[发明专利]一种高聚物复合细菌纤维素载氧化锌抗菌材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种高聚物复合细菌纤维素载氧化锌抗菌材料及其制备方法与应用。所述的抗菌材料以海藻酸钠或羧甲基纤维素作为添加物加入发酵培养基中，细菌纤维素合成时与海藻酸钠或羧甲基纤维素钠结合。发酵产物中具备海藻酸钠或羧甲基纤维素钠中的羧基，利用该羧基与锌离子结合，通过微波高温高压的水热反应，使纳米氧化锌负载在高聚物复合细菌纤维素上。该方法可以有效提高纳米氧化锌在细菌纤维素中的负载量，并且提供稳定的负载。并且该方法比传统化学接枝环保，不需要使用高腐蚀性的化学物。聚物复合细菌纤维素载氧化锌抗菌材料具有良好生物相容性的细菌纤维素具有抗菌性能，可应用于部分体表创伤。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种高聚物复合细菌纤维素载氧化锌抗菌材料及其制备方法与应用。

背景技术

细菌纤维素(bacterial cellulose,简称BC)是细菌自身生长组装形成，具有天然纳米三维网状结构。细菌纤维素具有很高的结合水能力，表面积要比植物纤维大，具有更高的化学吸附能力。细菌纤维素有较高的生物相容性、适应性和良好的生物可降解性，而被广泛应用于组织工程的各个领域。由于细菌纤维素材料具有良好的力学性能和优良的保水能力，其在创面敷料中的应用极受关注。在临床过程中，体表创面常伴有感染情况，而细菌纤维素本身没有抗菌抑菌的能力，难以用于体表创伤，因此临床实践的需求对细菌纤维素创面敷料又提出了新的要求，急需一种具备良好抗菌性能的细菌纤维素材料。

现有技术普遍采用浸泡法负载纳米银的方式实现细菌纤维素的抗菌抑菌功能化，虽然纳米银的抗菌性能已取得普遍认识，但是其长期大范围使用导致的生物积累和毒副作用已不可忽视；并且采用浸泡法的方式，通过渗透作用实现纳米材料的负载，一方面纳米材料的负载量十分有限，另一方面纳米材料在细菌纤维素中的结合稳定性较差，易于脱落游离。

发明内容

针对上述的不足，本发明的目的是提供一种高聚物复合细菌纤维素载氧化锌抗菌材料及其制备方法与应用。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种高聚物复合细菌纤维素载氧化锌抗菌材料的制备方法，将海藻酸钠或羧甲基纤维素作为添加物加入到含细菌纤维素产生菌的发酵培养基中，然后进行发酵培养，细菌纤维素合成时候与海藻酸钠或羧甲基纤维素钠结合，获得复合高聚物的细菌纤维素，复合高聚物的细菌纤维素与锌离子结合，使纳米氧化锌负载在高聚物复合细菌纤维素上，获得高聚物复合细菌纤维素载氧化锌抗菌材料。

所述的细菌纤维素产生菌是葡糖酸醋酸杆菌(Gluconacetobacter sp.)GD-BC-1。

优选，具体包括以下步骤：

(1)将葡糖酸醋酸杆菌(Gluconacetobacter sp.)GD-BC-1种子液按5～10％v/v的接种量接入含高聚物的发酵培养基中，28～32℃静置培养5-14天，得到复合高聚物的细菌纤维素，所述的高聚物为海藻酸钠或羧甲基纤维素钠；

(2)将复合高聚物的细菌纤维素置于氢氧化钠溶液中进行沸水浴处理，然后用去离子水冲洗至中性；

(3)将经步骤(2)处理后的复合高聚物的细菌纤维素放入1～2mol/L的锌盐溶液中，超声，搅拌，取出后放入微波反应罐中，加入水，滴加氢氧化钠溶液，不断搅拌，微波加热至160～200℃，维持30～120min；

(4)待反应罐冷却后，将产物取出，用去离子水洗至中性，干燥，即得到高聚物复合细菌纤维素载氧化锌抗菌材料。

优选，所述的海藻酸钠的粘度为100～500mPa·s；所述的羧甲基纤维素钠的粘度为50～4500mPa·s。

优选，所述的高聚物在发酵培养基中的浓度为1～20g/L。