[发明专利]一种纳米银抗菌水凝胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物材料的制备，特别涉及一种纳米银抗菌水凝胶及其制备方法，该纳米银抗菌水凝胶适用于但不限于生物医用材料领域。

背景技术

感染是烧创伤护理领域最为普遍的并发症之一。在敷料上负载抗菌剂是保护创面及防止感染最简便易行的方法。临床上经常在敷料上加入抗生素治疗烧创伤。抗生素抗菌起效迅速，但长期使用易使细菌产生耐药性，时至今日，一些细菌已很难用抗生素杀灭。银及其化合物的抗菌作用被人们所熟知，其中Ag⁺能阻碍细菌的正常新陈代谢、抑制DNA复制、破坏细菌传输及呼吸系统等，具有广谱高效的抗菌能力。纳米银中除了Ag⁺发挥抗菌作用，银原子也可破坏细菌细胞膜、阻碍细胞壁合成、在细菌内堆积等而使细菌死亡，具有优异的广谱高效抗菌性能而不会导致耐药性。

传统的敷料如纱布等只是将创面与外部的污染物隔绝，并不能为组织的修复与重建创造一个湿润的环境。水凝胶是一种能显著地溶胀于水但不溶解于水的胶态物质，具有良好的吸水性及生物相容性，外观透明，可快速止血缓解疼痛，对水和氧气有良好的通透性，不粘连伤口。将其负载纳米银可制得纳米银抗菌水凝胶用于创面修复。

传统的纳米银抗菌胶态材料往往是直接将纳米银颗粒或溶液与高分子材料混合，纳米银分散较为困难，团聚现象严重，影响其抗菌性能。此外，制备过程中通常不进行交联或采用微波交联、化学交联。未交联及微波交联水凝胶遇组织液易溶解而且强度不够；戊二醛等化学交联剂的残留毒性会严重影响细胞生长和组织再生，从而影响治疗效果。

中国发明专利公开说明书CN102218155A的纳米银功能性水胶体医用敷料的制备方法是先将聚异丁烯加温溶解，之后将羧甲基纤维素钠、果胶、纳米银混合粉体加入聚异丁烯熔体中，最后注塑成型、老化、模压形成。此方法将纳米银粉体加入高分子熔体中，使得纳米银团聚严重，影响抗菌性能。另外，聚异丁烯亲水性差、水气透过性差，长期使用易造成皮肤积水、泛白和过敏现象，且不具备缓释作用。

中国发明专利申请公开说明书CN102266583A提供了一种纳米银湿态敷料的制备方法。该发明将改性细菌纤维素浸渍在硝酸银溶液中，得到含选择性负载银离子的细菌纤维素；或者将上述细菌纤维素再经过高压还原得到选择性负载纳米银颗粒的细菌纤维素。然后加入复配溶液中得到载银改性细菌纤维素基复配型功能湿态敷料。该方法通过细菌纤维素先吸附硝酸银溶液随后再原位还原生成纳米银，可有效改善纳米银的分散均匀性。但是细菌纤维素还未形成规模化生产，价格昂贵，限制了其规模应用。

中国发明专利公开说明书CN102228995A中的羧甲基壳聚糖季铵盐-纳米银溶胶是先将AgNO₃转化为更活泼的[Ag(NH₃)₂]OH，再用羧甲基壳聚糖季铵盐作为还原剂和稳定剂，采用微波辐射加热法制备得到的。此方法在制备[Ag(NH₃)₂]OH的时候加入了NaOH及氨水，使其制备的溶胶对组织刺激性大。微波辐射加热法对材料的交联程度低，所以得到的材料为溶胶，易溶于液体，应用受限。

中国发明专利公开说明书CN101664563A中提供的抗菌水凝胶的制备方法是将丙烯酰胺、聚乙二醇双丙烯酸酯交联剂和含有纳米银的天然高分子水溶液相混合，然后室温下置于⁶⁰Co源辐照交联。丙烯酰胺单体具有较强的细胞毒性，材料的残留毒性将严重影响抗菌水凝胶的生物相容性。

发明内容

本发明旨在摒弃使用大量有毒化学试剂的传统工艺，提供一种采用绿色合成工艺获得的纳米银抗菌水凝胶，其具有良好的生物相容性及生物降解性。

本发明的另一目的在于提供一种纳米银抗菌水凝胶的制备方法，该方法采用辐射技术同步实现水凝胶的交联及纳米银的原位合成，制备过程同时进行了灭菌，避免了制备过程引起的生物安全性问题。用此方法获得的纳米银抗菌水凝胶生物相容性更好，抗菌剂分布更为均匀，调节纳米银含量及交联程度还可得到不同降解速率和力学强度的产品。

为实现本发明的目的及解决其技术问题，采用以下技术方案：

一种纳米银抗菌水凝胶，不含有化学交联剂、交联敏化剂和交联引发剂，孔隙率在90％以上，交联度在50％以上，按重量计含有3％～20％的天然高分子或其衍生物、0～20％的合成高分子和0.005％～0.2％的纳米银，是将天然高分子或其衍生物、合成高分子、含银离子的化合物和水共混，然后采用辐射交联制备而成。