[發明專利]一種抗菌纖維素水凝膠的制備方法與應用

在審

• 申請號: 201910530345.0
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110229351A
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 施淵吉;于林惠;楊歆睿
• 申請（專利權）人: 南京工業職業技術學院
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08J3/24;C08L1/28;C08K3/36;A61K9/06;A61K47/04;A61K47/38;A61K31/496;A61P31/04;A61L15/28;A61L15/18;A61L15/44;A61L15/46
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 趙青霞

本發明公開了一種抗菌纖維素水凝膠的制備方法。首先配制抗菌劑溶液，將混合纖維素原料充分混合均勻，溶解于抗菌劑溶液中，制成纖維素溶液；在上述溶液中加入膠態二氧化硅CSPs稀釋液，得到混合溶液；攪拌，于25～45℃下加熱3～10min，經物理交聯作用制成抗菌纖維素水凝膠。本發明抗菌纖維素水凝膠的制備工藝簡單，纖維素衍生物通過動態和多價的選擇性吸附作用連接至二氧化硅納米顆粒上，同時加載抗菌劑藥物，經物理交聯作用即可成膠，適合于大規模工業生產。本發明制備的水凝膠能夠應用于傷口輔料醫療衛生領域，對革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽性菌枯草芽孢桿菌具有抑菌作用。

技術領域

本發明屬于生物材料技術領域，具體涉及一種抗菌纖維素水凝膠的制備方法與應用。

背景技術

近年來，細菌等有害微生物在醫療領域中給人類帶來極大的威脅。大量的抗生素被應用于治療細菌感染性疾病，這導致了細菌對大部分抗生素藥物產生了耐藥性。目前延緩細菌耐藥性主要有兩種方法：一種是最大限度減少抗生素的使用，另一種是使用可以替代抗生素的新型抗菌劑。因此，開發新的抗菌材料已成為當前的研究熱點。

根據制備水凝膠原料的來源不同，可以將其分為合成高分子水凝膠和天然高分子水凝膠。合成高分子水凝膠易于工業化生產合成、但存在難以降解、生物安全性低等缺點。天然高分子水凝膠具有可降解、生物安全性高、親水性等特點，廣泛應用于組織工程、生物材料和藥物傳遞等領域。因此，選用天然高分子原料也成為一種趨勢。

天然高分子纖維素水凝膠的生物安全性很高，對人體無毒副作用，適合用作與人體有親密接觸的醫用材料，其為抗菌材料的開發提供了一個新的有用的起點。本發明將抗菌劑負載到凝膠網絡中，它們一旦被水凝膠負載，可以在傷口附近局部使用，并且是減少用藥劑量和抵抗耐藥性的好方法。本發明制備的材料可廣泛應用于生物醫藥領域，具有廣闊的應用市場和極其高的產業附加值。

發明內容

發明目的：本發明目的在于提供一種抗菌纖維素水凝膠的制備方法。

技術方案：本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種抗菌纖維素水凝膠的制備方法，包括以下步驟：

(1)配制濃度為200～1000μg/ml的抗菌劑溶液；

(2)將混合纖維素原料室溫充分混合均勻后，溶解于所述抗菌劑溶液中，制成濃度2～4wt％的纖維素溶液；

(3)在步驟(2)的纖維素溶液中加入濃度為10～20wt％的膠態二氧化硅CSPs稀釋液，得到混合溶液；此時抗菌劑在混合溶液中的濃度為100～500μg/ml；

(4)混合攪拌，于25～45℃下加熱3～10min，經物理交聯作用制成抗菌纖維素水凝膠。

本發明中，步驟(3)中的膠態二氧化硅CSPs稀釋液的制備方法是：向濃度為50wt％的膠態二氧化硅CSPs(購自sigma公司)中加入蒸餾水，配制成濃度為10～20wt％膠態二氧化硅CSPs稀釋液。

本發明的抗菌纖維素水凝膠的制備采取的是物理交聯的方法，混合纖維素通過動態和多價的選擇性吸附作用連接至二氧化硅納米顆粒上，用這種方法制備的凝膠材料有很多優點，如不需添加交聯劑，因此該水凝膠具有生物相容性更佳，低毒甚至無毒，同時易降解等優點。這類凝膠材料更適合用作與人體有親密接觸的醫用材料或食品包裝材料。本發明利用上述水凝膠作為載體，加載抗菌劑藥物，制得的復合型水凝膠可以用于細菌性感染的局部治療。

本發明中所述混合纖維素選自羥乙基纖維素HEC和甲基纖維素MC。

所述羥乙基纖維素和甲基纖維素的用量比為3：1～5：1。

所述抗菌劑選自環丙沙星。