含銀活性炭纖維敷料的制備及性能評價

熊亮

摘 要：以粘膠纖維為原材料，在纖維表面以化學鍍的方式引入銀成分，最終經(jīng)預(yù)處理、碳化和活化工藝后，制得了含銀活性炭纖維敷料。結(jié)果表明，該敷料具有廣譜抑菌性，良好的吸液性和生物相容性，作為敷料使用安全有效。

關(guān)鍵詞：粘膠纖維;活性炭纖維;化學鍍;敷料

Abstract：Using viscose fibers as raw materials，silver was introduced into the surface of the fibers by electroless plating.After pretreatment，carbonization and activation，the silver-containing activated carbon fiber dressing was prepared.The results showed that the dressing had broad-spectrum bacteriostasis，good liquid absorption and biocompatibility，and it was safe and effective to use as dressing.

Key words：Viscose fiber;Activated carbon fiber;Electroless plating;Dressing

活性炭纖維是上世紀六七十年代發(fā)展起來的一種新型高效吸附材料，它具有比表面積大、微孔豐富、孔徑小且分布窄、吸附量大、吸附速度快等優(yōu)點，在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。活性炭纖維敷料作為一種新型傷口敷料，能夠吸收大量滲液，保持傷口清潔并且創(chuàng)造一種有利于傷口愈合的濕潤環(huán)境。然而，使用時間過長也容易滋生細菌，造成傷口感染。因此，賦予活性炭纖維抑菌性是提升其作為新型敷料附加值的關(guān)鍵。本文通過在活性炭纖維表面化學鍍銀，從而將銀與纖維基體進行結(jié)合，從而賦予其抑菌功能，并對所制備的含銀活性炭纖維進行了性能評價。[1-3]

1 材料與方法

1.1 儀器及材料

（1）主要儀器：電子天平、真空管式爐、鼓風干燥箱、脫水機、氮氣瓶、真空干燥箱、恒溫振蕩器、紅外快速干燥器、循環(huán)水式真空泵、恒溫加熱磁力攪拌器。

（2）材料或試劑：粘膠纖維、去油液、粗化液、活化液、磷酸二氫鈉、水蒸汽、二氧化碳、氧氣等，所用試劑均為分析純。

1.2 方法

1.2.1 含銀活性炭纖維的制備[4]

（1）纖維表面處理：首先將粘膠纖維置于由5～15g/L的NaOH、30～60g/L的乙酸鈉、30～60g/L的碳酸鈉組成除油液中浸漬15min以除去其表面的油漬;然后將除油的纖維置于由1%高錳酸鉀和10%的硫酸構(gòu)成構(gòu)成的粗化液中浸漬10min;最后，將粗化的纖維置于由0.2g硝酸銀和1g的EDTA以及氨水組成的活化液中浸漬20～30min。

（2）化學鍍銀：首先，在1L蒸餾水中溶解40g葡萄糖，6g酒石酸以及10mL乙醇，并添加琥珀酸5g、硫脲0.002g、EDTA1.0g，充分攪拌使其溶解，記為溶液A。然后，將2g硝酸銀與4g氫氧化鈉溶于60mL蒸餾水，滴加氨水至沉淀完全溶解，記為溶液B。最后，將溶液B混入溶液A中，充分攪拌，并加入上述已經(jīng)活化的粘膠纖維浸于其中，施鍍60min。施鍍后分析鍍液中硝酸銀和葡萄糖含量變化，補充添加差量并滴入氨水至鍍液澄清以便于進行下組施鍍。

（3）含銀活性炭纖維敷料的制備：將施鍍后的纖維用乙醇浸泡，清水洗滌數(shù)次，除去表面殘留物。于5g/L的碳酸鈉溶液中浸泡20小時，然后在120℃條件下脫水、烘干，然后將鹽浸漬后的纖維置于管式爐中，在氮氣保護下升溫（升溫速率10℃/min）至400℃炭化處理60min，之后繼續(xù)升溫（升溫速率10℃/min）至900℃，并通入壓力為0.5MPa的水蒸汽活化處理60min，從而獲得含銀活性炭纖維。所得活性炭纖維經(jīng)針刺無紡布工藝加工成型、分切及包裝滅菌即得持續(xù)抑菌功能的炭纖維敷料。

1.2.2 抗菌性能測試

分別準備好金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌的菌液，濃度為3×105CFU/mL。將本文制得的含銀活性炭纖維及對照樣品（普通活性炭纖維）分別剪成約5mm×5mm大小的碎片，稱取0.75g±0.05g作為一份試樣，置于錐形瓶中，加入緩沖生理鹽水，于121℃、103kPa滅菌20min。取出，冷卻至室溫，用移液槍分別吸取菌液5mL于上述滅菌后的錐形瓶中，24℃±1℃，300r/min振蕩18h后，從每個燒瓶中吸取1mL±0.1mL試液，移入裝有9mL±0.1mL 0.03mol/L PBS緩沖液的試管中，充分混勻。用10倍稀釋法系列稀釋混勻后，每個稀釋倍數(shù)的試管分別吸液制作兩個平板作平行樣。室溫凝固，倒置平板，37℃±1℃培養(yǎng)24h～48h（白色念球菌48h～72h），以稀釋平板法進行菌落計算，每個樣做三組平行實驗。

1.2.3 細胞毒性試驗

操作步驟如下：（1）紗布浸提液的制備：將材料浸提吸收10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基飽和后再按0.1g/mL浸提，37℃浸提24h，浸提液作為供試品組;（2）細胞制備：復(fù)蘇凍存L929細胞，傳至2代后，制備1×104個/mL細胞懸液，加入至96孔板中每孔200μL，放置于37℃，5%二氧化碳培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)24h;（3）加樣：將培養(yǎng)好的細胞，棄去原培養(yǎng)液，PBS洗去死細胞，每孔加入200μL供試驗品，每個樣品三個平行;（4）檢測：將（3）放置于37℃，5%二氧化碳培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)24h后，采用MTT法檢測細胞毒性。

2 結(jié)果與討論

2.1 抗菌性能

將本文制得的含銀活性炭纖維與普通活性炭纖維進行抗菌試驗對比測試，其結(jié)果如下表所示：

從上表中可以看出，經(jīng)過本文制得的活性炭纖維，由于纖維表面含銀，較之于原先的普通活性炭纖維，賦予了該纖維較好的抗菌性能，并且這種抑菌具有廣譜性。而普通活性炭纖維盡管振蕩接觸后其細菌深度并不高，但不代表其本身有抗菌性能，可能是由于部分細菌吸附于活性炭纖維表面而影響了測試結(jié)果。

2.2 吸液性能

以本文制備的含銀活性炭纖維復(fù)敷料為試驗組，市面普通活性炭纖維為對照組，測試其吸液性。稱取一定質(zhì)量在60℃恒溫干燥至恒定質(zhì)量的活性炭纖維W1，放入100ml蒸餾水中或100ml生理鹽水（自制的0.9%NaCl水溶液）浸泡1h后，把其放入離心管中，離心管的底部用一些濾紙?zhí)畛洌匀菁{離心拋出的液體，然后將離心管在1500r/min下離心20分鐘，去除吸附在纖維與纖維之間的液體。取出離心后的纖維稱其質(zhì)量為W2。纖維對水和鹽水的吸收率按（W2-W1）/W1比率來計算。[5-6]吸液性的大小如下表所示：

從上表結(jié)果中可以看出，含銀活性炭纖維的吸液性能略低于普通活性炭纖維，這可能是因為纖維表面結(jié)構(gòu)中被部分鍍上的銀影響了其微孔結(jié)構(gòu)，對其吸液性能造成一定的影響，但影響不是很大，仍具有較好的吸液性能。

2.3 細胞毒性試驗

將本文制得的抗菌止血紗布進行細胞毒性試驗測試，并設(shè)置了5組平行測試試驗，其結(jié)果如下表所示：

從上表細胞毒性的測試結(jié)果可知，本文制得的含銀活性炭纖維無細胞毒性，具有良好的生物相容性，可安全有效地應(yīng)用于臨床中。

3 結(jié)論

本文研究了以粘膠纖維為原材料，將纖維表面經(jīng)去油、粗化、活化等表面處理工藝，然后在纖維表面化學鍍銀，最后將纖維經(jīng)預(yù)處理、碳化和活化工藝后，制得了含銀活性炭纖維敷料，該敷料具有廣譜抑菌性，并且在鍍銀后雖然對活性炭纖維表面微觀結(jié)構(gòu)造成一定的影響，但最終對產(chǎn)品的吸液性影響不大，而且生物相容性良好，可在臨床上安全使用，值得推薦。

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