本发明涉及医疗材料领域，具体涉及手术缝合线的制备，尤其是涉及一种PBS/石墨烯抗菌手术缝合线材及制备方法。
背景技术：
聚丁二酸丁二醇酯（PBS）力学性能十分优异，接近PP和ABS塑料；耐热性能好，克服了其它生物降解塑料耐热温度低的缺点。近年来，有关无机纳米粒子填充物均匀分散于聚合物网络中形成聚合物/无机粒子纳米复合材料并显著发挥其增强效应的研究，已成为新材料领域研究的热点和重点之一。由于具有生物相容性和可降解性，PBS 已广泛应用于医用制品中的各种人造材料如人造软骨、缝合线、支架等。
普通外科不可吸收性手术缝合线，在应用过程中虽然经过高温灭菌处理，但也只是对缝合线上原有的细菌进行杀灭，而缝合线本身并没有起到杀菌作用，当伤口缝合处被细菌感染后，细菌会在合适的条件下滋生从而导致伤口溃脓，或者产生更严重的后果。目前的手术缝合线品种少，多数仅能满足缝合的基本需要，但需要添加抗菌剂增加抗菌性能，其中石墨烯作为优异的抗菌填料而受到关注。在PBS材料应用于手术缝合线时，提高其抗菌性能成为重要的研究方向。
专利申请号201510069502.4公开了一种具有抗菌/抑菌功效的胶原集合体复合型医用纤维，其特点是以胶原集合体为原料，超临界CO2为介质，采用环氧丙磺酸钠或酸酐为改性剂，获取了酸溶性胶原集合体；再以羧甲基纤维素为原料，采用高碘酸钠为氧化剂，获取了双醛羧甲基纤维素；接着将酸溶性胶原集合体、双醛羧甲基纤维素钠与甲壳素有机混合，最终经搅拌、静置脱泡、纺丝等工艺流程制备得到了胶原集合体复合型医用纤维，可作为生物敷料、止血材料、可吸收缝合线、医学整容材料等。
专利申请号201711098486.7公开了一种免拆除抗菌手术缝合线及其制备方法，该手术缝合线由以下重量份组分组成：基体树脂80~100份，羧甲基纤维素钠1~10份，聚乙烯醇1~10份，甘油1~10份，碳酸钙1~10份，淀粉1~30份，壳聚糖1~10份，丝素蛋白1~10份，琼脂1~10份，芦荟粉1~20份。
专利申请号201711426026.2公开了一种医用抗菌消炎缝合线，由以下重量份配比的原料组成：聚乳酸15~18份、穿心莲5~7份、黄花地丁3~5份、没药3~5份、郁金4~6份、血竭4~6份、蚕丝蛋白15~20份、甘油2~3份、葡萄糖2~2.5份、维生素E1~2份、纳米纤维素5~8份、聚四氟乙烯0.5~0.7份、山梨醇1~1.5份、蜂胶2~4份和透明质酸钠4~6份；该医用缝合线具有良好的生物相容性和生物可降解性，使用方便，避免了拆线给患者带来的痛苦，且能够起到抗菌、消炎和止痛的作用，使得伤口愈合快，具有良好的临床应用价值，值得普遍推广应用。
专利申请号201510209221.4公开了一种抗菌医用真丝缝合线的制作方法。抗菌主要成份是在天然植物：五倍子、苦参、金银花和野菊花按一定重量百分比配合而成的混合物中提取，天然植物的提取液和一定百分比的脂肪酸（一种或二种）、乙醇配制成抗菌剂涂层液，分别经过芯线和线体浸渍涂层，制成具有灭杀和抑制细菌作用的高效、广谱抗菌真丝缝合线。
由此可见，现有技术中PBS等聚合物手术缝合线存在表面粗糙，易溶胀，易黏连，易变形，易造成二次伤害，易感染，力学拉伸性能差等问题，因此有必要开发一些具有良好生物相容性、抗菌性及机械性能的新品种来弥补现有品种的缺陷和不足。
技术实现要素：
为有效解决上述技术问题，本发明提出了一种PBS/石墨烯抗菌手术缝合线材及制备方法，可有效提高手术缝合线材力学拉伸性能，并且具有优异的抗菌性。
本发明的具体技术方案如下：
一种PBS/石墨烯抗菌手术缝合线材的制备方法，所述抗菌手术缝合线材是由纳米蒙脱土、银氨溶液制得的载银纳米蒙脱土为抗菌剂，进一步与石墨烯交联复合，再加入PBS材料中并挤出拉伸加工成细丝而制得，具体的制备步骤为：
a、将纳米蒙脱土、银氨溶液和还原剂混合，超声分散，移至反应釜内，反应结束后，洗涤、干燥，制得载银纳米蒙脱土，即抗菌剂；
b、将氧化石墨烯、醇类交联剂加入水中，制得石墨烯气凝胶前驱液，并与步骤a制得的抗菌剂混合，加入反应釜内进行水热反应，交联制得石墨烯湿凝胶，经洗涤、干燥，制得负载抗菌剂的石墨烯复合气凝胶；
c、将PBS材料真空干燥，然后与步骤b制得的复合气凝胶、尿素、乙酸锌置于高速捏合机中充分混合，挤出拉伸加工成细丝，制得PBS/石墨烯抗菌手术缝合线材。
其中银氨溶液的要现配先用,为了安全起见,氨液不易加入过多,较佳的配制为:在AgNO3溶液中逐滴加入氨水，边滴边振荡，直到最初生成的沉淀刚好溶解为止。
优选的，所述步骤a中，还原剂为乙醇、硫酸亚铁、氯化亚锡、亚硫酸钠、硼氢化钠中的至少一种。
优选的，所述步骤a中，纳米蒙脱土20~35重量份、银氨溶液60~78重量份、还原剂2~5重量份。
优选的，所述步骤a中，反应的温度为180~220℃，压力为2~3MPa，时间为2~3h。
优选的，所述步骤b中，醇类交联剂为季戊四醇、三羟甲基丙烷、二缩二乙二醇、一缩二乙二醇、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、二亚乙基三胺中的至少一种。
优选的，所述步骤b中，氧化石墨烯55~68重量份、醇类交联剂2~5重量份、抗菌剂30~40重量份。
优选的，所述步骤b中，水热反应的温度为140~160℃，压力为3~5MPa，时间为4~6h。
优选的，所述步骤c中，真空干燥的温度为50~60℃，真空度为0.01~0.05Pa，时间为30~40h。
优选的，所述步骤c中，PBS材料75~82.5重量份、复合气凝胶15~20重量份、尿素2~4重量份、乙酸锌0.5~1重量份。
目前的手术缝合线品种少，多数仅能满足缝合的基本需要，存在诸如表面粗糙、易溶胀、易黏连、易变形、易造成二次伤害、易感染等一系列问题。本发明创造性地通过将纳米蒙脱土载银复合颗粒的抗菌剂分散在石墨烯气凝胶前驱液中，通过交联制备石墨烯气凝胶作为缓释载体，包覆抗菌剂，使手术缝合线具有缓释抗菌剂的功能，并且抗菌性得到改善，同时，由于缝合线内含有石墨烯气凝胶，可极大改善其拉伸性能，提升强度，延长缝合线的使用寿命。
本发明上述内容还提出一种PBS/石墨烯抗菌手术缝合线材，由以下步骤制得：a、将纳米蒙脱土、银氨溶液和还原剂混合反应，得到载银纳米蒙脱土抗菌剂；b、将氧化石墨烯、醇类交联剂与水混合得到的前驱液与抗菌剂混合，水热反应得到负载抗菌剂的石墨烯复合气凝胶；c、与PBS、尿素、乙酸锌混合加工成丝，即得PBS/石墨烯抗菌手术缝合线材。
本发明的有益效果为：
1.提出了以载银纳米蒙脱土作为抗菌剂制备PBS/石墨烯抗菌手术缝合线材的方法。
2.本发明利用石墨烯气凝胶包覆抗菌剂，制备的手术缝合线具有缓释抗菌剂的功能，并且抗菌性能优异。
3.本发明制备的缝合线内含有石墨烯气凝胶，极大改善了材料的拉伸性能，提升了强度，延长缝合线的使用寿命。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
a、将纳米蒙脱土、银氨溶液和还原剂混合，超声分散，移至反应釜内，反应结束后，洗涤、干燥，制得载银纳米蒙脱土，即抗菌剂；
b、将氧化石墨烯、醇类交联剂加入水中，制得石墨烯气凝胶前驱液，并与步骤a制得的抗菌剂混合，加入反应釜内进行水热反应，交联制得石墨烯湿凝胶，经洗涤、干燥，制得负载抗菌剂的石墨烯复合气凝胶；
c、将PBS材料真空干燥，然后与步骤b制得的复合气凝胶、尿素、乙酸锌置于高速捏合机中充分混合，挤出拉伸加工成细丝，制得PBS/石墨烯抗菌手术缝合线材。
步骤a中，还原剂为乙醇；步骤b中，醇类交联剂为季戊四醇；
步骤a中，纳米蒙脱土27重量份、银氨溶液70重量份、还原剂3重量份；步骤b中，氧化石墨烯61重量份、醇类交联剂3重量份、抗菌剂36重量份；步骤c中，PBS材料79.3重量份、复合气凝胶17重量份、尿素3重量份、乙酸锌0.7重量份；
步骤a中，反应的温度为200℃，时间为2.5h；步骤b中，水热反应的温度为150℃，时间为5h；步骤c中，真空干燥的温度为55℃，时间为35h。
实施例2
a、将纳米蒙脱土、银氨溶液和还原剂混合，超声分散，移至反应釜内，反应结束后，洗涤、干燥，制得载银纳米蒙脱土，即抗菌剂；
b、将氧化石墨烯、醇类交联剂加入水中，制得石墨烯气凝胶前驱液，并与步骤a制得的抗菌剂混合，加入反应釜内进行水热反应，交联制得石墨烯湿凝胶，经洗涤、干燥，制得负载抗菌剂的石墨烯复合气凝胶；
c、将PBS材料真空干燥，然后与步骤b制得的复合气凝胶、尿素、乙酸锌置于高速捏合机中充分混合，挤出拉伸加工成细丝，制得PBS/石墨烯抗菌手术缝合线材。
步骤a中，还原剂为硫酸亚铁；步骤b中，醇类交联剂为三羟甲基丙烷；
步骤a中，纳米蒙脱土20重量份、银氨溶液78重量份、还原剂2重量份；步骤b中，氧化石墨烯68重量份、醇类交联剂2重量份、抗菌剂30重量份；步骤c中，PBS材料82.5重量份、复合气凝胶15重量份、尿素2重量份、乙酸锌0.5重量份；
步骤a中，反应的温度为180℃，时间为3h；步骤b中，水热反应的温度为140℃，时间为6h；步骤c中，真空干燥的温度为50℃，时间为40h。
实施例3
a、将纳米蒙脱土、银氨溶液和还原剂混合，超声分散，移至反应釜内，反应结束后，洗涤、干燥，制得载银纳米蒙脱土，即抗菌剂；
b、将氧化石墨烯、醇类交联剂加入水中，制得石墨烯气凝胶前驱液，并与步骤a制得的抗菌剂混合，加入反应釜内进行水热反应，交联制得石墨烯湿凝胶，经洗涤、干燥，制得负载抗菌剂的石墨烯复合气凝胶；
c、将PBS材料真空干燥，然后与步骤b制得的复合气凝胶、尿素、乙酸锌置于高速捏合机中充分混合，挤出拉伸加工成细丝，制得PBS/石墨烯抗菌手术缝合线材。
步骤a中，还原剂为氯化亚锡；步骤b中，醇类交联剂为二缩二乙二醇；
步骤a中，纳米蒙脱土35重量份、银氨溶液60重量份、还原剂5重量份；步骤b中，氧化石墨烯55重量份、醇类交联剂5重量份、抗菌剂40重量份；步骤c中，PBS材料75重量份、复合气凝胶20重量份、尿素4重量份、乙酸锌1重量份；
步骤a中，反应的温度为220℃，时间为2h；步骤b中，水热反应的温度为160℃，时间为4h；步骤c中，真空干燥的温度为60℃，时间为30h。
实施例4
a、将纳米蒙脱土、银氨溶液和还原剂混合，超声分散，移至反应釜内，反应结束后，洗涤、干燥，制得载银纳米蒙脱土，即抗菌剂；
b、将氧化石墨烯、醇类交联剂加入水中，制得石墨烯气凝胶前驱液，并与步骤a制得的抗菌剂混合，加入反应釜内进行水热反应，交联制得石墨烯湿凝胶，经洗涤、干燥，制得负载抗菌剂的石墨烯复合气凝胶；
c、将PBS材料真空干燥，然后与步骤b制得的复合气凝胶、尿素、乙酸锌置于高速捏合机中充分混合，挤出拉伸加工成细丝，制得PBS/石墨烯抗菌手术缝合线材。
优步骤a中，还原剂为亚硫酸钠；步骤b中，醇类交联剂为一缩二乙二醇；
步骤a中，纳米蒙脱土22重量份、银氨溶液75重量份、还原剂3重量份；步骤b中，氧化石墨烯64重量份、醇类交联剂3重量份、抗菌剂33重量份；步骤c中，PBS材料80.5重量份、复合气凝胶16重量份、尿素3重量份、乙酸锌0.5重量份；
步骤a中，反应的温度为100℃，时间为3h；步骤b中，水热反应的温度为145℃，时间为5.5h；步骤c中，真空干燥的温度为53℃，时间为38h。
实施例5
a、将纳米蒙脱土、银氨溶液和还原剂混合，超声分散，移至反应釜内，反应结束后，洗涤、干燥，制得载银纳米蒙脱土，即抗菌剂；
b、将氧化石墨烯、醇类交联剂加入水中，制得石墨烯气凝胶前驱液，并与步骤a制得的抗菌剂混合，加入反应釜内进行水热反应，交联制得石墨烯湿凝胶，经洗涤、干燥，制得负载抗菌剂的石墨烯复合气凝胶；
c、将PBS材料真空干燥，然后与步骤b制得的复合气凝胶、尿素、乙酸锌置于高速捏合机中充分混合，挤出拉伸加工成细丝，制得PBS/石墨烯抗菌手术缝合线材。
优步骤a中，还原剂为硼氢化钠；步骤b中，醇类交联剂为季戊四醇；
步骤a中，纳米蒙脱土32重量份、银氨溶液64重量份、还原剂4重量份；步骤b中，氧化石墨烯58重量份、醇类交联剂4重量份、抗菌剂38重量份；步骤c中，PBS材料78重量份、复合气凝胶18重量份、尿素3重量份、乙酸锌1重量份；
步骤a中，反应的温度为1210℃，时间为2h；步骤b中，水热反应的温度为155℃，时间为5h；步骤c中，真空干燥的温度为58℃，时间为33h。
对比例1
a、将纳米蒙脱土、银氨溶液和还原剂混合，超声分散，移至反应釜内，反应结束后，洗涤、干燥，制得载银纳米蒙脱土，即抗菌剂；
b、将PBS材料真空干燥，然后与步骤a制得的抗菌剂、尿素、乙酸锌置于高速捏合机中充分混合，挤出拉伸加工成细丝，制得PBS抗菌手术缝合线材。
步骤a中，还原剂为乙醇；
步骤a中，纳米蒙脱土27重量份、银氨溶液70重量份、还原剂3重量份；步骤b中，PBS材料79.3重量份、抗菌剂17重量份、尿素3重量份、乙酸锌0.7重量份；
步骤a中，反应的温度为200℃，时间为2.5h；步骤b中，真空干燥的温度为55℃，时间为35h。
对比例1未采用石墨烯气凝胶作载体。
上述实施例1~5及对比例1制得的手术缝合线材，测试其拉伸强度、抑菌率，测试表征的方法或条件如下：
拉伸强度：将本发明制得的手术缝合线材制成长为40cm，线径规格为4-0#的缝合线样品，在温度为35℃、相对湿度为60%的条件下，采用中创LES-500电子拉力试验机进行试验，拉伸速度为10cm/min，测定拉伸强度。
抑菌率：将本发明制得的手术缝合线作为实验组，另制备纯PBS线材作为对照组，分别取0.75g作为试样；实验过程为：用移液器准确量取5mL的试验菌液（分别为大肠杆菌和金黄色葡萄球菌，浓度均为1.5×105cfu/mL），接种在装有试样的无菌小瓶内，确保菌液不要沾在瓶壁，在37℃，220rpm摇床下培养18h，接着振荡将细菌洗下，进行10倍稀释，注入固体牛肉膏蛋白胨培养基中，置于37℃恒温培养箱中，分别在3d、5d及7d利用平板计数法测定菌落数，利用公式R（%）=（A-B）/B×100%计算抑菌率，其中A为对照组接种培养后菌落总数，B为实验组接种培养后菌落总数。
结果如表1所示。
表1：