本发明涉及一种医用抗菌凝胶敷料的制备方法，属于医用高分子材料
技术领域：
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背景技术：
目前治疗大面积烧伤、烫伤创面最有效的方法是皮肤移植法，采用皮肤移植法必须对伤口进行治疗和保护。采用凝胶覆盖应该是较好的保护方法，医用凝胶敷料材料应具有如下功能：防止水分与体液的损失；覆盖及保护创面不受感染；良好的生物相容性；透气，保湿性良好；与创面有有较好的粘合力，不产生变形；有足够的机械强度支持细胞分化增生；表面具有足够的细胞吸附能力，有利于细胞的薪附和生长；能够促进上皮组织和肉芽的正常生长，促进伤口愈合，不留疤痕；材料来源充足，易于制作、加工等。除此以外，还要求医用凝胶材料无毒、无刺激并且无致敏性。但是现有凝胶的制备过程较为复杂，工艺控制难度较高，因此需要一种制备方法较为简单，同时还具有较好的抗菌效果的医用凝胶材料。一般医用创伤敷料用纱布或无纺布和棉花配合药物制成，可保护伤口免受机械性损伤，防止伤口受感染，但其抗菌、吸液、消炎等性能不尽如人意。医用凝胶敷料材料应具有如下功能：防止水分与体液的损失；覆盖及保护创面不受感染；良好的生物相容性；透气，保湿性良好；与创面有有较好的粘合力，不产生变形；有足够的机械强度支持细胞分化增生；表面具有足够的细胞吸附能力，有利于细胞的薪附和生长；能够促进上皮组织和肉芽的正常生长，促进伤口愈合，不留疤痕；材料来源充足，易于制作、加工等。评价敷料性能的主要指标如下：(1)机械性能；(2)细菌屏障作用：理想的创面敷料应能对微生物侵入起到阻隔的作用，有效地保护创面，防止感染。(3)粘附性：即敷料均匀、紧密地粘附在创面的能力，以撕脱力表示。(4)吸收容量：即敷料吸收创面渗出液及有害物质的能力，吸收容量较大的敷料能够防止创面积液，减少细菌生长，从而促进愈合。(5)水蒸气透过率：适当的水蒸气透过率可使创面保持一个理想的湿度环境，防止积液的同时也能保持创面湿润，有利于促进愈合。(6)氧气通透性：氧气能够提高成纤维细胞的活性，有利于上皮组织成份胶原蛋白的合成和表皮细胞的生长。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对现有医用凝胶敷料透气性和机械强度差的问题，提供了一种医用抗菌凝胶敷料的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：（1）按重量份数计，分别称取100～120份去离子水、20～30份质量分数为20%氢氧化钠溶液、40～50份淀粉、10～22份3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，将去离子水、质量分数为20%氢氧化钠溶液、淀粉、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵混合，搅拌处理，得复合液，调节ph值，得悬浊液，抽滤得滤渣，用去离子水洗涤3～5次，并置于60～70℃烘箱中干燥至恒重，得改性淀粉；（2）按质量比2∶1∶1将改性淀粉、无水甲醇和质量分数为10%硝酸银溶液混合，在转速为100～150r/min下避光搅拌6～8h，得共混物，加入质量分数为5%柠檬酸三钠溶液，搅拌处理，得混合液，离心分离得沉淀，分别用无水乙醇和去离子水洗涤3～5次，干燥至恒重得抗菌剂；（3）按重量份数计，分别称取20～40份抗菌剂、1～10份季铵盐型阳离子表面活性剂、10～16份透明质酸、1～4份环氧氯丙烷、50～60份去离子水，将抗菌剂、季铵盐型阳离子表面活性剂、透明质酸、环氧氯丙烷和去离子水混合，恒温搅拌处理，冷却至室温，即得医用抗菌凝胶敷料。步骤（1）所述的搅拌处理为将去离子水、质量分数为20%氢氧化钠溶液和淀粉混合，在转速为200～300r/min室温下搅拌均匀，得乳液，加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，继续搅拌5～10min，升温至40～50℃搅拌反应8～12h。步骤（1）所述的调节ph为用质量分数为7%盐酸溶液调节ph值为5.5～6.5。步骤（2）所述的避光搅拌为在转速为100～150r/min下避光搅拌6～8h。步骤（2）所述的质量分数为5%柠檬酸三钠溶液和共混物的质量比为1∶10。步骤（2）所述的搅拌处理为在400～500r/min下搅拌30～50min。步骤（3）所述的恒温搅拌处理为在温度为60～80℃，转速为800～1000r/min下搅拌2～4h。本发明与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本发明采用季铵盐类阳离子醚化剂，在催化剂作用下与淀粉反应制备季铵型阳离子淀粉，并在其表面负载银纳米粒子，作为医用抗菌凝胶敷料的抗菌剂，制备的抗菌剂主要是阳离子通过静电力、氢键力以及表面活性剂分子与蛋白质分子间的疏水结合等作用，吸附带负电的细菌体，聚集在细胞壁上，产生室阻效应，导致细菌生长受抑而死亡；同时其憎水烷基还能与细菌的亲水基作用，改变膜的通透性，继而发生溶胞作用，破坏细胞结构，引起细胞的溶解和死亡；银纳米粒子可能通过附着到细胞膜的表面来干扰细胞的渗透性及其呼吸功能；在相同质量的情况下，纳米银颗粒能比其他大颗粒拥有更大的表面积，从而具有更大的与微生物相互作用的空间；银纳米颗粒能与细菌膜上的含硫蛋白质发生相互作用，同时也与dna上的含磷化合物发生相互作用，从而使细菌失活；纳米银颗粒可在细菌内部释放银离子，可提高其抗菌活性；（2）本发明制备的医用抗菌凝胶敷料材料能提供湿润的组织接触环境，具有良好的细胞相容性，能吸收伤口渗出液，不与组织粘连从而避免更换敷料时带来的二次损伤，抗菌剂中的淀粉在制备过程中又作为造孔剂，以环氧氯丙烷作为淀粉交联剂，使得制备的凝胶敷料透气性好，机械强度较好。具体实施方式按重量份数计，分别称取100～120份去离子水、20～30份质量分数为20%氢氧化钠溶液、40～50份淀粉、10～22份3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，将去离子水、质量分数为20%氢氧化钠溶液和淀粉混合，在转速为200～300r/min室温下搅拌均匀，得乳液，加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，继续搅拌5～10min，升温至40～50℃搅拌反应8～12h，得复合液，用质量分数为7%盐酸溶液调节ph值为5.5～6.5，得悬浊液，抽滤得滤渣，用去离子水洗涤3～5次，并置于60～70℃烘箱中干燥至恒重，得改性淀粉；按质量比2∶1∶1将改性淀粉、无水甲醇和质量分数为10%硝酸银溶液混合，在转速为100～150r/min下避光搅拌6～8h，得共混物，按质量比1∶10加入质量分数为5%柠檬酸三钠溶液，在400～500r/min下搅拌30～50min，得混合液，离心分离得沉淀，分别用无水乙醇和去离子水洗涤3～5次，干燥至恒重得抗菌剂；按重量份数计，分别称取20～40份抗菌剂、1～10份季铵盐型阳离子表面活性剂、10～16份透明质酸、1～4份环氧氯丙烷、50～60份去离子水，将抗菌剂、季铵盐型阳离子表面活性剂、透明质酸、环氧氯丙烷和去离子水混合，在温度为60～80℃，转速为800～1000r/min下搅拌2～4h，冷却至室温，即得医用抗菌凝胶敷料。按重量份数计，分别称取100份去离子水、20份质量分数为20%氢氧化钠溶液、40份淀粉、10份3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，将去离子水、质量分数为20%氢氧化钠溶液和淀粉混合，在转速为200r/min室温下搅拌均匀，得乳液，加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，继续搅拌5min，升温至40℃搅拌反应8h，得复合液，用质量分数为7%盐酸溶液调节ph值为5.5，得悬浊液，抽滤得滤渣，用去离子水洗涤3次，并置于60℃烘箱中干燥至恒重，得改性淀粉；按质量比2∶1∶1将改性淀粉、无水甲醇和质量分数为10%硝酸银溶液混合，在转速为100r/min下避光搅拌6h，得共混物，按质量比1∶10加入质量分数为5%柠檬酸三钠溶液，在400r/min下搅拌30min，得混合液，离心分离得沉淀，分别用无水乙醇和去离子水洗涤3次，干燥至恒重得抗菌剂；按重量份数计，分别称取20份抗菌剂、1份季铵盐型阳离子表面活性剂、10份透明质酸、1份环氧氯丙烷、50份去离子水，将抗菌剂、季铵盐型阳离子表面活性剂、透明质酸、环氧氯丙烷和去离子水混合，在温度为60℃，转速为800r/min下搅拌2h，冷却至室温，即得医用抗菌凝胶敷料。按重量份数计，分别称取110份去离子水、25份质量分数为20%氢氧化钠溶液、45份淀粉、16份3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，将去离子水、质量分数为20%氢氧化钠溶液和淀粉混合，在转速为250r/min室温下搅拌均匀，得乳液，加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，继续搅拌7min，升温至45℃搅拌反应10h，得复合液，用质量分数为7%盐酸溶液调节ph值为6.0，得悬浊液，抽滤得滤渣，用去离子水洗涤4次，并置于65℃烘箱中干燥至恒重，得改性淀粉；按质量比2∶1∶1将改性淀粉、无水甲醇和质量分数为10%硝酸银溶液混合，在转速为125r/min下避光搅拌7h，得共混物，按质量比1∶10加入质量分数为5%柠檬酸三钠溶液，在450r/min下搅拌40min，得混合液，离心分离得沉淀，分别用无水乙醇和去离子水洗涤4次，干燥至恒重得抗菌剂；按重量份数计，分别称取30份抗菌剂、5份季铵盐型阳离子表面活性剂、13份透明质酸、2份环氧氯丙烷、55份去离子水，将抗菌剂、季铵盐型阳离子表面活性剂、透明质酸、环氧氯丙烷和去离子水混合，在温度为70℃，转速为900r/min下搅拌3h，冷却至室温，即得医用抗菌凝胶敷料。按重量份数计，分别称取120份去离子水、30份质量分数为20%氢氧化钠溶液、50份淀粉、22份3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，将去离子水、质量分数为20%氢氧化钠溶液和淀粉混合，在转速为300r/min室温下搅拌均匀，得乳液，加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，继续搅拌10min，升温至50℃搅拌反应12h，得复合液，用质量分数为7%盐酸溶液调节ph值为6.5，得悬浊液，抽滤得滤渣，用去离子水洗涤5次，并置于70℃烘箱中干燥至恒重，得改性淀粉；按质量比2∶1∶1将改性淀粉、无水甲醇和质量分数为10%硝酸银溶液混合，在转速为150r/min下避光搅拌8h，得共混物，按质量比1∶10加入质量分数为5%柠檬酸三钠溶液，在500r/min下搅拌50min，得混合液，离心分离得沉淀，分别用无水乙醇和去离子水洗涤5次，干燥至恒重得抗菌剂；按重量份数计，分别称取40份抗菌剂、10份季铵盐型阳离子表面活性剂、16份透明质酸、4份环氧氯丙烷、60份去离子水，将抗菌剂、季铵盐型阳离子表面活性剂、透明质酸、环氧氯丙烷和去离子水混合，在温度为80℃，转速为1000r/min下搅拌4h，冷却至室温，即得医用抗菌凝胶敷料。将本发明制备的医用抗菌凝胶敷料及市售的抗菌凝胶敷料进行检测，具体检测如下：机械强度测试：使用万能力学测试机对不同参数的水凝胶样品进行压缩力学测试，以1mm/min的速率进行压缩，直至样品断裂。溶胀性能测试：将制备好的水凝胶样品浸泡于含15mlpbs的离心管中，再置于37℃、70rpm的恒湿培养摇床，进行溶胀性能测试，1h后取出，用滤纸吸去表面水分并称重。溶胀实验结束后，将水凝胶取出并冷冻干燥，称量得到干态凝胶的质量。溶胀度的计算公式如下：溶胀度=（wi-wd）/wd其中wi为吸水后溶胀后凝胶的质量，wd为干态凝胶的质量。透气性测试：使用电脑式透气测试仪测定医用抗菌凝胶敷料的透气性，设定压差为100.0pa，试验面积20cm2，喷嘴号为0.8。具体测试结果如表1。表1性能表征对比表项目实例1实例2实例3对照例切线模量（mpa）211213209185溶胀度（%）3000340032004000透气率（%）2.812.752.771.98由表1可知，本发明制备的医用抗菌凝胶敷料机械强度好，且透气性好，具有广阔的应用前景。当前第1页12