[发明专利]一种再生细菌纤维素复合水凝胶敷料的制备方法

说明书

本发明公开了一种再生细菌纤维素复合水凝胶敷料的制备方法，是在氢氧化钠、尿素绿色溶剂中，以富含还原性羟基基团的细菌纤维素和聚乙烯醇为分散剂和还原剂，形成氢键的同时还原产生纳米银，在不使用任何有毒的化学交联剂和还原剂的条件下，通过反复冻融法制备而得。本发明制备方法简单绿色，实现了银在复合水凝胶上的高效负载和缓慢释放，并克服了化学还原剂和交联剂毒性大的缺点。该水凝胶敷料制备成本低，力学性能好，具有优异的抗菌性能、生物相容性和促进伤口愈合性能，是一种理想的伤口敷料，有望应用于临床皮肤创伤治疗上。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种再生细菌纤维素复合水凝胶敷料的制备方法。

背景技术

皮肤是人体最大的器官，在维持体内平衡和防止微生物入侵方面起着重要作用。然而，皮肤损伤会导致细菌感染、组织脱水和严重的继发性创伤。水凝胶的高含水量、良好的生物相容性和多孔三维结构等特点使其成为治疗皮肤损伤的理想伤口敷料。

聚乙烯醇（PVA）、细菌纤维素（BC）等水凝胶机械性能或抗菌性能差，限制了其作为伤口敷料的应用。传统的增强水凝胶力学性能的方法一般是添加增强辅料或使用戊二醛、化学交联剂。通常采用溶液浇筑法或机械共混法，用BC为增强剂，制备PVA/BC纳米复合材料。在此过程中，虽然纤维素可以均匀地分布在整个材料中，但由于BC不能溶解于普通溶剂中，与PVA不能很好结合而起到有效改善力学性能的作用，导致制备的水凝胶力学性能较差。为了进一步提高力学性能，戊二醛等化学交联剂被用于改善水凝胶的力学性能。纳米银（AgNPs）具有优异的抗菌活性，广泛应用于伤口敷料中。在水凝胶中引入AgNPs不仅可以提高其抗菌性能，而且可以在一定程度上提高其力学性能。然而，硼氢化钠等化学还原剂虽然可以提高银纳米粒子的制备效率，但对细胞及其组织产生潜在的生物毒性，不利于细胞及组织增殖和生长。

发明内容

本发明的目的是提供一种再生细菌纤维素复合水凝胶敷料的制备方法。

一、再生细菌纤维素复合水凝胶敷料的制备

本发明充分利用BC和PVA能够改善与机体细胞的相互作用促进上皮细胞和成纤维细胞的迁移，从而加速组织的形成的特点，以抗菌性能好的AgNPs为抗菌剂，克服传统抗菌水凝胶制备过程中制备过程复杂、制备成本高、交联剂等化学品毒性大等缺点，提供了一种再生细菌纤维素复合水凝胶敷料的制备方法，具体包括以下制备步骤：

（1）将细菌纤维素粉末加入NaOH、尿素和H₂O混合溶液中，-12~-20℃下预冷30~60min，搅拌10~30min，得到透明的细菌纤维素溶液。其中，细菌纤维素粉末与NaOH、尿素和H₂O混合溶液的质量比为1:25~1:50；NaOH、尿素和H₂O混合溶液中，NaOH、尿素和H₂O的质量比为1:1.5:10~1:2:15；搅拌是在2000~3000r/min下搅拌。

其中细菌纤维素粉末的制备方法如下：将木醋杆菌（Acetobacter xylinum，ATCC53582）接种至HS培养基中，调节pH至5.5~6.5，于25~30℃条件下，静置发酵7~10天；将得到的上层细菌纤维素薄膜取出，置于0.1 mol/L NaOH溶液中，于65~85℃下处理40~60min，除去残留的培养基、菌体后，将细菌纤维素薄膜从NaOH中取出，用蒸馏水反复洗涤至pH =7.0，冷冻干燥，机械粉碎，过200目筛，得到细菌纤维素粉末。

（2）将PVA加入去离子水中得到PVA溶液，在PVA溶液中加入AgNO₃，使其混合均匀并充分溶解得到AgNO₃的PVA溶液。其中，PVA与AgNO₃的质量比为8:1~50:1。