[发明专利]一种医用抗菌PHBV复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及PHBV材料领域，特别是涉及一种医用抗菌PHBV复合材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着石油资源的日益短缺，利用生物聚合物来代替石油合成的塑料已经成为近期关注的热点。聚(β-羟基丁酸酯-β-羟基戊酸酯)(PHBV)就是一种基于可再生天然资源的高分子材料。PHBV是一种主要以淀粉为原料，运用微生物发酵技术得到的完全生物降解新型高分子材料。食品厂的废弃蔬菜、水果等残骸都可以作为原料，被微生物发酵合成PHBV。PHBV材料的合成工艺包括：制糖、发酵及提取。PHBV材料具有生物可降解性，不会产生酸性有害物质、并具有良好的生物相容性、光学活性、压电性等特性，在生物医药、农业、以及日常生活中都有广泛的应用。尤其是在生物医药方面，由于PHBV的生物可降解性和良好的生物相容性，使其在植入、半植入医疗器材中有深入的研究。

但是，由于PHBV结晶度高、结晶速度慢而且由于纯度较大会导致结晶成核密度低，从而容易生成有较大尺寸的球晶。以球晶中心向外扩展会形成很多圆环状的开裂，沿球晶生长方向也会形成许多劈裂，从而导致PHBV质地较脆，抗冲击强度差，从而大大地影响了PHBV材料的市场化推广应用进度。因此，有必要对PHBV进行改性，从而提高该材料的加工、应用性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种医用抗菌PHBV复合材料及其制备方法，该PHBV复合材料安全无毒，具有杀菌作用，可以作为医疗材料使用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种医用抗菌PHBV复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将新鲜菘蓝叶清洗干净后，用盐水浸泡30-45min，取出再次洗净，在60℃条件下干燥，并研磨成粉末，之后将其放入无水乙醇中，常温下浸泡24-36h，之后加热至80-90℃，回流提取12-18h，提取完成后将残渣滤出，减压蒸馏去除乙醇，制得菘蓝叶提取物；

(2)将纳米二氧化钛粉末在110-120℃条件下干燥4-5h，冷却至常温后将其浸入菘蓝叶提取物中，浸渍12-24h，在60-80℃条件下烘干后，将其放入高速搅拌机中，在90℃条件下，以300-400rpm的速度搅拌，并向其中滴加改性剂的乙醇溶液，滴加完成后继续搅拌30-45min，取出烘干，制得改性纳米粉末；

(3)将PHBV，PBAT(聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯)，NCC(纤维素纳米晶体)，聚对二氧环己酮，GMA(甲基丙烯酸缩水甘油酯)壳聚糖，和步骤(2)制备的改性纳米粉末混合均匀，在190-210℃条件下熔融共混，经热压机热压成片，冷压成型，冷冻干燥后保存。

优选的，所述步骤(2)中二氧化钛粉末与菘蓝叶提取物的质量比为2：1。

优选的，所述步骤(2)中改性剂为卵磷脂。

优选的，所述步骤(2)中改性剂的乙醇溶液中改性剂所占质量份数为30％。

优选的，所述步骤(2)中纳米二氧化钛粉末与改性剂的使用质量比为50：1。

优选的，所述步骤(3)中各组分的使用量为，以重量份数计：PHBV 100份，PBAT 30-40份，NCC 10-17份，聚对二氧环己酮8-10份，GMA1-2份，壳聚糖11-19份，改性纳米粉末30-44份。

一种医用抗菌PHBV复合材料，由上述方法制备而成。

本发明具有以下有益效果，

菘蓝叶提取液具有良好的抗菌抑菌效果，将菘蓝叶提取物浸渍与纳米二氧化钛中，可以有效的延缓菘蓝叶提取液中有效物质的流失，同时菘蓝叶提取物与纳米二氧化钛可以相互配合，提高抗菌效果，从而赋予PHBV材料的优良的抗菌抑菌效果。PBAT和NCC均是具有良好生物相容性的物质，无毒性，利用PBAT和NCC共混改性PHBV，有效的提高了PHBV材料的韧性和抗冲击性能。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。

实施例1

一种医用抗菌PHBV复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将新鲜菘蓝叶清洗干净后，用盐水浸泡30min，取出再次洗净，在60℃条件下干燥，并研磨成粉末，之后将其放入无水乙醇中，常温下浸泡24h，之后加热至80℃，回流提取12h，提取完成后将残渣滤出，减压蒸馏去除乙醇，制得菘蓝叶提取物；