利地有助于防止金属氧化物的形成。
[0037] 在一些实施方案中，金属盐的水溶液与纤维素纤维的重量比为20:1至1: 1、15:1至 5:1或12.5:1至7.5:1。在一些实施方案中，碱与金属盐的摩尔比不大于20:1，优选地为10:1 至1:1或更优选地为5:1至1: 1。在一些实施方案中，每30g的纤维素纤维使用的金属盐的量 为不大于3摩尔、不大于2摩尔、不大于1摩尔、不大于0.5摩尔或不大于0.25摩尔。每30g的纤 维素纤维使用的金属盐的量可以为至少0.01摩尔、至少0.02摩尔、至少0.05摩尔或至少0.5 摩尔。
[0038] 在一些实施方案中，金属盐可以硝酸盐、乙酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐或者它 们的混合物。在一些实施方案中，金属盐可以是硝酸盐、乙酸盐、硫酸盐或者它们的混合物。 在其他实施方案中，金属盐选自硝酸银、乙酸银或硫酸银以及它们的混合物。在特别的实施 方案中，金属盐是硝酸银。
[0039]聚合物可以是聚酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、果胶、白蛋白（牛血清白 蛋白或蛋卵白蛋白）、明胶、角叉菜胶、树胶(如黄原胶、瓜尔胶、阿拉伯胶、金合欢树胶）、纤 维素(例如羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素等）、聚(N-乙烯基 吡咯烷酮）、聚(N-乙烯基己内酯），或它们的混合物。在特别的实施方案中，聚合物溶液是聚 (N-乙烯基吡略烧酮），也称为聚维酮(Povidone或Polyvidone)。在一个这样的实施方案中， 聚合物是平均分子量为8至360kg/mol、30至80kg/mol或40至60kg/mol的聚（N-乙烯基吡略 烷酮）。40至60kg/mol的平均分子量在反应粘度和总体性能方面提供优异的性质。
[0040] 加入的聚合物溶液的量应使得所述金属溶液/纤维混合物的总体液体与纤维重量 比没有被显著改变。因此，在一些实施方案中，聚合物与金属盐(基于聚合物重复单元)的摩 尔比为不大于20:1、不大于10:1、不大于5:1或不大于2:1。
[0041] 在一些实施方案中，所述方法还包括温育所述金属溶液（即金属盐的水溶液）、聚 合物溶液和溶胀的纤维素纤维的混合物。在该温育期间，溶胀的纤维素纤维变得浸渍有金 属盐的水溶液，并且形成金属纳米粒子。在一些情况下，少量的金属盐可以与残余碱(从溶 胀步骤残留）反应，在所述纤维内形成金属氧化物。剩余的金属盐还原为金属纳米粒子。金 属纳米粒子由此在纤维素纤维内原位形成。金属纳米粒子的原位形成是有利的，因为它有 助于所述纳米粒子在整个纤维中均匀地分布。通过此方法，金属纳米粒子变得粘附至纤维 素纤维的内部表面和外部表面二者。确保所述纳米粒子通过附着至内部表面被捕获在纤维 结构内是特别重要的，因为这提高所述纤维的金属负载/浓度。
[0042] 在一些实施方案中，溶胀纤维素纤维浸渍有基于所述纤维的重量多至25%的金属 纳米粒子w/w。在一些实施方案中，溶胀的纤维素纤维浸渍有至少5%、至少10%、至少12%、 至少15%、至少18%、至少19%、至少20%、至少21 %、至少22%、至少24%、至少26%，或至 少28%w/w的金属纳米粒子。在其他实施方案中，溶胀的纤维素纤维浸渍有大于1.5%、大于 2%、大于3%、大于4%、大于5%或大于8%w/w的金属纳米粒子。在其他实施方案中，溶胀的 纤维素纤维浸渍有5至30 % w/w、10至25 % w/w、15至23 % w/w或20至22 % w/w的金属纳米粒 子。
[0043] 认为所述聚合物促进金属离子还原为元素金属(认为是由于如之前描述的与纤维 素上的羟基的氧化还原反应所致）。不希望受理论限制，还相信所述聚合物通过与纳米粒子 形成络合物并且保护它们免于在所述纤维内免于聚集(其可以导致所述金属的非均一分 布)而充当所形成的金属纳米粒子的稳定剂。这增加了所述纳米粒子的总体稳定性并且允 许低浓度的金属纳米粒子随时间从所述纤维的受控、持续释放。当所述纤维被结合到创伤 敷料中时，这种性质特别有用。还据信，金属纳米粒子的粒度至少部分地受在所述方法中使 用的聚合物的量连同所选的反应条件控制。金属纳米粒子可以描述为是"聚合物稳定化的" (即与聚合物络合）。
[0044] 将理解，不需要使用传统还原剂。传统还原剂可以是例如硼氢化钠、水合肼、羟胺、 柠檬酸(三)钠、淀粉、单糖或二糖(如葡萄糖、果糖和乳糖）、抗坏血酸或它们的组合。在一些 实施方案中，所述方法在没有硼氢化钠、水合肼、羟胺、柠檬酸(三)钠、淀粉、单糖或二糖(如 葡萄糖、果糖和乳糖)和/或抗坏血酸的情况下进行。在一些实施方案中，所述方法在没有传 统还原剂的情况下进行。
[0045] 将理解，所述混合物可以温育足以形成金属纳米粒子的时期。金属纳米粒子可以 在混合溶胀的纤维素纤维、金属盐的碱溶液和聚合物溶液后即刻形成，在这种情况下温育 可以是短暂的。然而，在一些实施方案中，所述混合物温育的时期为5至180分钟、15至150分 钟、30至120分钟或60至90分钟。
[0046] 所述反应可以允许在升高的温度（即高于环境温度）下进行。在一些实施方案中， 金属溶液（即金属盐的水溶液）、聚合物溶液和溶胀的纤维素纤维的混合物的温育在20°C至 120 °C、60 °C至100°C或80 °C至90 °C的温度下进行。将理解，温育可以通过将容纳所述混合物 的容器置于水或油浴中进行，使得可以维持所需温度。备选地，温育可以在工作台面上进 行。
[0047] -旦反应完成，将浸渍有金属纳米粒子的纤维素纤维从液体中取出。然后所述纤 维可以压缩或人工挤压以除去在所述纤维内残留的任何液体。
[0048] 在一些实施方案中，所述方法还包括洗涤所述纤维以除去过量的反应物和反应副 产物。所述纤维可以使用溶剂如水、醇或酸、或者它们的组合洗涤。在其他实施方案中，所述 方法包括通过在溶剂中洗涤所述纤维（即将所述纤维浸没/浸泡在溶剂中或使所述纤维与 溶剂接触)而使所述纤维收缩，由此将银纳米粒子俘获在纤维结构内。所述溶剂可以是任何 有机溶剂，例如乙醇、丙醇或异丙醇、酮(例如丙酮）、酯和醚(例如乙酸乙酯，THF)或酰胺(例 如 DMF) 〇
[0049] 在其他实施方案中，将所述纤维进行一个或多个洗涤循环，其中每个洗涤循环包 括使用酸溶液(优选为柠檬酸）的第一次洗涤、使用水的第二次洗涤和使用有机溶剂的第三 次洗涤。柠檬酸的浓度可以为不大于2摩尔浓度(molar)，优选小于1摩尔浓度或小于0.5摩 尔浓度。第二次洗涤可以包括两个步骤，使用温水的第一步骤和使用冷水的第二步骤。所述 水优选是去离子的。在第三次洗涤中使用的有机溶剂可以是醇如乙醇(或变性乙醇如TSDA 或頂S)或异丙醇，或低分子质量羰基化合物如丙酮。
[0050] 在一些实施方案中，所述方法还包括对金属纳米粒子浸渍的纤维素纤维进行干 燥。干燥可以通过溶剂蒸发，例如在大约50°C至100°C的升高温度下实现。
[0051] 因此，本发明提供了一种相对简单的用于制造浸渍有金属纳米粒子的纤维素纤维 (也称为纤维素-金属纳米粒子复合纤维）的方法。所得到的纤维具有良好强度和长期稳定 性。本发明的方法还被认为能够实现纤维素纤维的高金属负载。这是重要的，因为必须有足 量的金属存在以在所述金属加载的纤维素纤维已与其他类型的纤维掺混之后提供抗微生 物作用。
[0052]根据本发明的第二方面，提供了浸渍有金属纳米粒子的纤维素纤维。
[0053] 基于所述纤维的重量，金属纳米粒子可以以多至25%w/w的浓度存在。在一些实施 方案中，金属纳米粒子以至少5%、至少10%、至少15%、至少18%、至少19%、至少20%、至 少21%、至少22%、至少24%、至少26%，或至少28%w/w的浓度存在。在其他实施方案中，金 属纳米粒子以大于1.5%、大于2%、大于3%、大于4%、大于5%或大于8%w/w的浓度存在。 在其他实施方案中，金属纳米粒子以5至30 %w/w、10至25 %w/w、15至23%w/w或20至22 %w/ w的浓度存在。
[0054] 纤维素纤维具有外部纤维表面和内部孔隙表面。在一个实施方案中，金属纳米粒 子位于所述内部孔隙表面和外部纤维表面二者上，即所述纳米粒子不仅位于所述纤维的外 侧而且也位于所述纤维内。
[0055] 金属纳米粒子可以在整个纤维结构内均匀分布。金属纳米粒子可以在基本上存在 于所述纤维的所有表面上。
[0056] 金属纳米粒子可以具有的粒度（即直径)为小于100nm、小于80nm、70nm、小于60nm、 小于50nm、小于40nm小于30nm或小于20nm。在一些实施方案中，平均（即平均值)尺寸为2nm 至50nm、5nm至30nm或10nm至25nm。在其他实施方案中，平均粒度为大约20nm。本发明的方法 被认为提供极小粒度的纳米粒子。
[0057]在一些实施方案中，浸渍有金属纳米粒子的纤维素纤维还浸渍有金属氧化物(例 如，氧化银，如果在所述方法中使用银盐的水溶液）。基于所述纤维的重量，金属氧化物可以 以不大于10%w/w、不大于8%w/w、不大于5%w/w、不大于3%w/w或不大于1 %w/w的浓度存 在。在一些实施方案中，基于所述纤维的重量，金属氧化物以至少0.1 %w/w、至少0.2%w/w、 至少0.6%w/w、至少0.8%w/w、至少l%w/w、至少1.2%w/w、至少1.5%w/w或至少2%w/w的 浓度存在。将理解，金属氧化物是不期望的，因为它可能影响所述纤维的处理并且在可能的 情况下应最小化。
[0058]在一些实施方案中，金属氧化物以不大于金属纳米粒子的浓度的20%、不大于其 15%、不大于其10%或不大于其5%的浓度存在。
[0059] 在一些实施方案中，浸渍有金属纳米粒子的纤维素纤维还浸渍有金属碳酸盐(例 如，碳酸银，如果在碱水溶液中采用第I族碳酸盐并且银盐作为金属盐的水溶液）。基于所述 纤维的重量，金属碳酸盐可以以不大于8 % w/w、不大于5 % w/w、不大于3 % w/w或不大于1 % w/w的浓度存在。在一些实施方案中，基于所述纤维的重量，金属碳酸盐以至少0.1 %w/w、至 少0.2%w/w、至少0.6%w/w、至少0.8%w/w、至少 l%w/w、至少 1.2%w/w、至少 1.5%w/w或至 少2 %的浓度存在。
[0060] 在一些实施方案中，金属碳酸盐以不大于金属纳米粒子的浓度的20%、不大于其 15%、不大于其10%或不大于其5%的浓度存在。
[0061] 在一些实施方案中，浸渍有金属纳米粒子的纤维素纤维还浸渍有聚合物。如果采 用第一方面的方法来制备所述纤维，则所述聚合物将以小量存在。所述聚合物可以以多至 30%w/w的量存在。在一些实施方案中，所述纤维素纤维含有浓度为不大于30%、不大于 25%、不大于20%、不大于