专利名称：一种新型木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶敷料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶敷料及其制备方法。
背景技术：
水凝胶医用敷料是近年来发展起来的一种新型创伤敷料，与目前临床上所用的传统的纱布敷料等相比，水凝胶敷料能够縮短伤口愈合的时间，减轻患者的疼痛，促进伤口更好的愈合，并且透气保湿，在更换敷料时不会破坏已愈合的伤口组织，且透明可以观察伤口的愈合情况等优点，得到各国的普遍重视。 目前水凝胶敷料的制备方法主要有化学法，辐照法和冻融法等，化学法制备的水凝胶敷料通常会残留一些交联剂，引发剂等有害的小分子化学物质。辐照法需要投入高价辐照设备，且制备的水凝胶机械强度较小，使其应用受到限制。冻融法是一种有效的制备聚乙烯醇制备水凝胶的方法，但制备周期长，应用范围窄等缺点。 木葡糖酸醋杆菌纤维素，是自然界中的一些细菌经过发酵培养生产出的一种凝胶状的薄膜。与普通植物纤维不同，木葡糖酸醋杆菌纤维素不含有木质素和半纤维素，它由直径3-4nm微纤组合成40-60nm粗的纤维束相互交织形成超精细网络结构，其内部有许多"孔道"，有良好透气、吸水、透水性能，具有很高亲水性，可保持其自身60 700倍的水分。并且木葡糖酸醋杆菌纤维素具有高抗张强度和弹性模量，膜的抗撕能力比聚乙烯膜和聚氧乙烯膜要强5倍。另外，木葡糖酸醋杆菌纤维素具有很好的生物相容性，良好
的生物可降解性等等一些优点，木葡糖酸醋杆菌纤维素被认为是自然界最好的纤
维素，在食品，造纸，医学，先进材料等领域得到了广泛的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶敷料及其制备方法，本发明的一种新型木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶敷料具有吸水性强，保湿性好，透明度高，强度高，柔韧性好，透气性能好等特点，并且具有抗菌，消炎，止血和促进伤口愈合等功能，是制备简单，成本低的一种新型木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶敷料。
本发明的技术解决措施如下 —种木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶敷料，其特征在于各组份含量按质量计为，
木葡糖酸醋杆菌纤维素水溶性甲壳素衍生物水溶性药物溶剂=i 5 : o. i
5 : 0. 001 2 : 88 99。 所述木葡糖酸醋杆菌纤维素是按以下生产工艺制得的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶中所含的木葡糖酸醋杆菌纤维素，其具体生产步骤为(1)、将木葡糖酸醋杆菌培养制得木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶培养基；木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶由木葡糖酸醋杆菌在温度为20 35t:，初始pH值约为3 6的条件下，加入葡萄糖，蔗糖或其他碳水化合物为基料发酵培养制得的水凝胶培养基；(2)、用无菌吸管取0. 1 lml液体培养基，滴入盛菌株的安管内，轻轻震荡，使冻干菌体溶解呈悬乳状，吸取全部菌体悬乳液，移植于斜面培养基上，在20 35t:培养2 4天，将其转移到同样的斜面培养基上，每隔2 4天转移一次，如此重复5 8次，完成菌种活化过程；(3)、取一环活化好的斜面菌种接入种子培养基，于20 35。C在转速为300 550rpm/min的磁力搅拌器下搅拌培养18 36h，再接入液体培养基中培养5 10天，得到木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶。 所述的水溶性甲壳素衍生物为水溶性的甲壳素、水溶性羧甲基甲壳素、水溶性壳聚糖、水溶性羧基壳聚糖或水溶性羧甲基壳聚糖。 所述的水溶性药物为云南白药、利浦松、抗菌药物多粘菌素B、环丙沙星、消炎药地
塞米松、凝血药酚磺乙胺或氨甲环酸中的一种或几种。 所述的溶剂为二次蒸馏水、生理盐水或磷酸盐中性缓冲。 —种抗菌型木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶敷料的制备方法，包括如下步骤 a、将木葡糖酸醋杆菌培养制得木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶； b、分离提纯，去除热源。经过分离提纯除去菌体蛋白和粘附在纤维素膜上的残余
培养基使木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶达到药用等级； c、部分脱水，脱水后的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶与脱水前的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶的重量比为1 : 1.5 1 : 10; d、浸泡，将消毒后的部分干燥水凝胶膜在无菌条件下浸入到含有质量百分含量为1 10%的水溶性甲壳素衍生物二次蒸馏水、生理盐水或磷酸盐中性缓冲溶液中，或浸入到含有质量百分含量O. 005 5%的水溶性药物的二次蒸馏水、生理盐水或磷酸盐中性缓冲溶液中，或浸入到既含有质量百分含量为1 10%的水溶性甲壳素衍生物又含有质量百分含量0. 005 5%的水溶性药物的二次蒸馏水、生理盐水或磷酸盐中性缓冲溶液中，待水凝胶溶胀平衡后取出； e、部分脱水，脱水后水凝胶与溶胀平衡时水凝胶的重量比为1 : 1.5 1 : 10;
f、无菌封装，5 30。C保存。 所述的脱水方式为自然干燥、离心沥干、真空干燥、冷冻干燥或机械压除。
所述的消毒采用Y辐射、压力蒸气灭菌或电子束灭菌方法。
本发明的有益效果在于 1、木葡糖酸醋杆菌纤维素是一种天然水凝胶薄膜，用于人造皮肤或其他医用材料有很好的发展前景，它为伤口提供了湿润的环境以促进伤口更好地愈合。但是木葡糖酸醋杆菌纤维素本身没有抗菌，消炎等功能，因此本专利中通过引入水溶性的甲壳素衍生物这种天然的生物可降解高分子材料，能够使木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶敷料具有抗菌止血，促进细胞再生的功能。并且在该水凝胶敷料中可加入水溶性药物，使该水凝胶敷料具有良好的凝血，消炎和促进伤口愈合等功能。木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶是一种天然的水凝胶，不含有任何化学添加剂，没有任何毒副作用，生物相容性好。 2、通过对木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶引入水溶性的甲壳素衍生物，具有抗菌止血，促进细胞再生的功能，不需要引入其他添加剂。 3、本发明涉及的水凝胶敷料可以引入水溶性药物，使水凝胶敷料具有很好的抗菌消炎止血等功能。 4、本发明采用培养细菌纤维素的方法来制备木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶，与辐照法、冻融法相比，需要使用的设备少，设备成本只有辐照法的十分之一，生产工艺简单可
5行，生产周期短，见效快，生产成本大为降低，制备效率高。
具体实施例方式
下面结合具体实施方式
，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发
明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术
人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限
定的范围。
实施例1 : (1)、将木葡糖酸醋杆菌培养制得木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶；木葡糖酸醋杆菌 纤维素水凝胶由木葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacterxyli皿s)在温度为3(TC，初始pH值 约为5的条件下，以葡萄糖，蔗糖或其他碳水化合物为基础发酵培养制得的水凝胶；具体步 骤如下1、用无菌吸管取0. 6ml液体培养基，滴入盛菌株的安管内，轻轻震荡，使冻干菌体 溶解呈悬乳状，吸取全部菌体悬乳液，移植于斜面培养基上，在3(TC培养3天，将其转移到 同样的斜面培养基上，每隔3天转移一次，如此重复6次，完成菌种活化过程；2、取一环活 化好的斜面菌种接入种子培养基，于3(TC在转速为450rpm/min的磁力搅拌器下搅拌培养 24h，再接入液体培养基中培养7天，得到木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶。
(2)、分离提纯，去除热源。将木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶浸泡在质量百分含量 为5X的Na0H水溶液中，在10(TC的温度下加入3h。再用二次蒸馏水反复冲洗至中性。制 成3mm(士0. lmm)厚水凝胶膜片； (3)、部分脱水，采用机械压除方法，脱水后的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶与脱 水前的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶的重量比为1 :1.5; (4)、浸泡，将消毒后的部分干燥水凝胶膜在无菌条件下浸入到含有质量百分含量 为2%的水溶性甲壳素溶于二次蒸馏水中4h，待水凝胶溶胀平衡后取出；
(5)、部分脱水，采用真空干燥的方法，将水凝胶膜片放入真空干燥箱内，37t:干燥 20h脱水后水凝胶与溶胀平衡时水凝胶的重量比为1 : 1.5， (6)、无菌封装，采用能热封的涂覆铝塑胶袋，封装材料。经Y辐射灭菌处理，辐照 水平为20KGy。 5-30。C保存。 得到的水凝胶敷料是由质量百分含量2%的木葡糖酸醋杆菌纤维素、质量百分含 量为2%的水溶性甲壳素组成。
实施例2 : (1)、将木葡糖酸醋杆菌培养制得木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶；木葡糖酸醋杆菌 纤维素水凝胶由木葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacterxyli皿s)在温度为35。C，初始pH值 约为6的条件下，以葡萄糖，蔗糖或其他碳水化合物为基础发酵培养制得的水凝胶；具体步 骤如下1、用无菌吸管取0. 2ml液体培养基，滴入盛菌株的安管内，轻轻震荡，使冻干菌体 溶解呈悬乳状，吸取全部菌体悬乳液，移植于斜面培养基上，在35t:培养1天，将其转移到 同样的斜面培养基上，每隔3天转移一次，如此重复10次，完成菌种活化过程；2、取一环活 化好的斜面菌种接入种子培养基，于35t:在转速为400rpm/min的磁力搅拌器下搅拌培养 20h，再接入液体培养基中培养10天，得到木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶。
(2)、分离提纯，去除热源。将木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶浸泡在质量百分含量为6^的Na0H水溶液中，在8(TC的温度下加入lh。再用二次蒸馏水反复冲洗至中性。制成 2mm(士0. lmm)厚水凝胶膜片； (3)、部分脱水，采用真空干燥的方法，将水凝胶膜片放入真空干燥箱内，37t:干燥 24h，脱水后的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶与脱水前的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶的
重量比为1:5; (4)、浸泡，将消毒后的部分干燥水凝胶膜在无菌条件下浸入到含有质量百分含量 为1%的水溶性羧基壳聚糖和质量百分含量为2%的水溶性药物溶于生理盐水中4h，待水 凝胶溶胀平衡后取出； (5)、部分脱水，采用真空干燥的方法，将水凝胶膜片放入真空干燥箱内，37t:干燥 20h脱水后水凝胶与溶胀平衡时水凝胶的重量比为1 : 2， (6)、无菌封装，采用能热封的涂覆铝塑胶袋，封装材料。经Y辐射灭菌处理，辐照 水平为25KGy。 5 3(TC保存。得到的水凝胶敷料是由质量百分含量1. 5%的木葡糖酸醋 杆菌纤维素、质量百分含量为1%水溶性羧基壳聚糖和质量百分含量为2%的水溶性药物 组成。 实施例3 : (1)、木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶由木葡糖酸醋杆菌经菠萝水发酵培养制备，分 离提纯后厚度为4mm木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶，用二次蒸馏水将其洗至中性。
(2)、将呈中性的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶机械压除水分，脱水后的木葡糖酸 醋杆菌纤维素水凝胶与脱水前的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶的重量比为1 : IO，将脱 水的水凝胶辐射消毒，然后在无菌条件下将消毒后的干燥过的水凝胶浸入到含有质量百分 含量为10%水溶性的羧甲基壳聚糖生理盐水中，达到溶胀平衡后取出部分脱水，脱水后水 凝胶与溶胀平衡时水凝胶的重量比为1 : 5，无菌封装，5 3(TC保存。
实施例4 : (1)、木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶由木葡糖酸醋杆菌经Schramm和Hestrin培养 基发酵培养制备，得到的水凝胶经过分离提纯，取厚度为5mm水凝胶，用二次蒸馏水将其洗 至中性。 (2)、将呈中性的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶真空干燥水分，脱水后的木葡糖酸 醋杆菌纤维素水凝胶与脱水前的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶的重量比为1 : 2，将脱水 的水凝胶辐射消毒，然后在无菌条件下将消毒后的干燥过的水凝胶浸入到含有质量百分含 量为10%的水溶性的甲壳素生理盐水中，达到溶胀平衡后取出无菌封装，5 3(TC保存。
实施例5 : (1)、木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶由木葡糖酸醋杆菌经椰子水发酵培养制备，得 到的水凝胶经过分离提纯，取厚度为5mm水凝胶，用二次蒸馏水将其洗至中性。
(2)、将呈中性的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶冷冻干燥，脱水后的木葡糖酸醋杆 菌纤维素水凝胶与脱水前的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶的重量比为1 : 1.5，将脱水的 水凝胶辐射消毒，然后在无菌条件下将消毒后的干燥过的水凝胶浸入到含有质量百分含量 为1%水溶性的甲壳素和含有质量百分含量0. 005%的云南白药二次蒸馏水中，达到溶胀 平衡后取出无菌封装，5 3(TC保存。
实施例6 :
7
(1)、木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶由木葡糖酸醋杆菌经菠萝水发酵培养制备，得
到的水凝胶经过分离提纯，取厚度为4mm水凝胶，用二次蒸馏水将其洗至中性。 (2)、将呈中性的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶机械压除水分，脱水后的木葡糖酸
醋杆菌纤维素水凝胶与脱水前的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶的重量比为1 : IO，将脱
水的水凝胶辐射消毒，然后在无菌条件下将消毒后的干燥过的水凝胶浸入到含有质量百分
含量为10%甲壳素和含有质量百分含量3%的云南白药生理盐水中，达到溶胀平衡后部分
脱水，脱水后水凝胶与溶胀平衡时水凝胶的重量比为i : io，无菌封装，取出无菌封装，
5 3(TC保存。
实施例7 : (1)、木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶由木葡糖酸醋杆菌经椰子水发酵培养制备，得
到的水凝胶经过分离提纯，取厚度为3mm水凝胶，用二次蒸馏水将其洗至中性。 (2)、将呈中性的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶冷冻干燥，脱水后的木葡糖酸醋杆
菌纤维素水凝胶与脱水前的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶的重量比为1 : 8，将脱水的水
凝胶辐射消毒，然后在无菌条件下将消毒后的干燥过的水凝胶浸入到含有质量百分含量为
1 %的水溶性甲壳素和含有质量百分含量4%的云南白药生理盐水中，达到溶胀平衡后取出
无菌封装，5 3(TC保存。 实施例8 : (1)、木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶由木葡糖酸醋杆菌经椰子水发酵培养制备，分 离提纯后厚度为2mm木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶，用二次蒸馏水将其
洗至中性。 (2)、将呈中性的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶冷冻干燥，脱水后的木葡糖酸醋杆 菌纤维素水凝胶与脱水前的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶的重量比为1 : 5，将脱水的水 凝胶辐射消毒，然后在无菌条件下将消毒后的干燥过的水凝胶浸入到含有质量百分含量为 1%水溶性甲壳素和含有质量百分含量5%的地塞米松二次蒸馏水中，达到溶胀平衡后取出 无菌封装，5 3(TC保存。
权利要求
一种木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶敷料，其特征在于各组份含量按质量计为，木葡糖酸醋杆菌纤维素∶水溶性甲壳素衍生物∶水溶性药物∶溶剂＝1～5∶0.1～5∶0.001～2∶88～99。
2. 如权利要求1所述的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶敷料，其特征在于所述木葡糖酸醋杆菌纤维素是按以下生产工艺制得的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶中所含的木葡糖酸醋杆菌纤维素，其具体生产步骤为(1)、将木葡糖酸醋杆菌培养制得木葡糖酸醋杆菌纤 维素水凝胶培养基；木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶由木葡糖酸醋杆菌在温度为20 35°C， 初始pH值约为3 6的条件下，加入葡萄糖，蔗糖或其他碳水化合物为基料发酵培养制得 的水凝胶培养基；(2)、用无菌吸管取0. 1 lml液体培养基，滴入盛菌株的安管内，轻轻震 荡，使冻干菌体溶解呈悬乳状，吸取全部菌体悬乳液，移植于斜面培养基上，在20 35t:培 养2 4天，将其转移到同样的斜面培养基上，每隔2 4天转移一次，如此重复5 8次， 完成菌种活化过程；(3)、取一环活化好的斜面菌种接入种子培养基，于20 35t:在转速为 300 550rpm/min的磁力搅拌器下搅拌培养18 36h，再接入液体培养基中培养5 10 天，得到木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶。
3. 如权利要求1所述的一种新型木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶敷料，其特征在于所 述的水溶性甲壳素衍生物为水溶性的甲壳素、水溶性羧甲基甲壳素、水溶性壳聚糖、水溶性羧基壳聚糖或水溶性羧甲基壳聚糖。
4. 如权利要求1所述的一种新型木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶敷料，其特征在于所 述的水溶性药物为云南白药、利浦松、抗菌药物多粘菌素B、环丙沙星、消炎药地塞米松、凝 血药酚磺乙胺或氨甲环酸中的一种或几种。
5. 如权利要求1所述的一种新型木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶敷料，其特征在于所 述的溶剂为二次蒸馏水、生理盐水或磷酸盐中性缓冲。
6. —种抗菌型木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶敷料的制备方法，其特征在于包括如下 步骤a、 将木葡糖酸醋杆菌培养制得木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶；b、 分离提纯，去除热源。经过分离提纯除去菌体蛋白和粘附在纤维素膜上的残余培养 基使木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶达到药用等级；c、 部分脱水，脱水后的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶与脱水前的木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶的重量比为l : 1.5 1 : 10;d、 浸泡，将消毒后的部分干燥水凝胶膜在无菌条件下浸入到含有质量百分含量为1 10%的水溶性甲壳素衍生物二次蒸馏水、生理盐水或磷酸盐中性缓冲溶液中，或浸入到含 有质量百分含量O. 005 5%的水溶性药物的二次蒸馏水、生理盐水或磷酸盐中性缓冲溶 液中，或浸入到既含有质量百分含量为1 10%的水溶性甲壳素衍生物又含有质量百分含 量0. 005 5%的水溶性药物的二次蒸馏水、生理盐水或磷酸盐中性缓冲溶液中，待水凝胶 溶胀平衡后取出；e、 部分脱水，脱水后水凝胶与溶胀平衡时水凝胶的重量比为1 : 1.5 1 : 10;f、 无菌封装，5 3(TC保存。
7. 如权利要求6所述的一种新型木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶敷料的制备方法，其特 征在于所述的脱水方式为自然干燥、离心沥干、真空干燥、冷冻干燥或机械压除。
8.如权利要求6所述的一种新型木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶敷料的制备方法，其特征在于所述的消毒采用Y辐射、压力蒸气灭菌或电子束灭菌方法。
全文摘要
本发明公开了一种新型木葡糖酸醋杆菌纤维素水凝胶敷料及其制备方法，该种水凝胶敷料由天然高聚物木葡糖酸醋杆菌纤维素构成，另外复合具有抗菌抑菌性能的水溶性甲壳素衍生物，还可在该水凝胶敷料中加入水溶性药物。该种水凝胶敷料不含有其他任何添加剂，具有良好的抗菌、消炎，止血，促进伤口愈合等功能，且具有含水率高、保水性好、韧性强、透气性好的特点，能满足湿法治疗各种创伤的要求，可用于治疗烧烫伤，褥疮，外科手术感染。
文档编号A61L15/46GK101700408SQ20091021111
公开日2010年5月5日 申请日期2009年11月5日 优先权日2009年11月5日
发明者张新强, 李喆, 沈博强, 王华平, 胡修元, 陈仕艳, 鲁建国 申请人:绍兴振德医用敷料有限公司