專利名稱：用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于細菌纖維素基抗菌膜及其制備方法和應用領域，特別涉及一種用于急 性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜及其制備方法和應用。
背景技術：
細菌纖維素(Bacterial Cellulose,BC)是一種由微生物合成的天然纖維素，從化 學分子式看，BC與普通植物纖維素沒有什么差別，但因獨特的物理、化學結構而賦予其極高 的機械強度和生物相容性。成形的BC由帶狀超細纖維組成高度結晶體和高度單導向的纖 維，復雜地纏繞在一起形成獨特的三維網狀結構，BC獨特三維網狀結構內部有很多“孔道”， 有良好的透氣、透水性能，能吸收60 700倍于其干重的水份，這些水分是以自由水的形式 存在。使用BC作為傷口貼料能夠迅速吸收傷口血液和組織液，防止傷口感染化膿，又能為 慢性傷口附近的組織再生提供濕潤的環(huán)境促進傷口愈合和減輕疼痛。同時纖維素不會和傷 口粘連，不會造成二次傷害，剝離時也不會有殘留。目前報道的以細菌纖維素膜制備創(chuàng)傷敷料主要是以濕膜為主，并且大都應用于慢 性創(chuàng)傷，譬如褥瘡、燙傷、凍傷等。一種商品名叫Biofill的BC創(chuàng)傷敷料已經上市。它實際 上是將濕的BC膜中的纖維含量調控至某種程度，使BC膜既能吸收傷口組織液防止化膿感 染，又能為慢性傷口提供濕潤的環(huán)境促進傷口愈合的一種含水率不同的細菌纖維素材料。 研究顯示這種BC敷料在慢性創(chuàng)傷的應用方面較之其他材料的敷料能夠更有效地促進傷口 愈合。另外一種叫做Xcell的BC創(chuàng)傷敷料也被用來促進慢性創(chuàng)傷的愈合，同樣也表現(xiàn)出很 好的治療效果。但是以上這些BC敷料本身都不具有抗菌性能來防止傷口感染。Xylos公 司在原產品Xcell的基礎上推出一種名為抗菌Xcell的改進BC敷料，并且于2003年在美 國上市。同時也有一些研究通過在BC上復合納米銀或者殼聚糖等抗菌劑來賦予BC抗菌性 能。但是在日常生活中發(fā)生更為頻繁的急性創(chuàng)傷方面，BC敷料的應用和研究則很少。 而且在用于急性創(chuàng)傷方面，BC濕膜的應用受到較大的限制，如透氣性能、血液和組織液等液 體吸收性能較之干膜都有不同程度的下降。同時相比較于濕膜，干膜的攜帶更為方便，而且 對急性傷口的舒適度也優(yōu)于濕膜。目前，國內外尚未見到用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗 菌干膜的研究開發(fā)報道。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜 及其制備方法和應用，該BC抗菌干膜具有質地輕便柔軟、生物相容性好、吸濕性高、透氣性 好，抗菌性持久等優(yōu)點；且制備方法簡便易行，成本低廉，可作為一種綠色環(huán)保的功能性抗 菌敷料，具有良好的應用前景。本發(fā)明的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜，其組分包括細菌纖維素干膜和陽離子表面活性劑類抗菌劑，細菌纖維素基抗菌干膜的載藥量為0. 0114 0. 2027mg/cm2。所述的陽離子表面活性劑類抗菌劑選自苯扎氯銨(十二烷基二甲基芐基氯化 銨)、苯扎溴銨(十二烷基二甲基芐基溴化銨)、度米芬(又名消毒寧，化學名稱為十二烷基 二甲基苯氧乙基溴化銨)、消毒凈(十四烷基二甲基吡啶溴化銨)等中的一種或幾種的混合 物；所述的細菌纖維素基抗菌干膜能吸收自身干重25 30倍的水份；所述的細菌纖維素基抗菌干膜在37°C時能持續(xù)釋放24 96小時；所述的細菌纖維素基抗菌干膜對革蘭氏陽性菌(如枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球 菌等)能達到97. 7-99. 8%的抑菌率。本發(fā)明的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜的制備方法，包括(I)BC膜的制備及處理將BC生產菌株按2 3接種環(huán)的接種量接入液體種子培養(yǎng)基，于30°C條件下種 子培養(yǎng)24小時后，再按3 15%的接種量轉接到發(fā)酵培養(yǎng)基中，20-30°C靜置培養(yǎng)1_10 天，收獲細菌纖維素BC濕膜，然后浸泡于0. 5 2wt%的NaOH溶液中，70-100°C水浴處理 30-120min,除去BC濕膜中殘余的培養(yǎng)基及菌體，使BC濕膜變?yōu)榘咨胪该?，再將BC濕膜 切成不同直徑的圓片或者不同面積不同形狀的膜片，經蒸發(fā)、壓榨、干燥或不做任何處理，(2)抗菌劑溶液的制備將陽離子表面活性劑類抗菌劑溶于去離子水中，配成濃度為0. Olwt % 0. 1785襯％的抗菌劑溶液；(3) BC抗菌干膜的制備將步驟⑴制備的BC膜片浸漬于上述抗菌劑溶液24 30h，再經干燥制得到BC 抗菌干膜。所述步驟(1)中的BC生產菌株為醋酸菌屬(Acetobacter sp.)、葡萄糖酸 桿菌屬(Gluconobacter sp.)、葡糖酸醋桿菌屬(Gluconacetobacter sp.)、根瘤菌屬 (Rhizobium sp.)、八疊球菌屬(Sarcina sp.)、假單胞菌屬(Pseudomounas sp.)、無色桿菌 屬(Achromobactersp.)、產喊菌屬(Alcaligenes sp.)、氣桿菌屬(Aerobacter sp·)、固氮 菌屬(Azotobacter sp·)、土壤桿菌屬(Agrobacterium sp.)、洋蔥假單胞菌(Seudomonas cepacia)或空腸彎曲菌(Campylobacter jejuni)；所述步驟(1)中的種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基的組分為甘露醇、葡萄糖、蔗糖或果 糖25g、蛋白胨或胰蛋白胨3g、酵母浸膏5g，水lL，pH3. 5-7. 5，121°C滅菌20min ；或者為甘 露醇、葡萄糖、蔗糖或果糖20g，酵母浸膏5g，蛋白胨或胰蛋白胨5g，檸檬酸1. 15g，Na2HPO4 2. 7g，水 1L, ρΗ3· 5-7. 5，121°C滅菌 20min ；所述步驟(2)中的抗菌劑溶液為質量百分比濃度為0. 01% 0. 1785% ；優(yōu)選濃度為0. 102% 0. 1785wt%的苯扎氯銨的水溶液；所述步驟(3)的替代方法為將抗菌劑溶液直接涂布于BC膜片表面，再經干燥制得 到BC抗菌干膜；所述步驟⑴和(3)中的干燥為常溫干燥、真空干燥或冷凍干燥。
本發(fā)明的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜在制備急性創(chuàng)傷醫(yī)用材料 中的應用。有益效果(1)本發(fā)明的BC抗菌干膜具有質地輕便柔軟、生物相容性好、吸濕性高、透氣性 好，抗菌性持久等優(yōu)點；且制備方法簡便易行，成本低廉，可工業(yè)化生產；(2)在實際應用過程中，可根據(jù)傷口的情況和特點任意剪裁成各種形狀，不粘連也 不刺激皮膚，安全環(huán)保，丟棄后在環(huán)境中能迅速降解，可作為一種性能良好的且綠色環(huán)保的 功能性抗菌敷料。


圖1為不同濃度的苯扎氯銨溶液制備的BC抗菌膜對三種常見細菌的抑制作用 圖；圖2為濃度0. 102%的苯扎氯銨溶液制備的BC抗菌膜的藥物緩釋圖；圖3為濃度0. 102%的苯扎氯銨溶液制備的BC抗菌膜對金黃色葡萄球菌的抑制作 用圖；圖4為濃度0. 102%的苯扎氯銨溶液制備的BC抗菌膜對枯草芽孢桿菌的抑制作用 圖；圖5為濃度0. 102%的苯扎氯銨溶液制備的BC抗菌膜對大腸桿菌的抑制作用圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人 員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定 的范圍。實施例1(I)BC膜的制備及處理木醋桿菌(Acetobacter xylinum)按2 3接種環(huán)的接種量于液體種子培養(yǎng)基中 30°C擴培24小時后，再按6%的接種量轉接到發(fā)酵培養(yǎng)基中30°C靜置培養(yǎng)7天，收獲細菌 纖維素(BC)濕膜；制備好的BC膜浸泡在的NaOH溶液中在80°C水浴直至BC膜變白色半 透明，然后將制得的BC膜切成直徑為15mm的圓片，經冷凍干燥儀凍干后，稱量干重，備用；其中，種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基的組分為甘露醇、葡萄糖、蔗糖或果糖25g、蛋白 胨或胰蛋白胨3g、酵母浸膏5g，水1L，pH5. 0，121°C滅菌20min ；(2)抗菌劑溶液的制備苯扎氯銨溶液的制備分別吸取85%的苯扎氯銨溶液5.9 105yL，定容到 50mL，得到濃度為0. Olwt% 0. 1785wt%的苯扎氯銨溶液；(3) BC抗菌膜的載藥量分析將凍干的BC膜浸漬在25mL濃度為0. 102%的苯扎氯銨溶液中平衡24小時后，然
后吸干表面浮水，稱量濕重。BC膜對苯扎氯銨的載藥量根據(jù)如下公式計算載藥量=(Ww-Wd) *C，
其中，Ww是BC膜吸收苯扎氯銨后的濕重，Wd是BC膜的干重，C是抗菌劑的濃度，實 驗結果見表1。表1 一次凍干后BC膜的載藥量
權利要求
1.一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜，其組分包括細菌纖維素干膜和陽離 子表面活性抗菌劑，細菌纖維素基抗菌干膜的載藥量為0. 0114 0. 2027mg/cm2。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜，其特征在于 所述的陽離子表面活性抗菌劑選自苯扎氯銨、苯扎溴銨、度米芬、消毒凈中的一種或幾種的 混合物。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜，其特征在于 所述的細菌纖維素基抗菌干膜能吸收自身干重25 30倍的水份，在37°C時能持續(xù)釋放 24 96小時；對革蘭氏陽性菌能達到97. 7 99. 8%的抑菌率。
4.一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜的制備方法，包括(1)BC膜的制備及處理將BC生產菌株按2 3接種環(huán)的接種量接入液體種子培養(yǎng)基，于30°C條件下種子培養(yǎng) 24小時后，再按3 15%的接種量轉接到發(fā)酵培養(yǎng)基中，20-30°C靜置培養(yǎng)1_10天，收獲細 菌纖維素BC濕膜，然后浸泡于0. 5 2wt %的NaOH溶液中，70_100°C水浴處理30-120min， 使BC濕膜變?yōu)榘咨胪该?，再將其切成膜片，經蒸發(fā)、壓榨、干燥或不做任何處理，備用；(2)抗菌劑溶液的制備將上述陽離子表面活性抗菌劑溶于去離子水中，配成濃度為0.01wt% 0. 1785wt% 的抗菌劑溶液；(3)BC抗菌干膜的制備將步驟(1)制備的BC膜片浸漬于上述抗菌劑溶液M 30h，再經干燥制得到BC抗菌干膜。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜的制備方法，其 特征在于所述步驟(1)中的BC生產菌株為醋酸菌屬、葡萄糖酸桿菌屬、葡糖酸醋桿菌屬、 根瘤菌屬、八疊球菌屬、假單胞菌屬、無色桿菌屬、產堿菌屬、氣桿菌屬、固氮菌屬、土壤桿菌 屬、洋蔥假單胞菌或空腸彎曲菌。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜的制備方法， 其特征在于所述步驟(1)中的種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基的組分為甘露醇、葡萄糖、蔗 糖或果糖25g、蛋白胨或胰蛋白胨3g、酵母浸膏5g，水1L，pH3. 5-7. 5，121°C滅菌20min ； 或甘露醇、葡萄糖、蔗糖或果糖20g，酵母浸膏5g，蛋白胨或胰蛋白胨5g，檸檬酸1. 15g， Na2HP042. 7g，水 1L, ρΗ3· 5-7. 5，121°C滅菌 20min。
7.根據(jù)權利要求4所述的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜的制備方法，其 特征在于所述步驟O)中的抗菌劑溶液為質量百分比濃度為0.01^- 0.1785 ^
8.根據(jù)權利要求4所述的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜的制備方法，其 特征在于所述步驟(3)的替代方法為將抗菌劑溶液直接涂布于BC膜片表面，再經干燥制 得到BC抗菌干膜。
9.根據(jù)權利要求4所述的一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜的制備方法，其 特征在于所述步驟(1)和(3)中的干燥為常溫干燥、真空干燥或冷凍干燥。
10.一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜在制備急性創(chuàng)傷醫(yī)用材料中的應用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于急性創(chuàng)傷的細菌纖維素基抗菌干膜，其組分包括細菌纖維素干膜和抗菌劑，細菌纖維素基抗菌干膜的載藥量為0.0114～0.2027mg/cm2；其制備包括將細菌纖維素生產菌株接入種子培養(yǎng)基擴培后轉接到發(fā)酵培養(yǎng)基靜置培養(yǎng)，收獲細菌纖維素濕膜，然后進行浸泡和水浴處理，再將其切成膜片，干燥后，浸漬于預先配制好的抗菌劑溶液中，經二次干燥制得。本發(fā)明的細菌纖維素抗菌干膜具有質地輕便柔軟、生物相容性好、吸濕性高、透氣性好，抗菌性持久等優(yōu)點；且制備方法簡便易行，成本低廉；在實際應用過程中，可剪裁成任意形狀，不粘連也不刺激皮膚，丟棄后在環(huán)境中能迅速降解，可作為一種綠色環(huán)保的功能性抗菌敷料。
文檔編號A61L15/44GK102058897SQ20111000967
公開日2011年5月18日 申請日期2011年1月17日 優(yōu)先權日2010年1月15日
發(fā)明者洪楓 申請人:東華大學