[发明专利]氯化壳聚糖抗菌材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种氯化壳聚糖抗菌材料及其制备方法和应用。本发明的抗菌材料包括基质和功能基团，所述基质为壳聚糖膜，所述功能基团为氯胺基即N‑Cl，包含在所述壳聚糖膜上。本发明的抗菌材料对革兰氏阳性菌及阴性菌都有很好的抗菌效果，抗菌性能与阳极电量呈正相关，细胞相容性好，制备工艺快速绿色可控。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体地说，本发明涉及一种抗菌材料及其制备方法和应用，具体地涉及一种具有氯胺即N-Cl共价键结构的氯化壳聚糖抗菌材料及其制备方法和应用。

背景技术

皮肤作为人体最大的器官，在日常活动中受伤几率最大。皮肤一旦形成伤口，细菌极易侵入导致感染，延长伤口愈合时间，严重者会导致败血症危及生命。目前，临床上普遍采用的注射抗生素方法易导致耐药细菌的产生。因此，对非抗生素类抗菌型伤口敷料的研究开发受到广泛关注。

目前抗菌敷料的制备工艺主要包括聚合法、静电纺丝法、溶胶凝胶法等。这些方法都存在着制备过程复杂、使用大量有机试剂、生物相容性差、无法精确控制抗菌成分的含量等缺点。

因此，本领域迫切需要开发制备工艺简单且绿色、结构及功能可控、生物相容性好的抗菌伤口敷料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有氯胺即N-Cl共价键结构的抗菌材料及其制备方法和应用。

本发明第一方面，提供一种抗菌材料，所述抗菌材料包括：

(1)基质，所述基质为壳聚糖膜；和

(2)功能基团，所述功能基团为氯胺基即N-Cl，包含在所述壳聚糖膜上。

在另一优选例中，所述抗菌材料为氯化壳聚糖膜。

在另一优选例中，通过电化学氯化法在所述基质上原位生成所述功能基团。无需添加接枝剂或浸泡在有机试剂中。

在另一优选例中，所述电化学氯化法为电化学阳极氯化法。

在另一优选例中，任选地改变阳极电量大小制备不同氯化程度的抗菌材料。

在另一优选例中，所述基质的重均分子量范围为5万-22万，较佳地为10万-20万，更佳地为12万-18万。

在另一优选例中，所述基质与功能基团的质量比范围为33000:1-40:1，较佳地为118:1-40:1，更佳地为49:1-40:1。

在另一优选例中，以含氯化钠的磷酸盐缓冲溶液为电解液，施加阳极电量后，溶液中Cl^-失去电子生成氯气，氯气进一步水解形成氧化剂HClO，HClO与壳聚糖中的伯胺和/或酰胺反应，生成伯胺氯胺功能基团和/或酰胺氯胺功能基团，结构式分别如下所示：

在另一优选例中，所述抗菌材料包含结构单元A：

且所述抗菌材料的重均分子量为5万-22万。

在另一优选例中，所述抗菌材料还包含结构单元B：

在另一优选例中，所述抗菌材料还包含以下一种或两种结构单元：

在另一优选例中，所述抗菌材料的紫外可见光谱中，在325nm处具有特征峰。

在另一优选例中，所述抗菌材料的X射线光电子能谱中，在273.2eV和200.6eV处具有特征峰。

在另一优选例中，所述抗菌材料的X射线光电子能谱各元素分谱中，在401.6eV和197.7eV和199.3eV和/或200.6eV和202.3eV处具有特征峰。