一种氨基酸/稀土纳米晶/纳米纤维素抗菌止血敷料的制备方法与流程

1.本发明涉及一种氨基酸/稀土纳米晶/纳米纤维素抗菌止血敷料的制备方法，一种多功能医用敷料的制备方法，属于医用材料技术领域。


背景技术：

2.医用敷料作为一类重要的卫生材料类医疗用品，在皮肤遭受损伤的情况下，用于覆盖创面，在皮肤恢复或重建之前，起到防止体内水分和电解质过度流失、维持体内环境稳定、调节体温，保护伤口，阻止外界微生物入侵等作用，预防和降低创面感染等并发症的发生。
3.国内每年有数千万人次因意外事故或手术导致皮肤损伤，且随着人口老龄化的加剧，与老年人密切相关的压疮、溃疡等慢性创面也逐年增多。据统计，我国的医用敷料的市场需求在 2010 年就达 400 亿元，年均复合增长速率超过 20%。然而，我国目前使用的医用敷料中，传统敷料的市场份额高达 80%以上，新型敷料的市场占有率远低于欧美发达国家。与传统敷料相比，新型敷料能够提高伤口愈合速度和愈合质量，减轻疼痛，且其更换频率更低，实际治疗成本更低，符合现代伤口护理医学的发展要求。随着我国医疗卫生领域的快速发展及国内患者对医疗条件和医护水平要求的提高，新型医用敷料受到患者和医护工作人员的青睐。因此，我国的医用敷料市场十分巨大且发展后劲十足。
4.目前，我国生产新型医用敷料的企业很少，且企业研发投入不足，产品缺乏竞争力，导致绝大部分新型医用敷料市场被价格昂贵的进口产品（3m、杜邦、强生等公司的产品）占据，给国内患者带来了极大的经济压力，也阻碍了我国伤口护理医护水平的快速提高。
5.因此，研发性能优良、价格可接受的，有自主知识产权的国产新型医用敷料，对于打破国外产品的垄断和技术壁垒，促进我国医用敷料行业的发展，改善患者的医疗体验，降低患者的医护成本和医护工作者的工作强度，无疑具有十分重要的意义。


技术实现要素：

6.本发明目的在于提供一种氨基酸/稀土纳米晶/纳米纤维素抗菌止血敷料的制备方法，一种生物相容性好、高效抗菌、亲水、可实时监测、止血的多功能敷料，可用于大面积烧伤、车祸等严重创伤的治愈，特别是在不太平世界背景下特殊状态（如战争）时的高效创伤救治。
7.本发明的再一目的在于：提供上述方法得到的产品。
8.本发明目的通过以下方案实现：一种氨基酸/稀土纳米晶/纳米纤维素抗菌止血敷料的制备方法，采用原位制备法，包括如下步骤：1）球形树状纳米氧化镧的制备：以pamam大分子为模板剂，碱液为沉淀剂，超声辅助沉淀结合水热法，制备出具有球形树状结构的纳米稀土镧氧化物；2）镧氧化物/氨基酸复合物的合成：采用微胶囊法聚合工艺，在纳米稀土化合物表
面包覆带正电荷的两亲性氨基酸聚合物（aa），即在氧化镧表面包覆带正电的两亲性氨基酸聚合物；3）氧化再生纤维素：醋酸酐与醋酸形成乙酰化混合液，将纤维素放置到混合液中，得到乙酰基取代度为0.1~3.3的含乙酰基纤维素；将含乙酰基纤维素进行氧化，四氯化碳与氧化氮形成氧化液，将含乙酰基纤维素浸泡到氧化液中，反应得到含乙酰基氧化再生纤维素，羧基含量5~26%；将氨基酸包覆处理的纳米氧化镧原位接枝至含乙酰基氧化再生纤维素上，得到含乙酰基氧化再生纤维素的湿法纺丝液；4）将含乙酰基氧化再生纤维素湿法纺丝，针织成一定质量的布匹。经分切折叠后制成含乙酰基氧化再生纤维素止血敷料，再经包装、无菌后，得到含乙酰基氧化再生纤维素止血敷料商品。
9.在上述方案基础上，步骤（1）中所述加入的碱为不同浓度的氨水。较佳的浓度为0.2 mol/l至0.75 mol/l。
10.在上述方案基础上，步骤（2）中所述的带有正电的两亲性氨基酸聚合物为l-苯丙氨酸nca，l-亮氨酸nca， l-缬氨酸nca，l-丙氨酸nca中的一种。
11.在上述方案基础上，步骤（3）中所述的纳米氧化镧的添加比例为5%-10%；乙酰基取代度为0.1~3.3，羧基含量5~26%；纤维的长度＞2mm；线密度≥1dtex；干强度≥12cn/tex；通过非织无纺布制造工艺，含乙酰基氧化再生纤维素止血敷料克重在100～350g/m2范围内。
12.将含乙酰基氧化再生纤维素湿法纺丝，针织成一定质量的布匹。经分切折叠后制成含乙酰基氧化再生纤维素止血敷料，再经包装、无菌后，得到含乙酰基氧化再生纤维素止血敷料商品。
13.本发明还提供了上述方法得到的含乙酰基氧化再生纤维素止血敷料。该止血敷料是由在oh
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c6上-coch3取代的氧化再生纤维素纤维，通过湿法制造工艺，再通过分切、包装、无菌制成的止血敷料。
14.本发明含乙酰基氧化再生纤维素止血敷料的原理是：利用稀土纳米晶的荧光响应性和抗菌性能，氨基酸的杀菌和亲水性，实现功能叠加，使其不仅具有高效的生物相容性和抗菌活性（抗菌率＞99.9%）；对荧光有敏感刺激响应，可用作亲水性基团实时示踪器材料；同时该敷料的亲水性强（溶胀率可达280%），能够有效吸收创面渗液，维持创面适度湿润的愈合环境；氧化再生纤维素还能通过羧基基团与血液中的血红蛋白的铁离子相结合，并激活凝血因子
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，进而达到促进凝血的目的。所得的多功能敷料适用于大面积烧伤、车祸等严重创伤的治愈，特别是在不太平世界背景下特殊状态（如战争）时的高效创伤救治。
15.本发明的优越性在于，氧化再生纤维素能通过羧基基团与血液中的血红蛋白的铁离子相结合，并激活凝血因子
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，进而达到促进凝血的目的。所得的多功能敷料适用于大面积烧伤、车祸等严重创伤的治愈，特别是在不太平世界背景下特殊状态（如战争）时的高效创伤救治。
附图说明
16.图1：实施例2制得的氨基酸/稀土纳米晶/纤维素复合材料的扫描电镜图。
17.实施例1一种氨基酸/稀土纳米晶/纳米纤维素抗菌止血敷料，按如下步骤制备：
1）球形树状纳米氧化镧的制备：以树枝状大分子pamam大分子为模板剂，0.2mol/l的氨水为沉淀剂，超声辅助沉淀法结合水热法，将0.2 mol/l的六水硝酸镧溶液50ml放入四口烧瓶并置于超声仪器中，将温度调整在20
±
5℃，用恒压漏斗将0.2mol/l的氨水沉淀剂缓慢加入硝酸镧溶液中，以1 ml/min的速度滴加，完成后，在超声仪中继续处理1 h，之后取出白色沉淀；取60 ml白色沉淀，加到高压反应釜里面进行进一步处理，置于140℃环境下加热6 h，将所得样品进行用离心机分离，再用乙醇洗涤若干次，再将样品取出并于140℃烘箱里面干燥2 h，之后于750℃煅烧5 h，研磨，制备出具有球形树状结构的纳米稀土镧氧化物n-re粉体，密封保存；2）镧氧化物/氨基酸复合物的合成：配置0.1mol/l的l-苯丙氨酸nca溶液，称取0.1gn-re粉体，采用微胶囊法聚合工艺，在步骤（1）中制备的n-re表面包覆l-苯丙氨酸nca，得到氨基酸包覆处理的纳米氧化镧，清洗，冷冻干燥；3）氧化再生纤维素：醋酸酐与醋酸形成乙酰化混合液，将一定量的纤维素放置到混合液中，乙酰基取代部分纤维素上的oh
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c6，得到乙酰基取代度为1.0；将含乙酰基纤维素进行氧化，四氯化碳与氧化氮形成氧化液，将含乙酰基纤维素浸泡到氧化液中，反应得到含乙酰基氧化再生纤维素，羧基含量17%的含乙酰基纤维素；将氨基酸包覆处理的纳米氧化镧原位接枝至含乙酰基氧化再生纤维素上；纳米氧化镧添加质量百分含量为5%，得到含乙酰基氧化再生纤维素的湿法纺丝液；4）将含乙酰基氧化再生纤维素湿法纺丝，纺成线密度1.1dtex长丝束，将含乙酰基氧化再生纤维素长丝进行s向加捻，捻度15捻/1cm，166d；针织成235g布匹；经分切折叠后制成含乙酰基氧化再生纤维素止血敷料，再经包装、无菌后，得到含乙酰基氧化再生纤维素止血敷料商品。
18.杀菌性能检测：依据《消毒技术规范》2002年版，采用圆盘扩散法进行杀菌性能检测。测试结果显示，复合敷料对大肠杆菌（8099型）的杀灭率大于99.999%，对金黄色葡萄球菌（atcc 6538型）的杀灭率大于99.999%，对铜绿假单胞菌（atcc 9027型）的杀灭率大于99.999%，对白色念珠菌（atcc 10231型）的杀灭率大于99.999%；体外血液循环凝血实验：测试蛋白吸吸附量明显降低，od值和细胞相容性显著提高，显示出优良的血液相容性和生物相容性；溶胀性能测试：利用称重法测试，制备的氨基酸/稀土纳米晶/乙酰化纤维素复合材料的溶胀率为228%，具有优异的亲水性。
19.实施例2一种氨基酸/稀土纳米晶/纳米纤维素抗菌止血敷料，与实施例1步骤近似按如下步骤制备：1）球形树状纳米氧化镧的制备：以树枝状大分子pamam大分子为模板剂，0.4mol/l的氨水为沉淀剂，采用超声辅助结合水热法将0.2 mol/l的六水硝酸镧溶液50ml放入四口烧瓶并置于超声仪器中，将温度调整在20
±
5℃，用恒压漏斗将0.4mol/l的氨水沉淀剂缓慢加入硝酸镧溶液中，以1 ml/min的速度滴加，完成后，在超声仪中继续处理1 h，之后取出沉淀；取60 ml白色沉淀，加到高压反应釜里面进行进一步处理，置于140℃环境下加热6 h，将所得样品进行用离心机分离，再用乙醇洗涤若干次，再将样品取出并于140℃烘箱里面干燥2 h，之后于750℃煅烧5 h，制备的具有球形树状结构的纳米稀土镧氧化物n-re，研磨，密封
保存；2）镧氧化物/氨基酸复合物的合成：配置0.1mol/l的l-亮氨酸nca溶液，称取0.1g n-re粉体，采用微胶囊法聚合工艺，在步骤（1）中制备的n-re表面包覆l-亮氨酸nca，得到氨基酸包覆处理的纳米氧化镧，清洗，冷冻干燥；3）氧化再生纤维素：醋酸酐与醋酸形成乙酰化混合液，将一定量的纤维素放置到混合液中，乙酰基取代部分纤维素上的oh
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c6，得到含乙酰基纤维素，乙酰基取代度为0.4；将含乙酰基纤维素进行氧化，四氯化碳与氧化氮形成氧化液，将含乙酰基纤维素浸泡到氧化液中，反应得到含乙酰基氧化再生纤维素，羧基含量23%；将5%步骤2）得到的氨基酸包覆处理的纳米氧化镧原位接枝至含乙酰基氧化再生纤维素上，得到含乙酰基氧化再生纤维素的湿法纺丝液；4）将含乙酰基氧化再生纤维素湿法纺丝，纺成线密度1.6dtex长丝束；将含乙酰基氧化再生纤维素长丝进行s向加捻，捻度15捻/1cm，166d；针织成230g布匹，经分切折叠后制成含乙酰基氧化再生纤维素止血敷料，再经包装、无菌后，得到含乙酰基氧化再生纤维素止血敷料商品。该止血敷料为氨基酸/稀土纳米晶/纤维素复合材料，其扫描电镜图见图1所示。
20.杀菌性能检测：依据《消毒技术规范》2002年版，采用圆盘扩散法进杀菌性能检测：依据《消毒技术规范》2002年版，采用圆盘扩散法进行杀菌性能检测。测试结果显示，复合敷料对大肠杆菌（8099型）的杀灭率大于99.99%，对金黄色葡萄球菌（atcc 6538型）的杀灭率大于99.999%，对铜绿假单胞菌（atcc 9027型）的杀灭率大于99.999%，对白色念珠菌（atcc 10231型）的杀灭率大于99.999%；体外血液循环凝血实验：测试蛋白吸吸附量明显降低，od值和细胞相容性显著提高，显示出优良的血液相容性和生物相容性；溶胀性能测试：利用称重法测试，制备的氨基酸/稀土纳米晶/乙酰化纤维素复合材料的溶胀率为250%，具有优异的亲水性。
21.实施例3一种氨基酸/稀土纳米晶/纳米纤维素抗菌止血敷料，与实施例1步骤近似按如下步骤制备：1）球形树状纳米氧化镧的制备：以树枝状大分子pamam大分子为模板剂，0.6mol/l的氨水为沉淀剂，采用超声辅助结合水热法，将0.2 mol/l的六水硝酸镧溶液50ml放入四口烧瓶并置于超声仪器中，将温度调整在20
±
5℃，用恒压漏斗将0.6mol/l的氨水沉淀剂缓慢加入硝酸镧溶液中，以1 ml/min的速度滴加，完成后，在超声仪中继续处理1 h后，取出沉淀；取60 ml白色沉淀，加到高压反应釜里面进行进一步处理，置于140℃环境下加热6 h，将所得样品进行用离心机分离，再用乙醇洗涤若干次，再将样品取出并于140℃烘箱里面干燥2 h，之后于750℃煅烧5 h制得具有球形树状结构的纳米稀土镧氧化物n-re，研磨，密封保存；2）镧氧化物/氨基酸复合物的合成：配置0.1mol/l的l-缬氨酸nca溶液，称取0.1gn-re粉体，采用微胶囊法聚合工艺，在步骤（1）中制备的n-re表面包覆l-缬氨酸nca，得到氨基酸包覆处理的纳米氧化镧，清洗，冷冻干燥；3）氧化再生纤维素：醋酸酐与醋酸形成乙酰化混合液，将一定量的纤维素放置到
混合液中，乙酰基取代部分纤维素上的oh
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c6，得到乙酰基取代度为2.9的含乙酰基纤维素；将含乙酰基纤维素进行氧化，四氯化碳与氧化氮形成氧化液，将含乙酰基纤维素浸泡到氧化液中，反应得到含乙酰基氧化再生纤维素，羧基含量7%；将纳米氧化镧添加比例为10%的氨基酸包覆处理的纳米氧化镧原位接枝至含乙酰基氧化再生纤维素上，得到含乙酰基氧化再生纤维素的湿法纺丝液；4）将含乙酰基氧化再生纤维素湿法纺丝，通过将含乙酰基氧化再生纤维素湿法纺丝，纺成线密度1.5dtex长丝束；将含乙酰基氧化再生纤维素长丝进行s向加捻，捻度15捻/1cm，32s；针织成300g布匹，经分切折叠后制成含乙酰基氧化再生纤维素止血敷料，再经包装、无菌后，得到含乙酰基氧化再生纤维素止血敷料商品。
22.杀菌性能检测：依据《消毒技术规范》2002年版，采用圆盘扩散法进行杀菌性能检测。测试结果显示，复合敷料对大肠杆菌（8099型）的杀灭率大于99.99%，对金黄色葡萄球菌（atcc 6538型）的杀灭率大于99.9%，对铜绿假单胞菌（atcc 9027型）的杀灭率大于99.9%，对白色念珠菌（atcc 10231型）的杀灭率大于99.99%；体外血液循环凝血实验：测试蛋白吸吸附量明显降低，od值和细胞相容性也有显著提高，显示出优良的血液相容性和生物相容性；溶胀性能测试：利用称重法测试，制备的氨基酸/稀土纳米晶/乙酰化纤维素复合材料的溶胀率为180%，具有较好的亲水性。
23.实施例4一种氨基酸/稀土纳米晶/纳米纤维素抗菌止血敷料，与实施例1步骤近似按如下步骤制备：1）球形树状纳米氧化镧的制备：以树枝状大分子pamam大分子为模板剂，0.75mol/l的氨水为沉淀剂，采用超声辅助结合水热法，将0.2 mol/l的六水硝酸镧溶液50ml放入四口烧瓶并置于超声仪器中，将温度调整在20
±
5℃，用恒压漏斗将0.75mol/l的氨水沉淀剂缓慢加入硝酸镧溶液中，以1 ml/min的速度滴加，完成后，在超声仪中继续处理1 h，之后取出沉淀；取60 ml白色沉淀，加到高压反应釜里面进行进一步处理，置于140℃环境下加热6 h，将所得样品进行用离心机分离，再用乙醇洗涤若干次，再将样品取出并于140℃烘箱里面干燥2 h，之后于750℃煅烧5 h，制备的具有球形树状结构的纳米稀土镧氧化物n-re，研磨得粉体，密封保存；2）镧氧化物/氨基酸复合物的合成：配置0.1mol/l的l-丙氨酸nca溶液，称取0.1gn-re粉体，采用微胶囊法聚合工艺，在镧氧化物表面包覆带正电的两亲性氨基酸聚合物，即在步骤（1）中制备的n-re表面包覆l-丙氨酸nca，得到氨基酸包覆处理的纳米氧化镧，清洗，冷冻干燥；3）氧化再生纤维素：醋酸酐与醋酸形成乙酰化混合液，将一定量的纤维素放置到混合液中，乙酰基取代部分纤维素上的oh
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c6，得到乙酰基取代度为2.2的含乙酰基纤维素；将含乙酰基纤维素进行氧化，四氯化碳与氧化氮形成氧化液，将含乙酰基纤维素浸泡到氧化液中，反应得到含乙酰基氧化再生纤维素，羧基含量18%；将氨基酸包覆处理的纳米氧化镧原位接枝至含乙酰基氧化再生纤维素上，纳米氧化镧添加量按质量百分计为8%，得到含乙酰基氧化再生纤维素的湿法纺丝液；4）将含乙酰基氧化再生纤维素湿法纺丝，通过将含乙酰基氧化再生纤维素湿法纺
丝，纺成线密度1.6dtex长丝束；将含乙酰基氧化再生纤维素长丝进行s向加捻，捻度15捻/1cm，166d；针织成280g布匹；经分切折叠后制成含乙酰基氧化再生纤维素止血敷料，再经包装、无菌后，得到含乙酰基氧化再生纤维素止血敷料商品。
24.杀菌性能检测：依据《消毒技术规范》2002年版，采用圆盘扩散法进行杀菌性能检测。测试结果显示，复合敷料对大肠杆菌（8099型）的杀灭率大于99.99%，对金黄色葡萄球菌（atcc 6538型）的杀灭率大于99.999%，对铜绿假单胞菌（atcc 9027型）的杀灭率大于99.999%，对白色念珠菌（atcc 10231型）的杀灭率大于99.999%；体外血液循环凝血实验：测试蛋白吸吸附量明显降低，od值和细胞相容性也有显著提高，显示出优良的血液相容性和生物相容性；溶胀性能测试：利用称重法测试，制备的氨基酸/稀土纳米晶/乙酰化纤维素复合材料的溶胀率为210%，具有优异的亲水性。