[发明专利]一种抗菌纳米纤维材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属纳米纤维及其制备领域，特别是涉及一种抗菌纳米纤维材料及其制备方法。

背景技术

聚合物抗菌纳米纤维能够应用在包括药物缓释材料、临床医学、饮用水净化和食物包装等许多方面。织物材料会由于各种原因被微生物污染，例如致病细菌，产生臭味的细菌，真菌和病毒等，这些被污染的织物会成为新的微生物繁衍场所和传播媒介。已经证实，医生的白大衣、病房中的床单、窗帘和地毯都已经成为有害微生物滋生和传染的重要途径。而且，细菌可以在医用纤维上存活3个月以上，并且相对于天然棉纤维来说，更易于在合成纤维上生存和繁殖。虽然这些织物在使用前都会经过诸如高温、紫外射线等灭菌处理，但是通过空气传播的病原体仍然可以将其污染。很显然，从根本上杜绝病菌就需要一种自身带有抗菌性的织物纤维。

在采用传统无纺布、棉纱等材料作为医用织物的时候，由于织物纤维直径较粗，纤维孔径较大，因此对携带致病菌微粒的过滤效果不太理想。而采用纳米纤维作为医用织物，其超细的直径和极小的孔隙率可以有效地过滤带病微粒等物质。但是，作为抗菌性的纳米纤维，如果仅仅将抗菌剂(包括含银、铜或锌离子的无机超细粒子，或者是含银、铜或锌离子的无机沸石超细离子，或是氧化锌、硫酸锌、二氧化钛中的一种或多种的混合物，或是甲壳素、壳聚糖超细粒子，或者是有机杀菌剂、药物、多肽或蛋白质、香精、中药提取物中的一种或两种)与高聚物(包括聚烯烃、聚卤代烯烃、聚硅氧烷、聚醚、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚环氧树脂、聚丙烯腈、聚丙烯酸类高分子、聚苯醚、聚酸酐、聚-α-氨基酸、聚苯硫醚，或是其中两种或多种高聚物的共聚、共混物。或甲壳素、壳聚糖、透明质酸、硫酸软骨素、胶原、角叉胶、海藻酸钠、海藻酸钙、明胶、琼脂、葡萄糖、纤维蛋白、丝蛋白中的一种或是他们的衍生物、或是其中两种或多种的共混物等)简单的静电混纺，则不可避免的会出现抗菌药物的突释现象(burst release)。

因此，有必要研制一类既具有如纳米纤维直径小、孔隙率小可以有效阻隔极细粒子或气溶胶的特性，又能够在较长时间内稳定释放药物的纤维载体，从而解决抗菌药物突释的问题，使之有效的抑菌或杀菌。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种抗菌纳米纤维材料及其制备方法，本发明纳米纤维透气性、过滤性好，能够在较长时间内稳定释放抗菌药物后仍然具有抑菌和杀菌性，制备方法简单，采用生物可降解和生物可吸收的高聚物作为载体材料，在释放完全后能够被人体吸收，无残留且不需二次手术，对人体无副作用。

本发明的一种抗菌纳米纤维材料，其组分包括：高分子超细纤维和抗菌剂，其重量比为60-98∶2-40。

所述的高分子超细纤维是聚烯烃、聚卤代烯烃、聚硅氧烷、聚醚、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚环氧树脂、聚丙烯腈、聚丙烯酸类高分子、聚苯醚、聚酸酐、聚-α-氨基酸、聚苯硫醚或是其中两种或几种高聚物的共聚、共混物，或甲壳素、壳聚糖、透明质酸、硫酸软骨素、胶原、角叉胶、海藻酸钠、海藻酸钙、明胶、琼脂、葡萄糖、纤维蛋白、丝蛋白中的一种或是他们的衍生物、或是其中两种或几种的共混物。

优选的高分子超细纤维为聚己内酯或聚乳酸-己内酯。

所述的抗菌剂为包括含银、铜或锌离子的无机超细粒子，或者是含银、铜或锌离子的无机沸石超细粒子，或是氧化锌、硫酸锌、二氧化钛中的一种或几种的混合物，或是甲壳素、壳聚糖超细粒子，或者是有机杀菌剂、药物、多肽或蛋白质、香精、中药提取物中的一种或几种。

优选的抗菌剂为盐酸四环素、青霉素或链霉素。

本发明的一种抗菌纳米纤维材料的制备方法，包括：

(1)将0.02～0.08g抗菌剂溶解在0.5～1.5mL蒸馏水中，配制成溶液；将0.2～1g高分子超细纤维溶解在有机溶剂中，再加入0～1g乳化剂，混合均匀，得到5-20g/ml分散均匀的溶液；

(2)将上述两种溶液混合，得到均匀的油包水型W/O乳液，在纺丝电压10～25kv，接收距离10～20cm，纺丝推进速度1.0～2.5mL/h，喷丝口直径为0.5～1.0mm，对乳液进行静电纺丝，得到抗菌纳米纤维材料。

所述的步骤(1)中有机溶剂为二氯甲烷或三氯甲烷。

所述的步骤(1)中乳化剂为十二烷基磺酸钠、斯盘、甘油单双硬脂酸酯、单硬脂酸甘油脂、单硬脂酸丙二醇酯、山梨糖醇酐倍半油酸酯、乙二醇单硬脂酸酯、一缩二乙二醇单十二烷基酯、C8-9烷基酚聚氧乙烯、卵磷脂、双甘油二油酸酯或甘油单油酸酯中的一种或几种，其占总溶液质量的0.1-5％。