一种缓释型细菌纤维素基抗菌剂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于抗菌剂的制备技术领域，具体涉及一种缓释型细菌纤维素基抗菌剂的制备方法。
【背景技术】
[0002]细菌纤维素，也称为微生物纤维素，由部分细菌产生，在化学组成上和植物纤维素相似，但由于其独特的纳米级三维网状结构、优异的生物亲和性、生物相容性、良好的力学性能和优良的保水能力，在创面敷料应用方面极受关注。细菌纤维素本身没有抗菌抑菌的能力，限制了其使用范围。目前，主要通过各种方法对细菌纤维素负载一些功能粒子或基团，制备功能性细菌纤维素基创面敷料，赋予细菌纤维素敷料抗菌抑菌功能。中国专利CN101586309A利用细菌纤维素上的羟基吸附银氨溶液中的银离子，再以含醛的化学试剂作为还原剂反应生成纳米氯化银。中国发明专利CN101905031A，采用浸泡法制备磺胺嘧啶银/细菌纤维素复合膜。然而，以上方法制备的复合材料中金属微粒与细菌纤维素的羟基形成配合物，两者之间的作用力较弱，易脱落游离，同时直接暴露于空气中的金属微粒化学性质不稳定，抗菌性能不持久。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中传统抗菌剂因银或铜负载于材料外表面易发生氧化、活性成分流失和抗菌性能降低的问题，本发明提供了一种化学稳定性良好、抗菌效果持久稳定的缓释型细菌纤维素基抗菌剂的制备方法。
[0004]本发明的技术方案如下:
[0005]—种缓释型细菌纤维素基抗菌剂的制备方法，以发酵法制得的细菌纤维素为原料，经浸泡法向细菌纤维素中引入银离子或铜离子，通过原位还原反应制备细菌纤维素/银或细菌纤维素/铜，再通过正硅酸乙酯的水解缩聚反应将中空介孔结构的二氧化硅微球覆盖在细菌纤维素/银或细菌纤维素/铜的表面，具体步骤如下:
[0006]步骤I，将细菌纤维素冷冻干燥；
[0007]步骤2，将干燥后的细菌纤维素浸泡在银盐或铜盐溶液中，取出后加入还原剂，搅拌反应，反应结束后漂洗并脱除水分；
[0008]步骤3，将步骤2得到的细菌纤维素在正硅酸乙酯的酸性或碱性溶液中浸泡12?48小时，之后过滤分离，洗涤干燥即得缓释型细菌纤维素基抗菌剂。
[0009]步骤I中，所述的细菌纤维素为巴氏醋杆菌、产醋杆菌、葡萄糖杆菌、木醋杆菌、农杆菌、根瘤菌、洋葱假单胞菌、八叠球菌、醋化杆菌、椰毒假单胞菌或空肠弯曲菌产生的细菌纤维素，冷冻干燥的时间为12?48小时。
[0010]步骤2中，所述的银盐为硝酸银或2-乙基己酸银，所述的铜盐为氯化铜、硫酸铜或硝酸铜，所述的银盐或铜盐与细菌纤维素的质量比为0.01?0.1:1，搅拌反应时间为2?48小时，所述的还原剂选自抗坏血酸、硼氰化钾、硼氰化钠、甲醛的一种或几种，还原剂与银盐或铜盐的质量比为0.1?10:1，搅拌反应温度为O?50°C。
[0011]步骤3中，所述的正硅酸乙酯溶液的浓度为0.5?30wt%，酸性溶液中酸为盐酸、硫酸、磷酸、醋酸中的一种或几种，浓度为0.001?1M;碱性溶液中碱为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠的一种或几种，浓度为0.001?10M;浸泡温度为O?60°C，洗涤次数为I?5次，干燥为真空干燥或冷冻干燥。
[0012]与现有技术相比，本发明的显著优点如下:
[0013]本发明利用正硅酸乙酯的水解缩聚反应将二氧化硅覆盖于细菌纤维素/银或细菌纤维素/铜的表面，二氧化硅表面的大量氧原子能够和银或铜原子形成价键，同时硅烷醇与细菌纤维素的羟基能够发生缩聚反应或形成氢键，使得二氧化硅能够牢牢的锚定在细菌纤维素/银或细菌纤维素/铜的表面，有效避免了功能粒子脱落造成的活性成分流失，提高了材料的化学稳定性；同时二氧化硅微球具有的中空及介孔结构，在二氧化硅球壳内壁的银或铜能够从球壳上的介孔缓慢扩散到球壳外部，起到持续杀菌抗菌的作用，本发明制备的细菌纤维素基敷料化学稳定性良好，抗菌效果持久稳定，可长期保存。
【附图说明】
[0014]图1为二氧化硅覆盖细菌纤维素/银的缓释型细菌纤维素基抗菌剂为对金黄色葡萄球菌的抑菌实验结果图。
[0015]图2为二氧化硅覆盖细菌纤维素/铜的缓释型细菌纤维素基抗菌剂对金黄色葡萄球菌的抑菌实验结果图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细说明。
[0017]实施例1
[0018]步骤I，将细菌纤维素置于冷冻干燥机冷冻干燥12小时；
[0019]步骤2，将Ig干燥的细菌纤维素浸渍在含有0.0Ig硝酸银的溶液中，然后取出固体物，加入0.0lg硼氰化钾并在(TC下反应2小时，然后漂洗所得产物并脱除水分；
[0020]步骤3，将上步处理的细菌纤维素加入到0.5wt%正硅酸乙酯的盐酸溶液中(盐酸浓度为0.001M)，0°C浸泡12小时，制得细菌纤维素和二氧化硅的复合材料，将产物过滤分离，用去离子水洗涤3次后真空干燥即得缓释型细菌纤维素基抗菌剂。
[0021]图1为本实施例制备的二氧化硅覆盖细菌纤维素/银的缓释型细菌纤维素基抗菌剂对金黄色葡萄球菌的抑菌实验结果，在该细菌纤维素基抗菌剂周围有半径4mm的抑菌圈，而空白的细菌纤维素没有抑菌圈，说明所制备的二氧化硅覆盖细菌纤维素/银的缓释型细菌纤维素基抗菌剂有良好的抗菌效果。
[0022]实施例2
[0023]步骤I，将细菌纤维素置于冷冻干燥机冷冻干燥16小时；
[0024]步骤2，将Ig干燥的细菌纤维素浸渍在含有0.1g硝酸铜溶液中，然后取出固体物，加入0.2g硼氰化钠并在50°C下反应48小时，然后漂洗所得产物并脱除水分；
[0025]步骤3，将上步处理的细菌纤维素加入到30wt%正硅酸乙酯的醋酸溶液中(醋酸浓度为10M)，60°C浸泡15小时，制得细菌纤维素和二氧化硅的复合材料，将产物过滤分离，用去离子水洗涤I次后冷冻干燥即得缓释型细菌纤维素基抗菌剂。
[0026]图2为本实施例制备的二氧化硅覆盖细菌纤维素/铜的缓释型细菌纤维素基抗菌剂对金黄色葡萄球菌的抑菌实验结果，在该细菌纤维素基抗菌剂周围有半径3mm的抑菌圈，而空白的细菌纤维素没有抑菌圈，说明所制备的二氧化硅覆盖细菌纤维素/铜的缓释型细菌纤维素基抗菌剂有良好的抗菌效果。
[0027]实施例3
[0028]步骤I，将细菌纤维素置于冷冻干燥机冷冻干燥18小时；
[0029]步骤2，将Ig干燥后的细菌纤维素浸渍在含有0.05g硝酸铜溶液中，然后取出固体物，加入0.2g甲醛并在I (TC下反应36小时，然后漂洗所得产物并脱除水分；
[0030]步骤3，将上步处理的细菌纤维素加入到15wt%正硅酸乙酯的氢氧化钠溶液中(氢氧化钠浓度为0.001M)，30°C浸泡48小时，制得细菌纤维素和二氧化硅的复合材料，将产物过滤分离，用去离子水洗涤2次后冷冻干燥即得缓释型细菌纤维素基抗菌剂。
[0031 ] 实施例4
[0032]步骤I，将细菌纤维素置于冷冻干燥机冷冻干燥48小时；
[0033]步骤2，将Ig干燥的细菌纤维素浸渍在含有0.