[发明专利]一种季铵盐化甲壳素抗病原微生物喷雾剂、其制备方法及应用

说明书

本发明提供一种季铵盐化甲壳素抗病原微生物喷雾剂、其制备方法及应用，所述季铵盐化甲壳素抗病原微生物喷雾剂包含以下组分：季铵盐化甲壳素浓度为0.2‑1.0wt％，甘油浓度为0.5‑3.5wt％，右泛醇浓度为0.3‑4.0wt％，余量为医用无菌纯水；其中，所述季铵盐化甲壳素的脱乙酰度为7.4‑60.5％，季铵盐取代度为0.28‑0.82。本发明提供的季铵盐化甲壳素抗病原微生物喷雾剂，具有生物安全性优良、无毒、无免疫原性、可生物降解的特点，同时具有包括广谱高效抗菌、抗病毒性能以及促伤口愈合在内的多种作用，其制备方法简单实用，利于工业生产。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种季铵盐化甲壳素抗病原微生物喷雾剂、其制备方法及应用。

背景技术

甲壳素是由β-(1→4)-2-乙酰氨基-D-葡萄糖组成的结晶性聚多糖，广泛存在于虾蟹等水生动物外骨骼、无脊椎动物角质层、绿藻、真菌和酵母菌细胞壁中，是地球上蓄积量仅次于纤维素的天然高分子。壳聚糖是由甲壳素脱乙酰反应得到的产物，不仅溶解性得到进一步提高，其表面带有正电荷的氨基还增强了抗菌性能。甲壳素和壳聚糖源自生物体，是可再生的天然高分子材料，具有良好的生物相容性、生物可降解性、无毒无免疫原性等特性，现广泛应用于抗菌、止血、促伤口愈合、抗病毒等生物医用材料的研究和产品开发领域。然而，目前制备壳聚糖最常用的方法是通过甲壳素在浓碱高温条件下脱乙酰基获得，成本高、效率低，还会造成环境污染问题。并且甲壳素比壳聚糖更稳定，具有天然的生物相容性，因此，直接以甲壳素为基质进行化学修饰改造，制备多功能生物医用材料，具有更高的应用价值。

由于分子内与分子间超强氢键相互作用导致甲壳素形成微纤维网状的高度结晶有序结构，甲壳素难溶于水、稀酸、稀碱和一般的有机溶剂，难以直接利用，在一定程度上仍满足不了实际应用要求。甲壳素的季铵盐化改性是甲壳素化学改性研究的一个重要方向，在保留了甲壳素优良生物安全性的基础上，季铵盐基团的引入使得甲壳素溶解性大大提高，同时进一步增强了其抗菌性能。季铵盐化甲壳素分子中带强正电荷的氨基和季铵盐基团能与病原微生物生物膜上的负电荷成分结合，导致微生物膜结构及功能受损，使其具有高效、广谱的抗病原微生物作用；同时季铵盐化甲壳素还可用于创面修复，能够减少炎症细胞浸润，增加新生血管和胶原纤维的生产，具有在体的抗感染、促愈合作用。在生物医用材料研发领域，季铵盐化甲壳素有着巨大潜力。

目前，甲壳素基抗菌材料主要包括无纺布敷料、水凝胶、粉末、涂层等物理形式，仅能应用于临床上创面受损、外科手术等患者的治疗和护理，应用场景局限。在一些特殊但又常见的应用场景，性能优良的甲壳素基抗菌材料却无法得到实际应用。口罩及防护服本身并没有杀死细菌、病毒等病原微生物的能力，残留在废弃的口罩和防护服上的病原微生物是十分重要的潜在感染源，废弃的口罩及防护服如果不经医学处理随意丢弃，容易造成严重的二次污染。同时，大量的医疗器械也需要抗病原微生物材料的处理，从而阻断院内感染。如能将季铵盐化甲壳素通过一定的方式制成喷雾剂，并将其喷涂于口罩、防护服及相关医疗器械表面，便可以利用季铵盐化甲壳素中氨基和季铵盐分子产生的静电作用吸附并杀灭残留的细菌、病毒等病原微生物，阻断二次污染。季铵盐化甲壳素喷雾剂同样可应用于创面患者的治疗与护理，喷雾剂与创面能更加均匀、充分地接触，发挥抗感染、促伤口愈合的作用。

因此，开发出一种具有广谱高效抗病原微生物性能以及促伤口愈合性能的季铵盐化甲壳素喷雾剂，并探寻其高效的制备方法，将具有良好的应用前景。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种季铵盐化甲壳素抗病原微生物喷雾剂，具有生物安全性优良、无毒、无免疫原性、可生物降解的特点，同时具有包括广谱高效抗菌、抗病毒性能以及促伤口愈合在内的多种作用。

本发明目的之二在于提供一种季铵盐化甲壳素抗病原微生物喷雾剂的制备方法，方法简单实用，利于工业生产。

本发明目的之三在于提供一种季铵盐化甲壳素抗病原微生物喷雾剂的在抗菌、抗病毒及促伤口愈合中的应用。