(2)将溶剂置换后的细菌纤维素膜转移到50ml含有0.025mol/L乙酸锌的乙醇溶液中，50°C条件下连续搅拌2.5h ；
(3)向上述溶液中加入50ml含有0.05 mol/L氢氧化钠的乙醇溶液，50°C条件下连续搅拌反应3h ；
(4)上述反应完成后，将细菌纤维素膜取出，用去离子水充分清洗，经冷冻干燥后再在120°C烘箱中干燥lh，获得共混负载纳米氧化锌的具有抗菌抑菌功能的细菌纤维素敷料。
[0045]采用TGA对所得的高接枝率中负载量细菌纤维素敷料(BC/ΖηΟ)进行分析，结果如图3所示，其无机盐含量达到45.46%ο采用原子吸收光谱(AAS)检测Zn元素折算后ZnO含量为 45.71%。
[0046]实施例6抗菌抑菌对比实验-抑菌圈法
分别取未改性的细菌纤维素膜(BC-0)、低纳米氧化锌负载量的细菌纤维素敷料(BC-MA/ZnO 1，负载量为5.31%)和高纳米氧化锌负载量的细菌纤维素敷料(BC-MA/ZnO 2，负载量为61.76%)依据GB/T 21510-2008规定的抑菌圈方法进行抗菌抑菌实验，对金黄葡萄球菌的抑菌实验结果如图7所示。从图中可以看出，BC-O没有出现抑菌圈，没有抑菌效果；BC-MA/ZnO I出现直径稍大于样品直径的抑菌圈，抑菌效果一般；BC-MA/ZnO 2出现明显的抑菌圈，抑菌圈直径达到样品直径的一倍以上，抑菌效果明显。
[0047]另外，参照实施例1所述方法，通过对乙酸锌溶液的浓度、细菌纤维素的浸泡时间以及原位反应时间等参数进行调节，分别制作了纳米氧化锌负载量为:6%、9%、12%、30%、65%,70%的一系列敷料，并分别采用抑菌圈法进行抑菌实验，结果显示，当纳米氧化锌负载量超过9%即表现出良好的抑菌效果。同时，通过在SD大鼠上构建外伤模型，然后将不同纳米氧化锌负载量的敷料施用于伤口处，未经改性的细菌纤维素膜作为对照。结果显示:与未经改性的细菌纤维素膜相比，负载了纳米氧化锌的敷料具有明显促进伤口愈合作用，各实验组的伤口愈合时间均显著短于对照组，且随着纳米氧化锌负载量的增加，伤口愈合逐渐加快，促进伤口愈合作用更加明显。
[0048]实施例7抗菌抑菌对比实验-振荡法
分别取未改性的细菌纤维素膜(BC-0)、共混负载纳米氧化锌的细菌纤维素敷料(BC/ZnO,负载量为45.71%)和改性负载纳米氧化锌的细菌纤维素敷料(BC-MA/ZnO 1，负载量为45.06%)依据GB/T 21510-2008规定的振荡法进行抗菌抑菌实验，大肠杆菌的密度为IX 140?~1^，金黄葡萄球菌的密度为0.4\104 CFU/mL，两者的抑菌率如图8所示。从图中可以看出，未改性的细菌纤维素膜不具有抑菌作用，而负载了相近含量纳米氧化锌的细菌纤维素表现出良好的抑菌率，而细菌纤维素是否经过改性对促进伤口愈合作用没有明显影响。
[0049]实施例8纳米氧化锌负载稳定性对比实验
分别取共混负载纳米氧化锌的细菌纤维素敷料(BC/ZnO，负载量为45.71%)和不同接枝率的改性负载纳米氧化锌的细菌纤维素敷料(BC-MA/ZnO 1，中接枝率，负载量为45.06% ；BC-MA/ZnO 2，高接枝率，负载量为61.76%)，按照GB 16886.12-2005规定的比例加入到PBS缓冲液中，进行高压蒸汽灭菌(121°C，30min);灭菌后取少量液体溶液进行Zn的元素含量测定，并折算出高压蒸汽灭菌过程中细菌纤维素膜中氧化锌的释放比例，评价其负载稳定性，结果如图9所示。从图中可以看出，经过化学改性以后，从细菌纤维素膜中释放的纳米氧化锌比例大幅度降低，仅为共混负载方式的1.2%-30%，可见化学改性方法大幅提高了负载的纳米氧化锌的结合稳定性。
[0050]随后，将灭菌后的各细菌纤维素样品浸泡于新鲜的PBS缓冲液中，于37°C条件下保持振荡，分别于12h和36h取样测定Zn元素含量，并以此推算出浸提过程中细菌纤维素膜中氧化锌的释放比例，评价其负载稳定性，结果如图10所示。从图中可以看出，经化学改性后的细菌纤维素负载的纳米氧化锌在浸提条件下更不容易释放，中度接枝率的样品中释放的ZnO约为未改性的样品中释放的50%，而高度接枝率的样品中释放仅为15%左右；浸提时间从12h延长至36h，共混负载的样品中ZnO释放增加了 60%左右，而经中度和高度改性的样品中，随着浸提时间的延长，样品中释放的ZnO仅稍有增加，也进一步说明了改性对负载氧化锌的结合稳定性有明显帮助。
[0051]以上所述仅为本发明的优选实施例，对本发明而言仅是说明性的，而非限制性的；本领域普通技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效变更，但都将落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种具有抗菌抑菌功能的细菌纤维素敷料，其特征在于，包括细菌纤维素和纳米氧化锌，所述纳米氧化锌通过原位反应的方式负载到所述细菌纤维素上。
2.根据权利要求1所述的细菌纤维素敷料，其特征在于，所述细菌纤维素和纳米氧化锌之间通过羧酸基团进行连接。
3.根据权利要求1所述的细菌纤维素敷料，其特征在于，所述敷料呈薄膜状。
4.根据权利要求1所述的细菌纤维素敷料，其特征在于，所述敷料中纳米氧化锌的含星可控。
5.一种如权利要求1~4中任意一个所述的具有抗菌抑菌功能的细菌纤维素敷料的制备方法，其特征在于，将细菌纤维素经适度溶胀、化学改性及负载纳米氧化锌原位反应后，产物经清洗、干燥后获得具有抗菌抑菌功能的细菌纤维素敷料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的适度溶胀具体包括: 将干燥的细菌纤维素或细菌纤维素膜置于溶胀体系中，并在室温~80°C下浸泡或搅拌2~12小时至适度均匀溶胀；所述溶胀体系是含7-llwt% LiCl的LiCl/DMAc(氯化锂/二甲基乙酰胺)溶液体系或DMSO/TEAC (二甲基亚砜/四乙基氯化铵)溶液体系或1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([AMM]C1)或1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMM]Ac)中的一种。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的化学改性具体包括以下步骤: 1)将酸酐于搅拌条件下加入到溶胀的细菌纤维素体系中，酸酐的摩尔数是细菌纤维素中可反应羟基摩尔数的0.5-50倍，所述的酸酐是顺丁烯二酸酐或柠康酸酐或顺-3-羧基戊烯二酸酐、丁二酸酐或戊二酸酐中的至少一种； 2)向上述步骤I)所得的反应液中加入摩尔数占细菌纤维素中可反应羟基摩尔数0-20%的催化剂，所述的催化剂是吡啶、2-氨基吡啶、4-( 二甲氨基)吡啶(DMAP)中的一种； 3)在30-100°C下反应2-8h后，将反应后的细菌纤维素或细菌纤维素膜转移至清洗剂中充分清洗，所述的清洗剂是乙醇、甲醇、异丙醇中的一种。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的负载纳米氧化锌原位反应具体包括以下步骤: 1)将化学改性后的细菌纤维素或细菌纤维素膜加入到适量含有0.005 mol/L - 0.20mol/L乙酸锌的甲醇或乙醇溶液中进行负载纳米氧化锌的原位反应，在30-80°C下充分搅拌 0.5-3 h ； 2)向上述步骤I)的溶液中加入含有0.01mol/L -0.40 mol/L氢氧化钠的等体积甲醇或乙醇溶液中，在30-80°C下充分搅拌反应1-5 ho
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述清洗干燥步骤具体为:将原位反应后的细菌纤维素或细菌纤维素膜取出，用去离子水充分清洗，经冷冻干燥获得海绵状敷料或海绵状薄膜后，再在80-120°C烘箱中干燥1-4 h，经灭菌处理后获得具有抗菌抑菌作用的细菌纤维素敷料。
10.一种根据权利要求1~4中任意一个所述的具有抗菌抑菌功能的细菌纤维素敷料的应用，其特征在于，将其应用于制成用于治疗与修复体表烧伤创面或长期慢性溃疡创面的敷料。
【专利摘要】本发明涉及一种具有抗菌抑菌功能的细菌纤维素敷料及其制备方法与应用，属于生物医用材料领域。所述敷料包括细菌纤维素和纳米氧化锌，所述纳米氧化锌通过原位反应的方式负载到所述细菌纤维素上。所述制备方法时将细菌纤维素进行一定程度的溶胀处理后，将其与酸酐在无水溶剂中反应改性，再通过原位反应在细菌纤维素内部负载纳米氧化锌，产物经充分清洗、干燥后获得具有抗菌抑菌功能的细菌纤维素敷料。该方法过程可以有效控制细菌纤维素的改性程度，实现纳米氧化锌的有效稳定负载，获得的产物性能稳定，可长期保存。所得的具有抗菌抑菌功能的细菌纤维素敷料具有良好的生物相容性，可应用于一定适应症的体表创面。
【IPC分类】A61L15-44, A61L15-18, A61L15-36, A61L15-42
【公开号】CN104874015
【申请号】CN201510301459
【发明人】林海, 樊渝江, 张兴栋
【申请人】四川大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月5日