一种抗菌医用辅料及其制备方法与流程

文档序号:11665836阅读:258来源:国知局
本发明涉及医用辅料领域,尤其是涉及一种抗菌医用辅料及其制备方法。
背景技术
:医用敷料是医院最常用的医疗用品之一,医用敷料是包伤的用品,用以覆盖伤口或其他损害部位的医用材料,一般是指纱布或无纺布或棉花等,可保护伤口免受机械性损伤,防止伤口感染,促使伤口尽快愈合。中国专利公告号cn101791425b公开一种用于制备医用创伤敷料的抗菌促愈凝胶材料及其制备方法。用于制备医用创伤敷料的抗菌促愈凝胶材料,包括天然凝胶剂、壳聚糖、生物活性物、可溶性银盐和有机酸,加入水,水的含量为天然凝胶剂和生物活性物重量和的5~20倍,然后通过交联固化,再经后处理得到各种形态的抗菌促愈凝胶材料;所述的抗菌促愈凝胶材料按干基计量,各组分的配比以重量计为:天然凝胶剂57~90.9%;生物活性物5~25%;壳聚糖2~8%;可溶性银盐0.1~2%;有机酸2%~8%。该抗菌促愈凝胶材料生物相容性好,抗菌性好,促使组织再生能力强,且形态多样;该发明中起抗菌消炎的成分是银盐,成本偏高,另外功能也比较单一,针对于高渗出性创面的效果不好。中国专利公开号cn105218872a公开了一种改性壳聚糖类医用抗菌材料及其制备方法,该抗菌材料包括以下重量份的组分:羧甲基壳聚糖80~85份、纳米二氧化钛颗粒0.5~1.2份、三聚磷酸钠0.3~0.6份、二甲苯磺酸钠0.8~3份、抗氧剂0.2~1.0份、润滑剂5~8份、偶联剂6~12份;抗氧剂为抗氧剂626;润滑剂为硬脂酸;偶联剂为硅烷偶联剂kh-570。制备方法是取各组分加热混匀,然后在低真空度下加热反应,产物干燥后双螺杆挤出机中挤出即得到改性壳聚糖类医用抗菌材料;该抗菌材料吸液能力差,相容性不好,不适用于作为医用辅料。技术实现要素:有鉴于此,本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种抗菌医用辅料,该抗菌医用辅料以棉纤维和海藻酸钠混纺,添加羧甲基壳聚糖、纳米氧化锌和中药提取物,并对棉纤维进行预处理,改进制备方法,大大提高了医用敷料的吸湿性能和抗菌性能。为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:一种抗菌医用辅料,包括以下重量份数的原料:棉纤维40-50份、羧甲基壳聚糖10-15份、纳米氧化锌2-3份、海藻酸钠20-30份、海螵鞘20-30份、泽兰20-30份、大青叶20-30份和大黄20-30份。进一步的,所述纳米氧化锌的粒径为20-100nm。一种抗菌医用辅料的制备方法,包括以下步骤:(1)将棉纤维预处理后放入混合溶剂中溶解,得质量分数为0.8-1.6%的棉纺丝原液;(2)将海螵鞘、泽兰、大青叶和大黄混合后粉碎至80-100目后加入8-10倍重量体积分数为75-85%乙醇溶液浸泡30-40min后,回流提取2-3次,每次1-2h,合并提取液,浓缩至相对密度为1.1-1.5,得中药提取物;(3)将海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、纳米氧化锌以及中药提取物加入棉纺丝原液中,搅拌1-2h,形成纺丝液;(4)将所述纺丝液进行静电纺丝,得到抗菌纤维膜,即产品。进一步的,所述步骤(1)中的预处理:是将棉纤维在蒸汽压力为1.0-2.2mpa的条件下维持60-100s,然后瞬间弹射蒸汽爆破,干燥。进一步的,所述混合溶剂为dmac、丙酮和水按重量比1:0.5-1.5:1-3混合而成。进一步的,所述静电纺丝条件为:纺丝距离10-15cm,电压保为15-20kv,挤出速度为4-6ml/h。本发明中使用的四味中药的作用机理是:大青叶:苦,寒;归心、胃经;清热解毒,凉血消斑。用于温邪入营,高热神昏,发斑发疹,黄疸,热痢,痄腮,喉痹,丹毒,痈肿。大黄:苦,寒;归脾、胃、大肠、肝、心包经;泻热通肠,凉血解毒,逐瘀通经。用于实热便秘,积滞腹痛,泻痢不爽,湿热黄疸,血热吐衄,目赤,咽肿,肠痈腹痛,痈肿疔疮,瘀血经闭,跌打损伤,外治水火烫伤;上消化道出血。酒大黄善清上焦血分热毒。用于目赤咽肿,齿龈肿痛。熟大黄泻下力缓,泻火解毒。用于火毒疮疡。大黄炭凉血化瘀止血。用于血热有瘀出血症。海螵鞘:咸、涩,温;归脾、肾经;收敛止血,涩精止带,制酸,敛疮。用于溃疡病,胃酸过多,吐血衄血,崩漏便血,遗精滑精,赤白带下,胃痛吞酸;外治损伤出血,疮多脓汁。泽兰:苦、辛,微温;归肝、脾经;活血化瘀,行水消肿。用于月经不调,经闭,痛经,产后瘀血腹痛,水肿。本发明的有益效果是:1、本发明公开一种抗菌医用辅料,以棉纤维和海藻酸钠混纺,添加羧甲基壳聚糖、纳米氧化锌和中药提取物,并对棉纤维进行预处理,改进制备方法,大大改善了医用敷料的吸湿性能和抗菌性能。2、棉纤维吸湿性好和透气性好,手感柔顺,但是在作为医用敷料使用过程中,容易粘着伤口,更换时会造成再次性机械性损伤;因此本发明将棉纤维和海藻酸钠进行混纺,由于海藻酸钠具有促进伤口愈合、吸湿、保湿、生物相容性好、可被人体吸收等功能,水分进入海藻酸钠纤维后会在伤口上形成一层潮湿的水凝胶,更换时不会对伤口造成损伤,而且制备的产品吸湿能力增强,优势互补。3、本发明在溶解棉纤维之前对棉纤维进行预处理,预处理对棉纤维进行瞬间弹射蒸汽爆破,在处理腔中,高压蒸汽通过扩散作用,渗透进入棉纤维细胞壁内,冷凝成液态水,使细胞壁受到润湿,纤维素结晶度提高,聚合度减小,木质素软化,然后瞬间泄压,蒸汽瞬间汽化,并产生二次蒸汽,体积猛增,蒸汽的膨胀对周围细胞的细胞壁结构施加了一个剪切力,使湿润的棉纤维发生爆破,棉纤维细胞壁破裂,分子内和分子间的氢键作用减弱,使得棉纤维组织发生溶胀和活化,吸湿性能也得到大大改善,能够很好的溶解在溶剂中;采用该方法对棉纤维进行预处理,棉纤维的水溶性得到大大的提高,可以大大减少有机溶剂的使用量,经济环保。4、经过预处理后的棉纤维内添加羧甲基壳聚糖、纳米氧化锌和中药提取物,其中羧甲基壳聚糖具有很强的吸湿保湿性能和抗菌性能,通过预处理后的棉纤维交联羧甲基壳聚糖后改善棉纤维的吸湿性能和抗菌性能。中药提取物采用的原料是海螵鞘、泽兰、大青叶和大黄,具有收敛止血、化瘀消肿的作用,有助于伤口的愈合,而且大黄和大青叶对金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、绿脓杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌及大肠杆菌等均有抑制作用。添加中药提取物一方面具有抗菌消炎作用,另外还能辅助伤口尽快愈合。另外为了强化本发明的抑菌作用,还添加有少量的纳米氧化锌,纳米氧化锌是一种无机抗菌剂,环保无毒,是通过与细菌表面的静电作用达到抑菌杀菌的作用,与中药提取物以及羧甲基壳聚糖的抗菌机理不同,可协同抑菌,抑菌杀菌效果显著。5、溶解棉纤维的溶剂采用dmac、丙酮和水按重量比1:0.5-1.5:1-3混合而成,对棉纤维、海藻酸钠以及羧甲基壳聚糖均具有很好的溶解作用。6、中药提取物的提取方法采用乙醇回流提取的方法,有效成分损失小,提取率高。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步限定。实施例1一种抗菌医用辅料,包括以下重量份数的原料:棉纤维40份、羧甲基壳聚糖15份、纳米氧化锌2份、海藻酸钠20份、海螵鞘20份、泽兰30份、大青叶30份和大黄30份。其中纳米氧化锌的粒径为20nm。一种抗菌医用辅料的制备方法,包括以下步骤:(1)将棉纤维先进行预处理:采用qbs-80b型汽爆工艺试验台,将棉纤维置于处理腔中,在蒸汽压力为1.0mpa的条件下维持100s,然后瞬间弹射蒸汽爆破,干燥后放入按重量比1:0.5:1混合而成的混合溶剂中溶解,得质量分数为0.8%的棉纺丝原液;(2)将海螵鞘、泽兰、大青叶和大黄混合后粉碎至80目后加入10倍重量体积分数为75%乙醇溶液浸泡30min后,回流提取2次,每次1h,合并提取液,浓缩至相对密度为1.1,得中药提取物;(3)将海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、纳米氧化锌以及中药提取物加入棉纺丝原液中,磁力搅拌1h,形成纺丝液;(4)将上述制备的纺丝液进行静电纺丝,静电纺丝条件为:纺丝距离10cm,电压保为20kv,挤出速度为4ml/h,得到抗菌纤维膜,即得到本发明的产品抗菌医用辅料。实施例2一种抗菌医用辅料,包括以下重量份数的原料:棉纤维42份、羧甲基壳聚糖14份、纳米氧化锌2.5份、海藻酸钠22份、海螵鞘22份、泽兰28份、大青叶28份和大黄28份。其中纳米氧化锌的粒径为30nm。一种抗菌医用辅料的制备方法,包括以下步骤:(1)将棉纤维先进行预处理:采用qbs-80b型汽爆工艺试验台,将棉纤维置于处理腔中,在蒸汽压力为1.2mpa的条件下维持90s,然后瞬间弹射蒸汽爆破,干燥后放入按重量比1:1.5:2混合而成的混合溶剂中溶解,得质量分数为0.9%的棉纺丝原液;(2)将海螵鞘、泽兰、大青叶和大黄混合后粉碎至90目后加入9倍重量体积分数为80%乙醇溶液浸泡35min后,回流提取3次,每次1.5h,合并提取液,浓缩至相对密度为1.1,得中药提取物;(3)将海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、纳米氧化锌以及中药提取物加入棉纺丝原液中,磁力搅拌1.5h,形成纺丝液;(4)将上述制备的纺丝液进行静电纺丝,静电纺丝条件为:纺丝距离11cm,电压保为19kv,挤出速度为5ml/h,得到抗菌纤维膜,即得到本发明的产品抗菌医用辅料。实施例3一种抗菌医用辅料,包括以下重量份数的原料:棉纤维44份、羧甲基壳聚糖13份、纳米氧化锌3份、海藻酸钠24份、海螵鞘24份、泽兰26份、大青叶26份和大黄26份。其中纳米氧化锌的粒径为40nm。一种抗菌医用辅料的制备方法,包括以下步骤:(1)将棉纤维先进行预处理:采用qbs-80b型汽爆工艺试验台,将棉纤维置于处理腔中,在蒸汽压力为1.4mpa的条件下维持80s,然后瞬间弹射蒸汽爆破,干燥后放入按重量比1:1.5:3混合而成的混合溶剂中溶解,得质量分数为1.0%的棉纺丝原液;(2)将海螵鞘、泽兰、大青叶和大黄混合后粉碎至100目后加入8倍重量体积分数为85%乙醇溶液浸泡40min后,回流提取2次,每次2h,合并提取液,浓缩至相对密度为1.2,得中药提取物;(3)将海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、纳米氧化锌以及中药提取物加入棉纺丝原液中,磁力搅拌2h,形成纺丝液;(4)将上述制备的纺丝液进行静电纺丝,静电纺丝条件为:纺丝距离12cm,电压保为18kv,挤出速度为6ml/h,得到抗菌纤维膜,即得到本发明的产品抗菌医用辅料。实施例4一种抗菌医用辅料,包括以下重量份数的原料:棉纤维45份、羧甲基壳聚糖12份、纳米氧化锌2.5份、海藻酸钠25份、海螵鞘25份、泽兰25份、大青叶25份和大黄25份。其中纳米氧化锌的粒径为50nm。一种抗菌医用辅料的制备方法,包括以下步骤:(1)将棉纤维先进行预处理:采用qbs-80b型汽爆工艺试验台,将棉纤维置于处理腔中,在蒸汽压力为1.5mpa的条件下维持75s,然后瞬间弹射蒸汽爆破,干燥后放入按重量比1:1:2混合而成的混合溶剂中溶解,得质量分数为1.1%的棉纺丝原液;(2)将海螵鞘、泽兰、大青叶和大黄混合后粉碎至90目后加入9倍重量体积分数为80%乙醇溶液浸泡35min后,回流提取3次,每次1.5h,合并提取液,浓缩至相对密度为1.3,得中药提取物;(3)将海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、纳米氧化锌以及中药提取物加入棉纺丝原液中,磁力搅拌2h,形成纺丝液;(4)将上述制备的纺丝液进行静电纺丝,静电纺丝条件为:纺丝距离13cm,电压保为17kv,挤出速度为5ml/h,得到抗菌纤维膜,即得到本发明的产品抗菌医用辅料。实施例5一种抗菌医用辅料,包括以下重量份数的原料:棉纤维46份、羧甲基壳聚糖11份、纳米氧化锌2份、海藻酸钠26份、海螵鞘26份、泽兰24份、大青叶24份和大黄24份。其中纳米氧化锌的粒径为60nm。一种抗菌医用辅料的制备方法,包括以下步骤:(1)将棉纤维先进行预处理:采用qbs-80b型汽爆工艺试验台,将棉纤维置于处理腔中,在蒸汽压力为1.8mpa的条件下维持70s,然后瞬间弹射蒸汽爆破,干燥后放入按重量比1:1:1混合而成的混合溶剂中溶解,得质量分数为1.2%的棉纺丝原液;(2)将海螵鞘、泽兰、大青叶和大黄混合后粉碎至80目后加入10倍重量体积分数为75%乙醇溶液浸泡30min后,回流提取2次,每次1h,合并提取液,浓缩至相对密度为1.4,得中药提取物;(3)将海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、纳米氧化锌以及中药提取物加入棉纺丝原液中,磁力搅拌1.5h,形成纺丝液;(4)将上述制备的纺丝液进行静电纺丝,静电纺丝条件为:纺丝距离14cm,电压保为16kv,挤出速度为4ml/h,得到抗菌纤维膜,即得到本发明的产品抗菌医用辅料。实施例6一种抗菌医用辅料,包括以下重量份数的原料:棉纤维48份、羧甲基壳聚糖10份、纳米氧化锌3份、海藻酸钠28份、海螵鞘28份、泽兰22份、大青叶22份和大黄22份。其中纳米氧化锌的粒径为80nm。一种抗菌医用辅料的制备方法,包括以下步骤:(1)将棉纤维先进行预处理:采用qbs-80b型汽爆工艺试验台,将棉纤维置于处理腔中,在蒸汽压力为2.0mpa的条件下维持65s,然后瞬间弹射蒸汽爆破,干燥后放入按重量比1:1:2混合而成的混合溶剂中溶解,得质量分数为1.4%的棉纺丝原液;(2)将海螵鞘、泽兰、大青叶和大黄混合后粉碎至100目后加入9倍重量体积分数为85%乙醇溶液浸泡35min后,回流提取3次,每次1.5h,合并提取液,浓缩至相对密度为1.5,得中药提取物;(3)将海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、纳米氧化锌以及中药提取物加入棉纺丝原液中,磁力搅拌1h,形成纺丝液;(4)将上述制备的纺丝液进行静电纺丝,静电纺丝条件为:纺丝距离15cm,电压保为15kv,挤出速度为5ml/h,得到抗菌纤维膜,即得到本发明的产品抗菌医用辅料。实施例7一种抗菌医用辅料,包括以下重量份数的原料:棉纤维50份、羧甲基壳聚糖14份、纳米氧化锌2.5份、海藻酸钠30份、海螵鞘30份、泽兰20份、大青叶20份和大黄20份。其中纳米氧化锌的粒径为100nm。一种抗菌医用辅料的制备方法,包括以下步骤:(1)将棉纤维先进行预处理:采用qbs-80b型汽爆工艺试验台,将棉纤维置于处理腔中,在蒸汽压力为2.2mpa的条件下维持60s,然后瞬间弹射蒸汽爆破,干燥后放入按重量比1:1:3混合而成的混合溶剂中溶解,得质量分数为1.6%的棉纺丝原液;(2)将海螵鞘、泽兰、大青叶和大黄混合后粉碎至100目后加入8倍重量体积分数为80%乙醇溶液浸泡40min后,回流提取2次,每次2h,合并提取液,浓缩至相对密度为1.0,得中药提取物;(3)将海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、纳米氧化锌以及中药提取物加入棉纺丝原液中,磁力搅拌2h,形成纺丝液;(4)将上述制备的纺丝液进行静电纺丝,静电纺丝条件为:纺丝距离10cm,电压保为20kv,挤出速度为6ml/h,得到抗菌纤维膜,即得到本发明的产品抗菌医用辅料。对比例1对比例1与实施例8基本相同,不同之处在于:将抗菌医用辅料中的四种中药成分去掉,具体如下:一种抗菌医用辅料,包括以下重量份数的原料:棉纤维50份、羧甲基壳聚糖14份、纳米氧化锌2.5份、海藻酸钠30份。制备方法去掉中药成分的提取步骤,其余均与实施例7相同。对比例2对比例2的中抗菌医用辅料的原料与实施例7相同,不同之处在于:棉纤维不经过本发明的处理处理步骤,而是直接采用常规naoh活化步骤,其余步骤与实施例7相同,具体如下:一种抗菌医用辅料的制备方法,包括以下步骤:(1)将棉纤维浸没在质量分数为18%的naoh溶液中3h,温度维持在80℃,然后将棉纤维洗涤干净,干燥后放入按重量比1:1:3混合而成的混合溶剂中溶解,得质量分数为1.6%的棉纺丝原液;(2)将海螵鞘、泽兰、大青叶和大黄混合后粉碎至100目后加入8倍重量体积分数为80%乙醇溶液浸泡40min后,回流提取2次,每次2h,合并提取液,浓缩至相对密度为1.0,得中药提取物;(3)将海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、纳米氧化锌以及中药提取物加入棉纺丝原液中,磁力搅拌2h,形成纺丝液;(4)将上述制备的纺丝液进行静电纺丝,静电纺丝条件为:纺丝距离10cm,电压保为20kv,挤出速度为6ml/h,得到抗菌纤维膜,即得到本发明的产品抗菌医用辅料。对比例3对比例3与实施例7不同之处在于:将抗菌医用辅料中的原料海藻酸钠去掉,具体如下:一种抗菌医用辅料,包括以下重量份数的原料:棉纤维50份、羧甲基壳聚糖14份、纳米氧化锌2.5份、海螵鞘30份、泽兰20份、大青叶20份和大黄20份。其余制备方法与实施例7相同。性能检测吸湿性检测:分别取实施例1-7以及对比例1-3制备的长10cm、宽1cm的纤维膜各一份,垂直悬挂,下端浸入高锰酸钾水溶液中,测量50s后的润湿高度(cm),具体结果见表1。抗菌性能检测:参照fz/t73023-2006《抗菌针织品》,以振荡法测定实施例1-7以及对比例1-3的抗菌性能,所用菌种为金黄色葡萄球菌,样品的抗菌性能以抑菌率表示。表1吸湿性检测中的湿润高度(cm)湿润高度(cm)湿润高度(cm)实施例12.89实施例63.12实施例22.92实施例72.92实施例33.22对比例12.91实施例43.42对比例22.21实施例53.31对比例32.52表2抗菌性检测结果抑制率(%)抑制率(%)实施例199.0%实施例698.8%实施例298.5%实施例797.5%实施例398.6%对比例185.6%实施例499.5%对比例295.5%实施例598.2%对比例390.2%由表1可以看出,本发明制备的抗菌医用辅料吸湿性能优异,其中实施例4吸湿效果最优,湿润高度可达3.42cm,而对比例2相对于实施例7,棉纤维采用氢氧化钠进行预处理,但是湿润高度与实施例7相差较多,说明采用本发明的预处理方法能大大改善棉纤维的吸湿性能,而对比例3将海藻酸钠去掉,对比例3的吸湿性能也比实施例7低很多,说明棉纤维和海藻酸钠混纺,可以改善棉纤维的吸湿性能。由表2可以看出,本发明制备的抗菌医用辅料抗菌性能优异,对金黄色葡萄球菌的抑菌率可达到97.5-99.5%,而对比例1与实施例7相比,是将中药成分去掉,抑菌率有所下降,说明本发明中添加中药成分具有协同抑菌和保健作用;对比例3海藻酸钠去掉后抑菌率也有所下降,说明海藻酸钠也具有协同抑菌作用。最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。当前第1页12
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