[發(fā)明專利]一種細(xì)菌纖維素/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210588332.7
• 申請(qǐng)日: 2012-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN103044694A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘春燕;其他發(fā)明人請(qǐng)求不公開姓名
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鐘春燕
• 主分類號(hào): C08J3/075
• 分類號(hào): C08J3/075;C08J3/28;C08L1/02;C08L29/04
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物材料復(fù)合制備領(lǐng)域，特別涉及一種細(xì)菌纖維素/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠的制備。

背景技術(shù)

高分子水凝膠，是一種能夠在水中溶脹、吸收并保持大量水分而又不溶解于水的親水性的網(wǎng)狀高分子溶脹體，表面光滑，生物相容性好，在生物和醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用。高分子水凝膠具有與人體組織性能相似的優(yōu)點(diǎn)，如較高的含水量、柔韌性和低毒性。而且，水凝膠的表面張力比較低，基本不會(huì)從體液中吸附蛋白質(zhì)，因而其對(duì)人體的影響大幅降低。此外，小分子可以自由的擴(kuò)散進(jìn)和擴(kuò)散出水凝膠，使得水凝膠成為藥物緩釋的理想載體。高分子水凝膠還可廣泛應(yīng)用于傷口敷料和器官修復(fù)領(lǐng)域（如：角膜、肌肉、皮膚、軟骨等方面）。

聚乙烯醇（PVA）水凝膠是親水性聚乙烯醇大分子經(jīng)交聯(lián)后形成的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的水溶脹體。PVA水凝膠具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)、良好的物理機(jī)械性能、易于成型、與人體組織良好的生物相容性，特別是PVA水凝膠與人體組織性能相似的物理性質(zhì)、對(duì)水分子等優(yōu)異的透過性、適宜的擴(kuò)展性、良好的柔韌性等，這些特性使PVA水凝膠可以用作傷口敷料、藥物釋放載體、人造組織、組織工程等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。同時(shí)為改善PVA水凝膠的性能以及拓展應(yīng)用，PVA常與一些生物材料復(fù)合形成復(fù)合材料。

PVA水凝膠與細(xì)菌纖維素水凝膠復(fù)合，得到的復(fù)合水凝膠在傷口敷料、藥物釋放和組織修復(fù)等生物醫(yī)用領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。細(xì)菌纖維素（BC）是由葡萄糖以β-1,4-糖苷鏈連接而成的高分子化合物，作為一種優(yōu)良的生物材料，BC在濕潤狀態(tài)下形成的細(xì)菌纖維素水凝膠具有其獨(dú)特的物理、化學(xué)性能：其具有天然的三維納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；良好的力學(xué)性能；高親水性，良好的透氣、吸水、透水性能。同時(shí)，細(xì)菌纖維素還具有良好的體內(nèi)、體外生物相容性和良好的生物可降解性，這使得細(xì)菌纖維素被廣泛用于生物醫(yī)用材料，如皮膚敷料、人造皮膚、人造血管、組織工程支架材料等。

本專利采用浸漬法、輻照交聯(lián)法，制備一種細(xì)菌纖維素/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠。該水凝膠具有PVA水凝膠網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)與BC水凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，與人體組織性能相似的物理性質(zhì)、良好的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性和生物相容性。本發(fā)明工藝簡單、成本低、無污染，制備的細(xì)菌纖維素/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠在傷口敷料、藥物釋放和組織修復(fù)等生物醫(yī)用領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種細(xì)菌纖維素/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠的制備方法。涉及一種生物材料復(fù)合制備領(lǐng)域。本發(fā)明工藝簡單、成本低、無污染，且制備的復(fù)合水凝膠具有良好的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性和生物相容性，在傷口敷料、藥物釋放和組織修復(fù)等生物醫(yī)用領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。

本專利涉及的一種細(xì)菌纖維素/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠的制備方法。包括：由菌株發(fā)酵培養(yǎng)得到的細(xì)菌纖維素經(jīng)純化處理和脫水處理得到含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30～50%的細(xì)菌纖維素水凝膠。采用浸漬法，使聚乙烯醇進(jìn)入細(xì)菌纖維素水凝膠內(nèi)部，然后經(jīng)脫泡、脫水處理，高能射線輻照處理得到細(xì)菌纖維素/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案：

其中，如上所述的一種細(xì)菌纖維素/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠的制備方法，其特征是：所述的發(fā)酵培養(yǎng)細(xì)菌纖維素的菌株是木醋桿菌、根瘤菌屬、八疊球菌屬、假單胞菌屬、無色桿菌屬、產(chǎn)堿菌屬、氣桿菌屬或固氮菌屬中的一種或幾種。

如上所述的一種細(xì)菌纖維素/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠的制備方法，其特征是：所述的純化處理方法為，在70～100℃的溫度下，在質(zhì)量百分含量為4～8%的NaOH水溶液中洗滌4～6h，再用蒸餾水反復(fù)沖洗至中性。以除去細(xì)菌纖維素上的菌體蛋白和粘附在纖維素膜上的殘余培養(yǎng)基。所述的脫水處理方法為，細(xì)菌纖維素經(jīng)高速離心、真空脫水或壓榨脫水得到含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30～50%的細(xì)菌纖維素水凝膠。這種部分脫水的處理方法，目的是在不破壞細(xì)菌纖維素水凝膠三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上去除多余的水分子。同時(shí)，提高浸漬處理時(shí)進(jìn)入細(xì)菌纖維素水凝膠內(nèi)部的聚乙烯醇水溶液的含量。

如上所述的一種細(xì)菌纖維素/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠的制備方法，其特征是：所述的聚乙烯醇分子量為2～20萬，醇解度為87～99%。聚乙烯醇是由乙酸乙烯酯聚合生成聚乙酸乙烯酯，然后，聚乙酸乙烯酯醇解而制備聚乙烯醇。聚乙烯醇的醇解度和分子量對(duì)聚乙烯醇的物理性質(zhì)影響很大。醇解度為87～89%的聚乙烯醇水溶性較好，在水中能夠快速溶解；而90%～99%的聚乙烯醇需要在熱水中才能溶解。