[发明专利]一种金属阳离子交联海藻酸盐/细菌纤维素复合水凝胶抗菌敷料

说明书

本发明涉及一种金属阳离子交联海藻酸盐/细菌纤维素复合水凝胶抗菌敷料，所述复合水凝胶敷料为负载海藻酸盐的细菌纤维素膜浸入金属阳离子水溶液中形成。复合水凝胶材料制备方法新颖、简便，原料来源广泛，获得的凝胶材料具备pH响应抗菌特性，可在感染伤口区域充当智能响应敷料。

技术领域

本发明属于抗菌辅料领域，特别涉及一种金属阳离子交联海藻酸盐/细菌纤维素复合水凝胶抗菌敷料。

背景技术

皮肤是身体的最大器官，对维持体内稳态和生理平衡起着至关重要的作用。皮肤的结构和功能很容易受到割伤、烧伤、外科手术以及疾病的影响而遭到破坏。皮肤损坏以后，它的结构和功能必须尽快重建以确保机体的内平衡。敷料是人们治愈皮肤创伤最主要的医疗产品。长期以来，传统敷料(纱布、绷带等)的主要功能，包括保持创面干燥、吸收渗出液、阻止细菌入侵等，被认为是治愈创伤过程的关键。然而，这个观点在过去的数十年中已悄然改变。敷料不再仅仅起到被动治愈创伤的作用，而是在创伤治愈过程中能主动控制感染，起到抗菌作用，又能提供一个合适的治愈环境。

众所周知，多种金属阳离子对细菌具有抑制作用。金属离子的抗菌作用已经探索了数千年，并且某些金属离子(例如银和铜)对细菌细胞的毒性比人的高，铈不能穿透哺乳动物的细胞膜。因此，金属离子对人体细胞的不利影响较小。锌，铜和镁(可检测量10^-2至10^-4mol)由于其生物学功能而与细胞中的DNA和RNA结合。在纺织业、食品、农业、化妆品以及药物等的合成中均使用不同的金属阳离子。

海藻酸盐(Alg)是从褐藻中提取的一种天然聚合物。它无毒，是线性的阴离子多糖，且具有离子交换特性。它价格低廉，来源广，具有很强的亲水性，免疫原性以及一定的生物惰性，已经应用于细胞包封和药物缓释等多种医学应用，此外，海藻酸盐创伤愈合领域的临床应用价值已经得到认可，商业前景远大。但是单一的海藻酸盐机械强度低，凝胶态下的更换敷料困难。

细菌纤维素(Bacterial nanocellulose,BNC)主要是由醋酸细菌生产的一种天然纳米纤维素材料，具有独特的纳米级纤维网络和孔隙结构，与具有相同分子式的植物纤维素相比，BNC还具有出色的保水能力(98–99％)，在湿态下具有出色的机械性能，极大的比表面积，高结晶度和纯度，良好的生物相容性。在医用敷料产业具有广阔的应用前景。目前，市场上已有一些细菌纤维素敷料产品，这些敷料产品可减少对伤口的刺激，有效缓解疼痛，能有效治愈烧伤和慢性溃疡创面，比其他敷料产品能更有效地促进创面愈合。随着人类需求不断提高，需要通过相关技术或者方法来赋予其相应功能，从而使其在医用敷料方面有更好的、更广阔的应用前景。

CN110124098A公开了一种细菌纤维素/海藻酸钠/聚乙烯醇复合抗菌敷料及其制备方法，虽然运用海藻酸钠和聚乙烯醇等健康环保高分子材料与细菌纤维素复合，对人体没有毒副作用，不含对人体有害的化学物质，但其方法引入多种成分，实验操作复杂，产品匀度不佳。

CN111012797A公开了一种治疗银屑病水凝胶敷料及其制备方法，虽然是在海藻酸盐/聚丙烯酰胺互穿网络结构水凝胶中化学交联铷、镁和锌离子，但是与本发明相比，其材料制备工艺相对复杂太多，制备步骤多，使用化学试剂多，包括需要交联剂、促进剂和引发剂等；虽交联金属离子，经过多次复合，金属离子的释放效果并不显著。另外，聚丙烯酰胺作为第一网络，与细菌纤维素相比，湿强性能弱很多，在更换敷料时仍会撕裂。值得关注的是，聚丙烯酰胺的单体化合物——丙烯酰胺具有强致癌性，在美容和医疗行业基本被禁止，然而细菌纤维素无毒，且生物相容性好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种金属阳离子交联海藻酸盐/细菌纤维素复合水凝胶抗菌敷料，避免出现传统敷料保湿性不强，隔菌性较差，促愈性能弱等的问题；解决单一海藻酸盐敷料的强度差、需要第二敷料的难题。