂布或吸附氧化銀或過氧化銀的目的，并使部分銀離子與甲殼素及其衍生物螯合。本發(fā)明還提供了含銀抗菌材料制備方法，工藝簡單，適宜于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。含銀抗菌材料可應(yīng)用于制備殺菌劑和醫(yī)用抗菌材料領(lǐng)域，可在具有殺菌性能的生活用品和各類醫(yī)用抗菌材料包括抗菌機(jī)織布、無紡布、氈和纖維及由此生產(chǎn)的醫(yī)用敷料和治療創(chuàng)傷的藥物中得到廣泛應(yīng)用。
文檔編號A01N59/16GK1723778SQ200410069799
公開日2006年1月25日 申請日期2004年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月20日
發(fā)明者鄭榮宇, 羅小明, 蘭平, 蔣華德, 孫勇, 韓碧順, 邱冬招 申請人:深圳市清華源興生物醫(yī)藥科技有限公司