CN109762077A - 一种抗菌壳聚糖的制备方法及其作为伤口护理软膏的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗菌壳聚糖的制备方法：分别将长烷基链叔胺试剂和卤化试剂加入到壳聚糖溶液中，同时进行季铵化反应和偶联反应，得到抗菌壳聚糖。将得到的抗菌壳聚糖和植物提取物混合溶于水中，向其中加入甘油和增稠剂，制备得到抗菌壳聚糖伤口护理软膏。该抗菌壳聚糖伤口护理软膏可用于皮肤表面伤口消炎，保护伤口，加速创面愈合。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗菌材料的制备方法及其作为伤口护理软膏的应用，尤其是涉及一种抗菌壳聚糖的制备方法及其作为伤口护理软膏的应用，属于生物医用材料领域。
背景技术
壳聚糖是由甲壳素脱乙酰化得到的阳离子碱性多糖，而甲壳素是自然界中含量仅次于纤维素的一种多糖，是地球上除蛋白质外数量最大的含氮天然有机化合物。壳聚糖具有良好的生物相容性和微生物降解性等性能，被广泛应用于抗菌止血等方面；壳聚糖的抑菌机理主要是由其氨基正电荷产生，但其水溶性差，抗菌能力弱，限制了其应用。壳聚糖乳酸盐、壳聚糖醋酸盐等衍生物虽然水溶性改善，但仅溶解于中性和碱性水溶性，抗菌性能仍有提高空间。采用季铵盐对其进行改性，能大大增强其抗菌性，因此，将季铵盐基团引入壳聚糖成为抗菌壳聚糖改性研究的热点之一。
CN107880153A中公开了一种6-羧基壳聚糖芳香族季铵盐衍生物及其制备和应用，首先将壳聚糖和氧化剂反应生成6-羧基壳聚糖，然后与芳香醛反应，制备得到N-取代6-羧基壳聚糖衍生物，然后和碘甲烷发生季铵化反应得到6-羧基壳聚糖芳香族季铵盐衍生物。该衍生物在农业、林业和卫生领域中用作杀菌剂。该壳聚糖芳香族季铵盐衍生物在农业领域可用作杀菌剂，但芳香族季铵盐衍生物具有较强的毒性，难以降解，限制了其在卫生医药领域的应用。
CN108623708A中公开了一种含卤代乙酸的壳聚糖季铵盐及其制备方法和应用，首先将3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和壳聚糖在氢氧化钠溶液中反应，得到壳聚糖季铵盐，然后与卤代乙酸盐进行离子交换，得到最终产物含卤代乙酸的壳聚糖季铵盐，其具有良好的水溶性和抑菌活性，可应用于医药和农药等领域。但该方法制备得到的产物带有卤代乙酸盐，其具有强的生物毒性，安全性差，难以应用到临床医药等中。
CN104672346B中公开了胍基壳聚糖季铵盐的制备方法，首先用将3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和壳聚糖进行季铵化改性，然后以聚六亚甲基单胍为胍基化试剂，对壳聚糖季铵盐进行胍基化改性，得到具有抗菌性的胍基壳聚糖季铵盐。该方法通过聚糖分子与季铵盐、单胍形成化学键结合在一起，产生协同增效作用，具有更强抗菌作用。但是，该方法采用微博辐射加高温的反应条件，条件苛刻，难以放大，且产物结构复杂，生物相容性和可降解性差，难以实现在医药领域的应用。
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种抗菌壳聚糖的制备方法，该制备方法简单，制得的抗菌壳聚糖具有广谱抗菌性。同时，制得的抗菌壳聚糖未改变壳聚糖本身的生物活性，具有良好的生物相容性和可生物降解性。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种通过上述制备方法制得的抗菌壳聚糖在伤口护理软膏上的应用。
为解决上述第一个技术问题，发明采用如下的技术方案：
一种抗菌壳聚糖的制备方法，包括如下步骤：
分别将长烷基链叔胺试剂和卤化试剂加入到壳聚糖溶液中，搅拌反应，反应时间25-72h，控制反应温度在60-90 ℃，反应结束后，用洗涤溶剂洗涤，干燥后得到抗菌壳聚糖。
本发明通过季铵化反应和偶联反应，一步法合成抗菌壳聚糖，在壳聚糖上引入季铵化基团。制备过程简单，省去了两步或多步合成的复杂步骤，减少了废液产生。制备得到的抗菌壳聚糖和壳聚糖、壳聚糖酸盐相比水溶性更好，具有更强的抗菌性能。同时，利用制得的抗菌壳聚糖制成的壳聚糖伤口护理软膏，可用于皮肤表面伤口消炎，保护伤口，加速创面愈合。
所述长烷基链叔胺试剂选自N,N-二甲基癸胺、N,N-二甲基十二胺、N,N-二甲基十四胺的一种或两种，优选为N,N-二甲基癸胺和N,N-二甲基十二胺。
根据本发明的某些实施方式，抗菌壳聚糖的制备方法中，所述卤化试剂选自碘甲烷，溴己烷，1,2-二溴乙烷，1,6-二溴己烷，1,3-二溴丙烷，环氧氯丙烷中的一种或多种；优选环氧氯丙烷和1,6-二溴己烷的一种或两种。
根据本发明的某些实施方式，抗菌壳聚糖的制备方法中，所述所述壳聚糖选自壳聚糖醋酸盐或壳聚糖乳酸盐。
根据本发明的某些实施方式，抗菌壳聚糖的制备方法中，所述卤化试剂、叔胺试剂和壳聚糖的质量比为0.2-3:1:1、或0.2-3:2:1、或0.2-3:1:2、或0.2-3:1:4、或0.5-1.5:1:1、或0.5-1.5: 1:2、或0.5-1.5: 1:4、或0.5-1.5: 1:10、或0.6-0.8: 1:1、或0.6-0.8:1:2、或0.6-0.8:1:4。
根据本发明的某些实施方式，抗菌壳聚糖的制备方法中，所述洗涤溶剂为水、乙醇、甲醇、正己烷、丙酮的两种或多种，优选为乙醇和正己烷。
为解决上述第二个技术问题，本发明提供一种通过上述制备方法制得的抗菌壳聚糖在伤口护理软膏上的应用。
根据本发明的某些实施方式，通过上述制备方法制得的抗菌壳聚糖在伤口护理软膏上的应用，具体步骤如下：将抗菌壳聚糖溶于去离子水中，向其中加入甘油，凡士林，和植物提取物，搅拌混合均匀，灌装，即可得到抗菌壳聚糖伤口护理软膏；
优选地，所述的植物提取物选自金盏菊提取物、五倍子提取物、大黄提取物中的一种或多种。
本发明所记载的任何范围包括端值和端值之间的任何数值以及端值或端值之间的任意数值所构成的任意子范围。
如无特殊说明，本发明中的各种原料均可经市售购得，本发明中所用的设备可采用所属领域中的常规设备或参照所属领域的现有技术进行。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明的制备方法中，通过控制反应条件和加料顺序，制备得到抗菌壳聚糖并用其制备了抗菌壳聚糖伤口护理软膏。本发明通过一步法合成抗菌壳聚糖，制备过程简单，反应条件温和可控，省去了两步法或多步法的合成和提纯步骤，减少了废液产生。制备得到的抗菌壳聚糖和壳聚糖、壳聚糖酸盐相比水溶性更好，具有更强的抗菌性能。同时，利用制得的抗菌壳聚糖制成的壳聚糖伤口护理软膏，可用于皮肤表面伤口消炎，保护伤口，加速创面愈合，且具有良好的生物相容性和可生物降解性。
附图说明
图1 实施例1和对比例1的抑菌实验结果
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
一种抗菌壳聚糖的制备方法，包括如下步骤：
1）搅拌溶解50 mL质量分数为3%的壳聚糖醋酸盐水溶液；
2）向上一步溶液中加入1.5 g N,N-二甲基癸胺，再向其中加入2 g碘甲烷和1 g环氧氯丙烷，80 ℃搅拌反应30 h；
3）反应结束后，用无水乙醇和正己烷交替洗涤三次，真空干燥，即可得到抗菌壳聚糖;
利用上述抗菌壳聚糖制备抗菌壳聚糖伤口护理软膏的制备方法，包括如下步骤：
将1 g抗菌壳聚糖溶于45 mL去离子水中，向其中加入2 g甘油和1 g大黄提取物，60℃机械搅拌1 h；称取40 g凡士林，60℃机械搅拌1 h。冷却灌装，即可得到抗菌壳聚糖伤口护理软膏。
实施例2
一种抗菌壳聚糖的制备方法，包括如下步骤：
1）搅拌溶解50 mL质量分数为5%的壳聚糖醋酸盐水溶液；
2）向上一步溶液中加入2.5 g N,N-二甲基十二胺，再向其中加入1.5 1,6-二溴己烷，80 ℃搅拌反应25 h；
3）反应结束后，用乙醇和丙酮分别洗涤两次，真空干燥，即可得到抗菌壳聚糖;
利用上述抗菌壳聚糖制备抗菌壳聚糖伤口护理软膏的制备方法，包括如下步骤：
将1 g抗菌壳聚糖溶于45 mL去离子水中，向其中加入2 g甘油，1 g五倍子提取物和1 g金盏菊提取物，70℃机械搅拌1 h；称取40 g凡士林，80℃机械搅拌1 h。冷却灌装，即可得到抗菌壳聚糖伤口护理软膏。
实施例3
一种抗菌壳聚糖的制备方法，包括如下步骤：
1）搅拌溶解300 mL质量分数为1%的壳聚糖乳酸盐水溶液；
2）向上一步溶液中加入2.5 g N,N-二甲基十二胺、N,N-二甲基十四胺，再向其中加入1g 1,6-溴己烷和 4 g 1,2-二溴乙烷，90 ℃搅拌反应72 h；
3）反应结束后，用甲醇、正己烷、乙醇依次洗涤两次，鼓风干燥，即可得到抗菌壳聚糖;
利用上述抗菌壳聚糖制备抗菌壳聚糖伤口护理软膏的制备方法，同实施例1。
对比例1
壳聚糖伤口护理软膏的制备方法，步骤如下：
将1 g壳聚糖醋酸盐溶于45 mL去离子水中，向其中加入2 g甘油和1 g大黄提取物，60℃机械搅拌1 h；称取40 g凡士林，60℃机械搅拌1 h。冷却灌装，即可得到壳聚糖（醋酸盐）伤口护理软膏。
对比例2
壳聚糖伤口护理软膏的制备方法，步骤如下：
将1 g壳聚糖乳酸盐溶于45 mL去离子水中，向其中加入2 g甘油和1 g大黄提取物，60℃机械搅拌1 h；称取40 g凡士林，60℃机械搅拌1 h。冷却灌装，即可得到壳聚糖（乳酸盐）伤口护理软膏。
对比例3
壳聚糖伤口护理软膏的制备方法，步骤如下：
将1 g壳聚糖溶于45 mL去离子水中，向其中加入2 g甘油和1 g大黄提取物，60℃机械搅拌1 h；称取40 g凡士林，60℃机械搅拌1 h。冷却灌装，即可得到壳聚糖伤口护理软膏。
实验例1
制备的样品进行金黄色葡萄球菌抑菌效果对比实验
检测条件：将实施例1-3和对比例1-3的壳聚糖伤口护理软膏进行菌液共培养抑菌实验。检测用菌为金黄色葡萄球菌ATCC29213。
检测方法：将培养好的金黄色葡萄球菌在PBS溶液里稀释至约1×108 CFU/mL，分为六组，分别将10 mL的含菌培养液加入到50 mL的离心管中。再分别取0.1 g实施例1-3和对比例1-3的壳聚糖伤口护理软膏分别加入到前述含菌培养液的离心管中。再分别将离心管在37℃温度下轻微振荡培养18 h，然后分别吸取0.1 mL培养液加入96孔细胞培养板中，用酶标仪读取各个孔在600 nm处的吸收光强。每组样品测5个平行样本，统计平均值。抑菌率结果如下表1所示。实施例1-3的壳聚糖伤口护理软膏对金黄色葡萄球菌的抑菌率均在99%以上，基本完全抑制了金黄色葡萄球菌的生长；而对比例1-3的样品基本没有抗菌效果。
分别取实施例1和对比例1培养液各20微升，用涂布棒均匀涂抹到固体培养基上，在37℃恒温培养12 h，观察结果如图1所示。实施例1的培养基上基本无细菌生长，而对比例1的培养基上长满了细菌。
表1 各实施例及对比例样品的金黄色葡萄球菌抑菌实验结果
实验例2
制备的样品进行绿脓杆菌抑菌效果对比实验
检测条件：将实施例1-3和对比例1-3的壳聚糖伤口护理软膏进行菌液共培养抑菌实验。检测用菌为绿脓杆菌ATCC15442。
检测方法：将培养好的绿脓杆菌在LB培养基里稀释至约1×105 CFU/mL，分为六组，分别将10 mL的含菌培养液加入到50 mL的离心管中。再分别取0.1 g实施例1-3和对比例1-3的壳聚糖伤口护理软膏分别加入到前述含菌培养液的离心管中。再分别将离心管在37℃温度下轻微振荡培养12 h，然后分别吸取0.1 mL培养液加入96孔细胞培养板中，用酶标仪读取各个孔在600 nm处的吸收光强。每组样品测5个平行样本，统计平均值。抑菌率结果如下表2所示。实施例1-3的壳聚糖伤口护理软膏对绿脓杆菌均具有良好的抗菌效果，而对比例1-3的对照样品基本没有抗菌效果。
分别取实施例1和对比例1培养液各20微升，用涂布棒均匀涂抹到固体培养基上，在37℃恒温培养24 h，观察结果如图1所示。可明显看出，实施例1的培养基上无细菌生长，而对比例1的培养基上长满了细菌。
表2 各实施例及对比例样品的绿脓杆菌抑菌实验结果
Claims (8)
1.权利要求1，一种抗菌壳聚糖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
分别将长烷基链叔胺试剂和卤化试剂加入到壳聚糖溶液中，搅拌反应，反应时间25-72h，控制反应温度在60-90 ℃，反应结束后，用洗涤溶剂洗涤，干燥后得到抗菌壳聚糖。
2.根据权利要求1所述的抗菌壳聚糖的制备方法，其特征在于：所述长烷基链叔胺试剂选自N,N-二甲基癸胺、N,N-二甲基十二胺、N,N-二甲基十四胺的一种或两种，优选为N,N-二甲基癸胺和N,N-二甲基十二胺。
3.根据权利要求1所述的抗菌壳聚糖的制备方法，其特征在于：所述卤化试剂选自碘甲烷，溴己烷，1,2-二溴乙烷，1,6-二溴己烷，1,3-二溴丙烷，环氧氯丙烷中的一种或多种；优选环氧氯丙烷和1,6-二溴己烷的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的抗菌壳聚糖的制备方法，其特征在于：所述壳聚糖选自壳聚糖醋酸盐或壳聚糖乳酸盐。
5.根据权利要求1所述的抗菌壳聚糖的制备方法，其特征在于：所述卤化试剂、叔胺试剂和壳聚糖的质量比为0.2-3:1:1、或0.2-3:2:1、或0.2-3:1:2、或0.2-3:1:4、或0.5-1.5:1:1、或0.5-1.5: 1:2、或0.5-1.5: 1:4、或0.5-1.5: 1:10、或0.6-0.8: 1:1、或0.6-0.8:1:2、或0.6-0.8:1:4。
6.根据权利要求1所述的抗菌壳聚糖的制备方法，其特征在于：所述洗涤溶剂为乙醇、甲醇、正己烷、丙酮的两种或多种。
7.一种通过上述权利要求1-6中任一方法制备的抗菌壳聚糖在伤口护理软膏的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：通过制备的抗菌壳聚糖在伤口护理软膏的应用，具体步骤如下：
将抗菌壳聚糖溶于去离子水中，向其中加入甘油，凡士林和植物提取物，搅拌混合均匀，即可得到抗菌壳聚糖伤口护理软膏；
优选地，所述的植物提取物选自金盏菊提取物、五倍子提取物、大黄提取物中的一种或多种。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN110343195A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-10-18 | 南京神奇科技开发有限公司 | 一种长链易溶壳聚糖及其制备方法 |
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2019
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110343195A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-10-18 | 南京神奇科技开发有限公司 | 一种长链易溶壳聚糖及其制备方法 |
| CN110343195B (zh) * | 2019-06-11 | 2021-12-24 | 南京神奇科技开发有限公司 | 一种长链易溶壳聚糖及其制备方法 |
| CN116063585A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-05-05 | 中海油田服务股份有限公司 | 一种改性耐温胍胶及其制备方法 |
| CN116655826A (zh) * | 2023-07-26 | 2023-08-29 | 青岛溯博生物技术有限公司 | 一种阳离子型羧甲基壳聚糖 |
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