[发明专利]一种抗菌纳米银/木质素聚氨酯敷料及一步法制备该敷料的方法

说明书

本发明涉及生物医学材料技术领域，具体涉及一种抗菌纳米银/木质素聚氨酯敷料及一步法制备该敷料的方法。该敷料中木质素均匀地分布在聚氨酯中，纳米银均匀地负载在木质素聚氨酯表面，纳米银的负载量为0.001％‑0.01％。一步法制备该敷料的方法包括：木质素多元醇、发泡剂、二异氰酸酯在催化剂的作用下，搅拌发泡熟化一步制得。本发明敷料采用简单的一步法，将液化木质素与发泡剂混合，使其在聚氨酯合成过程中得到了纳米银，且在降低Ag含量的同时提升聚氨酯敷料的抗菌性能，使其在应用中可以缩短伤口愈合的时间，而且低含量的纳米银还能够降低其对人体正常细胞的毒性伤害，从而提高对人体的安全可靠性。

技术领域

本发明涉及生物医学材料技术领域，具体涉及一种抗菌纳米银/木质素聚氨酯敷料及其制备方法。

背景技术

木质素是一种芳香型高分子聚合物，具有高含碳量、高热稳定性、抗菌活性、抗氧化性和低细胞毒性，在生物医学领域是一种很有前途的天然原料，可以用作抑菌辅料。

聚氨酯泡沫敷料柔性好，透湿性好，细胞毒性低，可作为药物载体，能够吸收大量渗出液，对氧气和二氧化碳几乎完全通透。然而，聚氨酯的制备主要依靠石化产品，利用天然的木质素代替石油资源是一种制备环保型医用聚氨酯材料的可行方法。

金属抗菌敷料在生物医学领域被广泛研究，其中，银纳米颗粒(Ag NPs)具有广谱抗菌性，能够有效地杀死细菌、真菌和病毒。关于纳米银复合敷料的种类较多，但大多存在不稳定性、杀菌效果好但毒性高等问题。

目前，纳米银/木质素聚氨酯敷料要采用简单的制备方式，并实现不添加化学有机物的同时降低银含量，相对比较困难，且银含量较高，约0.1％～1％，成本较高。如中国专利(公告号：CN107312315B)公开了一种木质素/银复合抗菌剂，并公开该抗菌剂在聚氨酯中的应用。该方案利用碱木质素中的引入的羧酸负电官能团吸附银离子，酚羟基等还原性官能团将银离子还原成银纳米粒子，先得到木质素/银复合抗菌剂，再将其添加到聚氨酯中。这种方法不仅相对比较复杂，且抗菌剂的添加量相对较多，重量占聚氨酯的0.5％-3％。

发明内容

本发明的发明目的在于针对现有技术存在的上述问题，提供不添加化学有机物的同时减少银离子含量，降低生产成本，又能保证杀菌效果的抗菌纳米银/木质素聚氨酯敷料。

本发明的上述目的通过如下技术方案实现：一种抗菌纳米银/木质素聚氨酯敷料，木质素均匀地分布在聚氨酯中，纳米银均匀地负载在木质素聚氨酯表面，纳米银的负载量为0.001％-0.01％。

作为优选，所述的纳米银为球状颗粒，直径为10nm-80nm。

本发明的第二个目的在于提供一种一步法制备上述抗菌纳米银/木质素聚氨酯敷料的方法，包括：木质素多元醇、发泡剂、二异氰酸酯在催化剂的作用下，搅拌发泡熟化一步制得。

本发明通过木质素多元醇与异氰酸酯反应生成氨基甲酸酯键，同时加入发泡剂，木质素结构中保留的酚羟基作为还原剂，在边凝胶边产生气体的过程中将银离子原位还原为纳米银，得到了负载纳米银的木质素聚氨酯材料。

作为优选，按重量份数计，木质素多元醇15-30份，催化剂0.15-0.3份，发泡剂0.05-0.09份，二异氰酸酯10-20份。

作为优选，所述的木质素多元醇通过如下方法制得：将20-40重量份木质素、100重量份多元醇、3.0-6.0重量份浓硫酸进行液化反应，得到木质素多元醇，所述液化反应的温度为120-150℃，时间为0.5-2小时。木质素在液化过程中，催化剂与反应条件的改变会直接影响木质素多元醇的结构。反应程度不够，会导致木质素多元醇的羟基含量改变，影响后续聚氨酯的合成反应；但是若过度反应导致木质素出现交联结块的现象，形成不均匀的溶液，直接影响聚氨酯的合成失败。