[发明专利]明胶/纳米银/壳聚糖衍生物复合薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物材料、高分子化学和生物化学的交叉学科领域，公开了一种壳聚糖衍生物修饰的明胶/纳米银抗菌复合薄膜的制备方法。

背景技术

明胶作为动物胶原蛋白组织的提取物，是一种天然高分子和生物大分子材料，它具有良好的生物相容性、无抗原性、止血及促进组织愈合等性能。我国的明胶资源储备丰富、来源广泛、价格低廉，且由于明胶良好的反应活性、成膜性、凝固性、生物相容性、可降解性、绿色环保性及可再生性等性能，使其近年来成为生物大分子材料科学领域的研究热点。目前，明胶在生物大分子材料领域的应用主要限于表面包覆剂、填充剂或者交联剂等，而以明胶为主要原材料，原位还原制备纳米银并将应用于自组装薄膜领域的研究应用鲜见报道。

纳米银具有良好的杀菌和抗菌作用，自古以来就被人们用于加速伤口愈合、治疗感染、净化水源等。纳米银与普通银相比，具有更大的比表面积、表面能和反应活性。现代研究结果表明，纳米银对致命的杆菌、球菌、丝菌的杀灭作用远远强于传统的银离子杀菌剂；且纳米银粒子克服了离子态银在溶液中不能稳定的特性，因此纳米银在杀菌、抗菌领域具有传统银离子和大尺寸金属银等杀菌剂无法比拟的优势。

壳聚糖及衍生物也是一种天然高分子材料,具有良好的生物活性、生物相容性、生物降解性、成膜性和抗菌杀菌性,能较好地促进伤口愈合和组织修复。截止目前，壳聚糖及衍生物在生物大分子材料、生化反应及生物医学领域都有较为的应用。壳聚糖含有自由氨基, 可与明胶分子结构上的羧基、羟基、巯基等配位而交联。目前，壳聚糖与明胶的复合制备主要采用加热共混的方式，而较少采用静电自组装及加热交联等方式。

因此本专利结合明胶、纳米银和壳聚糖及衍生物的优势，采用明胶原位还原制备纳米银和自组装壳聚糖衍生物等方法制备明胶/纳米银/壳聚糖衍生物复合薄膜，以期利用明胶和壳聚糖及衍生的良好生物相容性、可降解性，纳米银和壳聚糖衍生物良好的杀菌性将其应用于医用杀菌敷料、止血材料及人体皮肤材料等领域中。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种具有良好生物相容性、操作简单、绿色环保、价格低廉的明胶/纳米银/壳聚糖衍生物抗菌复合薄膜的制备方法，该方法包括如下步骤：

(1)明胶水溶液的配制：

将明胶加入到去离子水，搅拌升温至60°C-80 °C并保温反应1-3小时，制备出明胶水溶液；

(2)明胶/纳米银溶胶的制备：

在步骤(1)所制备的明胶水溶液中加入硝酸银，升温至预定温度并保温搅拌反应预定时间，获取明胶/纳米银溶胶；

(3)明胶/纳米银薄膜的制备：

将薄膜基底浸于浓硫酸和双氧水体积比为7:3的混合溶液中，3-6小时，取出并用去离子水冲洗；再将其浸入步骤(2)所制备的明胶/纳米银溶胶中预定时间，取出并吸干表面多余的明胶/纳米银溶胶，在室温下冷却静置10分钟-30分钟，获取明胶/纳米银薄膜；

(4)明胶/纳米银/壳聚糖衍生物抗菌复合薄膜的制备：

将步骤（3）获取的明胶/纳米银薄膜浸于质量浓度1-3%的壳聚糖衍生物溶液中5-20分钟，取出并用去离子水冲洗，在预定的加热温度下加热预定时间，制得明胶/纳米银/壳聚糖及衍生物抗菌复合薄膜。

优选地，步骤（1）中制备的所述明胶水溶液的质量浓度范围为6.25%-20%。

优选地，步骤(2)中加入的硝酸银与明胶水溶液中明胶的质量比范围为1:40-7:40。

优选地，步骤(2)所述升温至预定温度并保温搅拌反应预定时间中，所述预定温度范围为90°C-95°C，所述预定时间为1-2小时。

优选地，步骤（3）中所述薄膜基底为石英片、玻璃片、二氧化硅片、纤维基底的纱布或纤维基底的绷带中的任一种。

优选地，步骤（3）中薄膜基底在明胶/纳米银溶胶中浸入的所述预定时间范围为1-3小时。

优选地，步骤（3）中薄膜基底在明胶/纳米银溶胶中浸入时，所述明胶/纳米银溶胶温度保持在60°C-65°C。

优选地，步骤（4）中所述预定的加热温度范围为40°C-45°C，所述预定时间范围为40分钟-60分钟。

优选地，所述复合薄膜主要用于人工皮肤、医用抗菌敷料和止血材料等领域。