一種季銨化殼聚糖纖維及吸濕抗菌傷口敷料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)療材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種季銨化殼聚糖纖維及吸濕抗菌傷口 敷料。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們生活水平的提高和生活方式的變化，人類的疾病譜呈現(xiàn)出一些新的特 點。由糖尿病、壓瘡、褥瘡和高血壓等疾病引發(fā)的靜脈性潰瘍、動脈性潰瘍、糖尿病性潰瘍、 創(chuàng)傷性潰瘍、壓力性潰瘍等慢性滲出性傷口嚴重影響著人們的身體健康。滲出性傷口，顧名 思義，是一類會分泌大量滲出液的慢性傷口，而滲出液的主要成分是一些膿液、組織液和一 些壞死的組織和細胞。因此，慢性滲出性傷口的護理除了應(yīng)該充分吸收傷口滲出液，為傷口 愈合提供溫暖和濕潤的愈合環(huán)境，還應(yīng)該及時對傷口進行抗感染護理。
[0003] 目前，市場上用于滲出性傷口的抗感染傷口敷料主要是含銀或者PHMB (聚己亞甲 雙胍）作為抗菌介質(zhì)，當(dāng)其接觸滲出性傷口時，銀粒子或者PHMB會從敷料內(nèi)部或者表面釋 放，從而殺滅或者抑制病原微生物，常用的含銀物質(zhì)是銀的有機鹽和無機鹽，例如硝酸銀、 氯化銀、次氯酸銀、碳酸銀、醋酸銀或者磷酸鋯鈉銀。事實上，這類抗感染傷口敷料是一類溶 出性抗菌傷口敷料，其抗菌能力取決于所釋放的抗菌介質(zhì)的濃度和速率，使其應(yīng)用受到了 一定程度的限制。
[0004] 中國專利CN1308509C公開了一種具有抗菌作用的含銀甲殼胺纖維及其制備方 法，該方法將粒徑為1微米左右的銀化合物顆粒，即銀磷酸鋯氫鈉(商品名為Alphasan)混 合于紡絲溶液中，該銀化合物含銀量為3. 0-4. 0重量％。由于Alphasan本身含銀量有限，因 此產(chǎn)品的含銀量也很小。此外Alphasan的粒徑太大，對纖維強度不利。
[0005] 目前離子型含銀敷料使用的銀化合物大都是水溶性很低的，如氯化銀、碳酸銀等， 由于它們在水中的溶解度低，遇水后僅電離出少量的銀離子便達到溶解平衡，當(dāng)這些少量 的銀離子被消耗完后，不溶的銀化合物才重新電離出少量的銀離子，通過這樣的溶解平衡 達到持續(xù)釋放銀離子的效果。使用水溶性低的離子型含銀敷料雖然可以持續(xù)地釋放銀離 子，但其遇水后銀離子釋放量較少，因此仍然需要相對較多的銀化合物才能實現(xiàn)需要的抗 菌效果。此外，銀粒子雖然可以殺滅或者抑制細菌，但銀作為一種重金屬元素，對人體還是 具有潛在毒性的，長期使用含銀抗菌傷口敷料，會使人體產(chǎn)生毒性反應(yīng)，廢棄的含銀物質(zhì)， 特別是納米銀，有很強的附著力，不易清除，對環(huán)境還會造成很大的影響。
[0006] 據(jù)文獻報道（朱旭明和鄭鐵生，碧襲磨貧磨·疾你^級宏遂展，中國實用醫(yī)藥， 2007年7月第2卷第19期），殼聚糖材料有一定的抑菌能力，對細菌和真菌都具有一定的 抑制作用，并指出影響殼聚糖抗菌活性的因素，也有人嘗試著把殼聚糖纖維改性使之吸水 從而用于傷口護理。中國專利（CN102727925B)和文獻(秦益民，乙酰化處理對甲殼胺醫(yī)用 敷料性能的影響，紡織學(xué)報，2008年4月第29卷第4期)也公布了一些化學(xué)改性方法，使得 改性后的纖維既具有抑菌性能，又可以吸濕。但這些改性都是在殼聚糖分子鏈上接上了吸 水性很強的親水基團，在增加吸濕性的同時也使得纖維或敷料的濕強度急劇下降。而作為 傷口敷料需要在換藥時將敷料整片去除，因此需要較好的強度，特別是濕強度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明對普通殼聚糖纖維進行季銨化改造，在殼聚糖纖維 單元的游離氨基上引進季銨基團，使其帶有正電荷，從而增強對病原微生物膜蛋白負電荷 的吸著力，有針對性地殺滅病原微生物，在增加吸濕性的同時維持了較好的濕強度。
[0008] 殼聚糖是甲殼素脫N-乙?；膹V物，化學(xué)名稱為聚匍萄糖胺（1_4) _2_氨基_B_D 葡萄糖。殼聚糖大分子中有活潑的羥基和氨基，它們具有較強的化學(xué)反應(yīng)能力。例如，在堿 性條件下C-6上的羥基可以發(fā)生如下反應(yīng)：羥乙基化-殼聚糖與環(huán)氧乙烷進行反應(yīng)，可得羥 乙基化的衍生物；羧甲基化-殼聚糖與氯乙酸鈉反應(yīng)便得羧甲基化的衍生物，等等。殼聚糖 單元的游離氨基很活潑，具有很強的反應(yīng)活性，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)殼聚糖的游離氨基帶有正電荷 時對細菌的殺滅能力增強，而2, 3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨作為一種優(yōu)選的季銨化試劑，通 過特定的反應(yīng)條件，使其與殼聚糖纖維單元的游離氨基結(jié)合，引入季銨基，從而使殼聚糖纖 維單元的游離氨基帶有正電荷，從而可以與細菌蛋白、酶等生物活性物質(zhì)進行結(jié)合，破壞了 細菌正常的新陳代謝，最終導(dǎo)致其受到抑制或者死亡。
[0009] 因此本發(fā)明提供了一種吸濕抗菌傷口敷料，通過對普通殼聚糖纖維進行季銨化改 造得到季銨化殼聚糖纖維，并且進一步制備成以季銨化殼聚糖纖維為主要成分的織物或 與之復(fù)合的材料，經(jīng)過切斷、包裝和滅菌后制備而成，該敷料可以有效殺滅細菌，而材料本 身沒有毒性，是一種理想的傷口護理材料。季銨化殼聚糖纖維的取代度是〇. 1~1.〇,優(yōu)選 0. 3~0. 5,纖維線密度是0. 5~10dtex，所制備的織物克重在30-500克/平方米之間，季銨化 殼聚糖抗菌傷口敷料的吸濕性是20~50g/100cm2,濕強度是1. 2~5N/cm。
[0010] 本發(fā)明提供一種吸濕抗菌傷口敷料，敷料包含有季銨化殼聚糖纖維織物，所述季 銨化殼聚糖纖維的取代度是〇. 1~1. 〇,優(yōu)選〇. 3~0. 5,所述季銨化殼聚糖纖維是經(jīng)過下列步 驟制備的： 1) 將季銨化試劑溶解在無水酒精或者丙醇中，得到季銨化溶液； 2) 把殼聚糖纖維浸泡在所述季銨化溶液中，并在50-KKTC下反應(yīng)，反應(yīng)時間為1-10小 時； 3) 反應(yīng)完畢后，充分洗滌和烘干，得到季銨化殼聚糖纖維。
[0011] 優(yōu)選地，所述殼聚糖纖維與所述季銨化試劑的質(zhì)量比為1:1~1:10,優(yōu)選1:1~1:5 ; 所述季銨化試劑是2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨。
[0012] 優(yōu)選地，所述步驟2)中的反應(yīng)溫度為60-85°C，反應(yīng)時間為3-10小時，優(yōu)選3-8小 時。
[0013] 優(yōu)選地，所述季銨化殼聚糖織物由所述季銨化殼聚糖纖維和其他纖維經(jīng)混紡制備 成織物，所述其他纖維選自溶膠性纖維、非溶膠性纖維和含抗菌劑纖維中的一種或多種。
[0014] 優(yōu)選地，所述殼聚糖纖維的脫乙酰度為80%以上，優(yōu)選85%以上；所述季銨化殼聚 糖纖維占所述季銨化殼聚糖織物的重量比為5%~95%，優(yōu)選30%~70%。
[0015] 優(yōu)選地，所述溶膠性纖維選自羧甲基纖維素纖維、羧乙基纖維素纖維、磺?；w維 素纖維、酰化殼聚糖纖維、羧甲基殼聚糖纖維、超吸水交聯(lián)丙烯酸纖維、改性海絲纖維和海 藻酸鈣纖維中的一種或多種。
[0016] 優(yōu)選地，所述非溶膠性纖維選自天絲纖維、黏膠纖維、殼聚糖纖維、滌綸纖維、維綸 纖維、尼龍纖維、丙綸纖維、氨綸纖維和雙組份纖維中的一種或多種；優(yōu)選雙組份纖維。
[0017] 優(yōu)選地，所述抗菌劑選自離子銀或金屬銀或聚六亞甲基雙胍；所述抗菌劑的重量 百分含量在〇. 01-10%，優(yōu)選〇. 1%-8%，更優(yōu)選0. 5%-5%。
[0018] 優(yōu)選地，所述季銨化殼聚糖織物與其他溶膠性纖維或/和非溶膠性纖維通過熱扎 或化學(xué)粘合的方式制成雙層或多層織物。
[0019] 相應(yīng)地，本發(fā)明還提供所述的吸濕抗菌傷口敷料的制備方法，包括季銨化殼聚糖 織物的制備步驟；所述季銨化殼聚糖織物由所述季銨化殼聚糖纖維經(jīng)過機織或針織或無紡 布加工工藝制備成織物，然后經(jīng)過切斷、包裝和滅菌制備得到。
[0020] 此外，本發(fā)明還提供一種季銨化殼聚糖纖維，其制備方法包括如下步驟： 1) 將季銨化試劑溶解在無水酒精或者丙醇中，得到季銨化溶液； 2) 把殼聚糖纖維浸泡在所述季銨化溶液中，并在50-KKTC下反應(yīng)，反應(yīng)時間為1-10小 時； 3) 反應(yīng)完畢后，充分洗滌和烘干，得到季銨化殼聚糖纖維。
[0021] 季銨化試劑與殼聚糖纖維反應(yīng)后，在殼聚糖分子單元的游離氨基上接上了季銨化 基團，使其帶有正電荷，從而增強與細菌細胞壁表面的酸性高分子相互作用，可形成高分子 聚合物，在細胞周圍形成不具有滲透性的表層，阻止營養(yǎng)物質(zhì)透過細胞壁，使細菌不能進行 新陳代謝，從而實現(xiàn)殺滅細菌的目的。此外殼聚糖材料本身沒有毒性，經(jīng)過季銨化改性后也 沒有毒性。季銨化殼聚糖纖維的基本化學(xué)結(jié)構(gòu)如下：
所制備的季銨化殼聚糖纖維是一種抗菌性纖維，所制成的傷口敷料適用于感染性傷口 或者預(yù)防傷口感染。
[0022] 普通未改性殼聚糖纖維一般是拒水的，即使噴涂有親水油劑，也只能改善其親水 性，并不能改變纖維的吸濕性，因此普通未改性殼聚糖纖維的吸濕性很差。本發(fā)明在實現(xiàn)季 胺化改性的過程中，在殼聚糖纖維單元上的游離氨基接上季銨化基團而帶上正電荷，這一 方面加