[发明专利]一种抗菌型细菌纤维素的制备方法

说明书

本发明涉及一种抗菌型细菌纤维素的制备方法，具有广谱抗菌活性。所述抗菌性细菌纤维素包括细菌纤维素和纳米氧化锌。与传统的湿法制备工艺不同，所述纳米氧化锌采用干法脉冲二乙基锌等锌源，气相扩散到细菌纤维素表面及内部纤维结构里面，制备得到与细菌纤维素化学键结合的纳米氧化锌。该方法过程有效避免了多余浸渍液、交联剂、抗菌剂、分散剂、防腐剂、酸碱试剂等化学试剂在细菌纤维素里面的残留，制备方法简单易行，成本低廉，在不破坏细菌纤维素内部三维网络结构的前提下制备出抗菌型细菌纤维素。

技术领域

本发明涉及一种抗菌型细菌纤维素的制备方法，具有广谱抗菌活性，可以应用于化妆品、生物医学等领域。

背景技术

细菌纤维素是一种由微生物发酵制得的纤维素水凝胶，具有精细的纳米纤维3D结构，赋予该材料各种优异的性能，如含水量极高，有强大的吸附和扩散双重作用，弹性好，力学性能优异，生物安全性高，广泛应用与食品、生物医药、化工、造纸、环保等领域，在生物医用材料的创伤敷料、人工血管、药物载体、人造软骨以及骨组织支架等领域也具有广泛应用前景，已成为国内外研究的热点。目前已知的纤维素产生菌属有醋酐菌属，土壤杆菌属，假单胞杆菌属，无色杆菌素，产碱杆菌属，气杆菌属，固氮菌属，根瘤菌属和八叠球菌属这9属细菌中的某些种类。

然而，细菌纤维素也存在明显的缺点，譬如，细菌纤维素本身并不具有抗菌性，因此作为创伤敷料等领域时，难以应对伤口的感染。对此，为了得到性能更好的细菌纤维素，利用细菌纤维素比表面积大且含有大量羟基基团，以及很容易与其他生物功能材料形成共价键的特点，有大量研究采用化学、物理复合等方法进一步提高细菌纤维素的性能。目前，制备抗菌性细菌纤维素的方式主要分为：溶液浸渍，即将细菌纤维素浸渍在含有纳米粒子的溶液中，利用细菌纤维素优良的吸液特性，使纳米粒子进入到细菌纤维素内部形成纳米复合物；原位复合，即将细菌纤维素浸渍在含有离子的水溶液中，使离子进入到细菌纤维素内部并吸附在纤维表面，再经过原位还原形成纳米复合物；生物复合，即在细菌纤维素发酵培养过程中，在培养液里加入其它材料，在其生物合成过程中形成复合物。

以上三种方法都有显著地缺点，溶液浸渍法和原位复合法制备的细菌纤维素复合膜其功能粒子仅仅分布于细菌纤维素膜的表面，只有很少量的功能粒子能进入细菌纤维素膜的内部，因此细菌纤维素膜的利用率低。生物复合法制备的细菌纤维素复合膜对于功能粒子的吸附并不牢固，难以使功能性得到长久的保持。另外，这三种方法都是湿性反应，或多或少引入浸渍液、交联剂、抗菌剂、分散剂、防腐剂、酸碱试剂等化学试剂，而这些化学试剂清洗不干净不彻底，大多数对人体有一定的毒性，存在安全隐患。另外，上述三种制备方法全部是湿法制备，离子浓度要求比较精确，很难实现抗菌粒子的化学计量，对操作要求很高。

与现有专利公开文献相比，本发明专利申请的显著优点在于：第一，相对于湿法反应凝聚态液体来说，无需破坏细菌纤维素三维网络结构，干法反应，气体分子扩散速度及空间容易的多。第二，无需使用浸渍液、交联剂、分散剂、防腐剂、酸碱试剂等化学试剂，避免了在细菌纤维素里面化学物质残留。第三，通过控制二乙基锌等锌源的进入量，精确控制抗菌氧化锌纳米颗粒的化学计量，操作简单易行，成本低廉。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种抗菌型细菌纤维素的制备方法。该方法过程有效避免了多余浸渍液、交联剂、抗菌剂、分散剂、防腐剂、酸碱试剂等化学试剂在细菌纤维素里面的残留，制备方法简单易行，成本低廉，在不破坏细菌纤维素内部三维网络结构的前提下制备出抗菌型细菌纤维素。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种抗菌型细菌纤维素，包括细菌纤维素和纳米氧化锌，所述纳米氧化锌采用干法喷入二乙基锌等锌源，气相扩散到所述细菌纤维素表面及内部纤维结构里面。所述纳米氧化锌与所述细菌纤维素化学键结合，两者结合牢固，不易脱落，材料稳定性好。通过控制二乙基锌等锌源的进入量，实现所述纳米氧化锌的化学计量。