一种细菌纤维素-木葡聚糖-右旋糖酐复合水凝胶伤口敷料及其制备方法

本发明涉及生物医用水凝胶领域，特别是一种细菌纤维素-木葡聚糖-右旋糖酐复合水凝胶伤口敷料及其制备方法。

背景技术：

1、伤口敷料是一种覆盖于伤口表面的材料，具有保护伤口免受二次伤害、防止微生物感染、引导皮肤细胞增殖、生长和分化，从而促进伤口愈合过程的作用。水凝胶类伤口敷料是一种具有高生物相容性、保湿性和良好降解性的新型伤口敷料，主要由亲水性高分子聚合物通过吸水溶胀后形成，具有三维网络状结构。其高含水量(70％-95％)有助于为伤口提供潮湿环境，促进上皮肉芽组织生长。细菌纤维素(bacterial cellulose,bc)是一种由醋酸杆菌属(acetobacter)等微生物合成的天然聚合物，具有纳米级纤维网络结构。作为一种水凝胶材料，具有良好的生物相容性、高机械强度、较好的孔隙度，已经被广泛报道具有伤口敷料的应用潜力。

2、目前，细菌纤维素类伤口敷料的制备方法主要为以细菌纤维素为基质材料，与其他保湿、抗菌、抗炎等功能性因子进行复合，制备细菌纤维素复合水凝胶伤口敷料，以提升伤口愈合效率。右旋糖酐(dextran)是一种无毒，具有高生物相容性和可降解性的多糖，已被证明可以有效促进伤口愈合。经查询国家食品药品监督管理总局的医疗器械产品数据库可知，国内已有“医用右旋糖酐伤口敷膜”类的产品。但目前尚未有以细菌纤维素为基质，与右旋糖酐形成复合水凝胶的伤口敷料产品。2017年shin-ping lin在期刊cellulose上发表了题为“novel dextran modified bacterial cellulose hydrogel acceleratingcutaneous wound healing”的研究论文，以三聚磷酸钠为交联剂，通过共混右旋糖酐和细菌纤维素，获得了细菌纤维素-右旋糖酐复合水凝胶伤口敷料。虽然此复合物表现出比细菌纤维素凝胶更好的促伤口愈合能力，但比起细菌纤维素凝胶，这种细菌纤维素-右旋糖酐复合水凝胶材料含水量下降了2％-10％、力学强度(以杨氏模量计)及延展性能分别下降了14％-50％和22％-96％，也导致原有纤维素网络多孔结构消失，可能会降低材料透气性。

3、中国专利申请号201611230562.0公开的一种用于医用敷料的芦荟多糖/细菌纤维素复合膜的制备方法，包括以下步骤：对菌种acetobacter xylinum nust4.2进行活化；制备菌种acetobacter xylinum nust4.2的种子液；在acetobacter xylinum nust4.2的发酵培养基中添加不同浓度的芦荟多糖进行动静结合发酵生产，得到芦荟多糖/细菌纤维素复合膜；对芦荟多糖/细菌纤维素复合膜进行纯化处理；对芦荟多糖/细菌纤维素复合膜的结构和形貌，分别进行红外表征和扫描电子显微镜观察；对芦荟多糖/细菌纤维素复合膜进行作为医用敷料的物理性能测试，表明其满足医用敷料的要求。虽然，加入芦荟多糖后没有破坏原有细菌纤维素的网络多孔结构，但是发酵得到的芦荟多糖/细菌纤维素复合膜需要用3‰的氢氧化钠溶液在80℃下煮2h，再用去离子水冲洗至中性，得到凝胶状的芦荟多糖/细菌纤维素膜ap-bc-gel；将ap-bc-gel用冷冻干燥的方式干燥，得到海绵状的芦荟多糖/细菌纤维素膜ap-bc-foam，其含水率低，而且经过冷冻干燥后会影响延展性能，另外，其不含右旋糖酐，其促伤口愈合能力不佳。

4、来源于罗望子种子初生细胞壁多糖的木葡聚糖(xyloglucan,xg)是一种由β-1,4-d-葡聚糖连接的主链及含α-d-木糖及β-d-半乳糖进一步取代的支链。据报道，木葡聚糖在纤维素合成过程中可通过调控纤维束排布并润滑纤维摩擦达到调控植物纤维素延展性能的作用。因此，在生产细菌纤维素复合凝胶材料时，木葡聚糖也可能有调控其力学性能的潜力。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种细菌纤维素-木葡聚糖-右旋糖酐复合水凝胶伤口敷料及其制备方法。

2、为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

3、本发明的第一个目的是要提供一种细菌纤维素-木葡聚糖-右旋糖酐复合水凝胶伤口敷料的制备方法，包括以下步骤：

4、s1：将细菌纤维素生产菌菌株接种到发酵培养基，26-32℃静置培养2-5天，得到种子液；

5、s2：将得到的种子液接种到添加有质量浓度为0.2-1％的木葡聚糖和质量浓度为0.2-1％的右旋糖酐的发酵培养基中，置于恒温箱中26-32℃静置培养2-14天；

6、s3：收获细菌纤维素-木葡聚糖-右旋糖酐复合物，经纯净水反复浸泡、清洗多次至颜色接近白色，并用纯净水清洗复合物ph至中性，获得细菌纤维素-木葡聚糖-右旋糖酐复合水凝胶伤口敷料。

7、优选地，步骤s1中使用的细菌纤维素生产菌为醋酸杆菌属、木醋杆菌属、木糖驹形氏杆菌属中的一种细菌。

8、优选地，所述发酵培养基由以下组分组成：甘油20g/l；无水磷酸氢二钠2.7g/l；一水合柠檬酸1.26g/l；酵母提取物5g/l；蛋白胨5g/l；余量去离子水；并用1mol/l盐酸溶液调节ph至5.0。

9、优选地，所述右旋糖酐的分子量为100万-400万。

10、优选地，所述步骤s2中木葡聚糖的质量浓度为0.5％；右旋糖酐的质量浓度为0.5％，分子量为200万。

11、本发明的第二个目的是要提供一种利用上述方法制备的细菌纤维素-木葡聚糖-右旋糖酐复合水凝胶伤口敷料。

12、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

13、对比医用无菌纱布、细菌纤维素水凝胶伤口敷料，细菌纤维素-木葡聚糖-右旋糖酐复合水凝胶伤口敷料在长时间(2周)使用过程中，具有更强的促伤口愈合能力、促新生肉芽组织生长能力及促胶原蛋白生成能力。

14、对比医用无菌纱布、细菌纤维素水凝胶伤口敷料和细菌纤维素-右旋糖酐复合水凝胶伤口敷料，细菌纤维素-木葡聚糖-右旋糖酐复合水凝胶伤口敷料具有较薄的厚度、较高的含水量、纤维多孔特性等结构特点及良好柔软度和延展性等力学特点。

技术特征：

1.一种细菌纤维素-木葡聚糖-右旋糖酐复合水凝胶伤口敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的细菌纤维素-木葡聚糖-右旋糖酐复合水凝胶伤口敷料的制备方法，其特征在于，步骤s1中使用的细菌纤维素生产菌为醋酸杆菌属、木醋杆菌属、木糖驹形氏杆菌属中的一种细菌。

3.根据权利要求1所述的细菌纤维素-木葡聚糖-右旋糖酐复合水凝胶伤口敷料的制备方法，其特征在于，所述发酵培养基由以下组分组成：甘油20g/l；无水磷酸氢二钠2.7g/l；一水合柠檬酸1.26g/l；酵母提取物5g/l；蛋白胨5g/l；余量去离子水；并用1mol/l盐酸溶液调节ph至5.0。

4.根据权利要求1所述的细菌纤维素-木葡聚糖-右旋糖酐复合水凝胶伤口敷料的制备方法，其特征在于，所述右旋糖酐的分子量为100万-400万。

5.根据权利要求4所述的细菌纤维素-木葡聚糖-右旋糖酐复合水凝胶伤口敷料的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中木葡聚糖的质量浓度为0.5％；右旋糖酐的质量浓度为0.5％，分子量为200万。

6.一种如权利要求1-5任一所述的方法制备的细菌纤维素-木葡聚糖-右旋糖酐复合水凝胶伤口敷料。

技术总结
本发明属于生物医用水凝胶领域，具体公开了一种细菌纤维素‑木葡聚糖‑右旋糖酐复合水凝胶伤口敷料及其制备方法，将活化后的细菌纤维素生产菌接种到种子液培养基得到种子液；将得到的种子液接种到含有质量浓度为0.2‑1％的木葡聚糖和质量浓度为0.2‑1％的右旋糖酐发酵培养基中培养收获细菌纤维素‑木葡聚糖‑右旋糖酐复合物，经纯净水反复浸泡、清洗多次至颜色接近白色，并用纯净水清洗复合物pH至中性，获得细菌纤维素‑木葡聚糖‑右旋糖酐复合水凝胶伤口敷料。与现有技术相比，本发明的细菌纤维素‑木葡聚糖‑右旋糖酐复合水凝胶伤口敷料具有良好的贴合度、柔软度及延展性，加速伤口愈合的能力，制作工艺简单，操作方便等优点。

技术研发人员：陈思谦,廖秋冬,曹潇,刘宇佳
受保护的技术使用者：东莞理工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14