[发明专利]一种抗菌丝素蛋白材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属生物医用材料领域，涉及一种医用抗菌材料及其制备方法，具体涉及一种抗菌丝素蛋白材料及其制备方法。

背景技术

医用缝合线是最常见的外科可移植生物医用纺织品，广泛应用于各类外科手术中，用以缝合伤口、联结组织和血管结扎等方面。然而，编织结构的缝合线在缝隙内及单纤维间容易吸附和藏匿细菌，这些都增加了手术部位感染的发生率。手术部位感染不仅影响伤口愈合，给病患者带来痛苦，延长住院时间，同时也增加了病人和社会的经济负担，甚至也是导致术后并发症甚至最终导致死亡的重要原因。缝合线是细菌进入手术切口的通道，如果缝合线具有抗菌性，不仅可以阻止细菌吸附生长，还能将细菌阻挡在一定范围内不与伤口接触，从而可以降低手术部位感染的发生率。因此需要开发一种组织相容性好、抗菌效果好的抗菌涂层材料。

家蚕蚕丝是由家蚕合成与分泌的天然动物蛋白，来源广泛，丝素蛋白是蚕丝中主要的组成部分，约占蚕丝质量的70%～80%，其余主要成分为丝胶蛋白及碳水化合物等。在缫丝工序中，可以实现去除丝胶，从而获取丝素。丝素蛋白具有良好的相容性，由20种人体可吸收的氨基酸组成，最终降解产物为氨基酸或小肽分子，易被细胞吸收或吞噬，不会引起明显的免疫反应。在我国临床医学中，使用脱胶蚕丝作为手术缝合线，已有几十年的历史。在美国，由天然蚕丝脱胶得到的再未脱胶丝素蛋白，已经被美国食品药品监督管理局（US Food and Drug Administration，FDA）批准为可用于人体内的生物医用材料。因此，丝素蛋白在生物医学领域的研究和应用，已日益引起国内外研究人员的兴趣和重视。大量文献表明丝素蛋白材料还可以用于药物的缓释剂，其多孔性的网状膜结构本身就有非常好的吸附、缓释等功能。最新研究表明，通过采用丝素蛋白对万古霉素和聚己内酯进行表面涂层，能够有效的延长万古霉素的释放并提高万古霉素的抗感染效果。因此，与其他生物材料相比，丝素蛋白是一种理想的载体材料。

目前，大量的抗生素和合成药物广泛应用于涂层缝合线，比如三氯生、洗必泰、盐酸四环素等，在预防和治疗缝合线引起的感染方面中发挥了重要作用。例如：（1）采用PCL（聚己内酯）搭载抗菌药物盐酸左氧氟沙星制备抗菌涂层溶液，对编织的丝线进行涂层，得到了具有良好抗菌与缓释性能的医用缝合线（中国专利公开号CN204275113U）。但是，国际上对抗生素类的使用有了严格的管理，避免滥用抗生素，以减少耐药菌株的出现；（2）含银离子的抗菌剂涂层缝合线（中国专利公开号CN1940168A和公开号CN102726448A）；然而，由于银离子抗菌剂在制备过程中，易发生氧化反应而使抗菌性能下降，以及银离子的可能存在不稳定性，不利于人体的健康；（3）中草药抗菌剂涂层缝合线（中国专利公开号CN101584878A和公开号CN101584595A），利用中药的抗菌性，用中药浸渍或涂层缝合线而具有抗菌性，但是该工艺制得的抗菌医用缝合线的抗菌药物缓释时间短，抗菌效果不明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有天然抗菌剂、具有持续性抗菌性能的丝素蛋白材料及其制备方法，为涂层材料、生物敷料或医疗器械行业提供一种新的解决方案。

为达到上述技术目的及效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种抗菌丝素蛋白材料，其组分包括丝素蛋白和抗菌药物，所述抗菌药物直接与所述丝素蛋白通过分子间作用力相互结合。

进一步的，所述抗菌药物选择临床效果好的药物，要求具有适量的水溶解性，如黄连素、壳聚糖、甲壳质、芦荟、黄芩或金银花等。

优选的，所述黄连素与所述丝素蛋白的质量比为2～10/100。

一种抗菌丝素蛋白材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）制备浓度为5～10%（w/v）的丝素蛋白溶液；

（2）制备丝素蛋白复合材料；在去离子水中加入浓度为3～6 mg/ml的黄连素，使黄连素溶解在去离子水中；然后用制得的带有黄连素的去离子水稀释步骤（1）中制得的丝素蛋白溶液，使丝素蛋白溶液的浓度达到5～10%（w/v）；经稀释的丝素蛋白溶液在与溶解在去离子水中的黄连素按比例充分混合均匀后，形成丝素蛋白与黄连素的混合溶液；最后将该混合溶液置于通风橱风干，得到抗菌丝素蛋白材料；

（3）对步骤（2）得到的抗菌丝素蛋白材料进行水蒸气处理，处理时间为5～10小时，处理温度50～70°C，得到经水蒸气处理后的抗菌丝素蛋白材料；