賀景秀

摘 要：針對(duì)傳統(tǒng)婦產(chǎn)科醫(yī)用手套抗菌性能差，抑菌率低的問題，提出用海藻酸鈉和殼聚糖形成的微膠囊結(jié)合季銨化合物對(duì)乳膠海綿進(jìn)行改性，并就改性后的乳膠海綿抗菌性能、抑菌緩釋性能、拉伸性能等進(jìn)行表征。結(jié)果表明：海藻酸鈉和殼聚糖分子間發(fā)生反應(yīng)形成粗糙聚合物，從而負(fù)載在乳膠海綿表面;季銨化合物能有效增強(qiáng)乳膠海綿的抗菌性，且抗菌性隨季銨化的增加而增加;改性后的乳膠海綿具備穩(wěn)定的抑菌緩釋性，能長(zhǎng)時(shí)間抑制細(xì)菌的生長(zhǎng);改性后的乳膠海綿平均拉伸強(qiáng)度為44 kPa，具備良好的延展性。

關(guān)鍵詞：乳膠海綿;抗菌;緩釋;拉伸強(qiáng)度

中圖分類號(hào)：TP392?????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001-5922（2022）01-0158-04

Preparation and application effect of medical antibacterial

gloves in obstetrics and gynecology

HE Jingxiu

（Yuechi County People′s Hospital，Guang’an 638300，Sichuan China）

Abstract：Aiming at the problems of poor antibacterial performance and low antibacterial efficiency of traditional obstetrics and gynecology medical gloves，the traditional natural latex sponge was modified with sodium alginate and chitosan microcapsules combined with quaternary ammonium compounds.The antibacterial property，antibacterial slow-release property and tensile property of the modified quaternary ammonium compound microcapsule natural latex sponge were characterized.The results showed that the polymer with rough surface was formed by the reaction between sodium alginate and chitosan，which made it play a good role in the loading process;Quaternary ammonium compounds could effectively increase the antibacterial property of natural latex sponge，and the antibacterial property went up with the increase of quaternary ammonium;The modified quaternary ammonium compound microcapsule natural latex sponge had stable antibacterial and slow-release properties，and could inhibit the production of bacteria for a long time;The average tensile strength of the modified natural latex sponge was 44kpa，showing a good ductility and could be used as medical glove material.

Key words：latex sponge;antibacterial;sustained release;tensile strength

醫(yī)用手套是目前較為常見的醫(yī)用品，特別是在婦產(chǎn)科手術(shù)中，為了避免產(chǎn)婦傷口出現(xiàn)細(xì)菌感染而導(dǎo)致的發(fā)炎現(xiàn)象，婦產(chǎn)醫(yī)生都會(huì)選擇抗菌醫(yī)用手套。但目前學(xué)術(shù)領(lǐng)域?qū)咕t(yī)用手套材料的研究還較少，但積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。如將硬脂酸鈉改性四針狀氧化鋅晶須超聲分散液引入天然膠乳（NRL）基體中，制備了綠色環(huán)保的Sodium stearate-T-ZnOw/橡膠（NR）抗菌醫(yī)用復(fù)合材料，提升了天然橡膠的抗菌性能[1];嘗試在橡膠材料表面構(gòu)建抗菌涂層，賦予其一定的抗菌性能和傳感功能[2];通過有機(jī)硅季銨鹽（QSQAS）和殼聚糖季銨鹽（HACC）抗菌劑復(fù)配，采用熔融共混擠出的方式制備季銨鹽類醫(yī)用抗菌熱塑性聚氨酯（TPU）[3]。通過以上研究看出，采用不同的材料對(duì)天然橡膠進(jìn)行改性，并結(jié)合適當(dāng)?shù)闹苽涔に?，是?dāng)前抗菌手套制備的基本思路。本試驗(yàn)在文獻(xiàn)[3]研究的基礎(chǔ)上，選擇海藻酸鈉和殼聚糖為微膠囊囊材，增加季銨化合物天然乳膠海綿的抗菌緩釋性能，為抗菌醫(yī)用手套的改進(jìn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

本試驗(yàn)主要材料：低氨天然乳膠（BR）：山東金宏昌化工科技有限公司;蓖麻油酸鉀（AR）：武漢康瓊生物醫(yī)藥科技有限公司;硫磺（AR）：山東星利萊新材料科技有限公司;油酸鉀（AR）：山東開普勒生物科技有限公司;焦磷酸鉀（AR）：江蘇采薇生物科技有限公司;硫化促進(jìn)劑（AR）：濟(jì)南匯錦川化工有限公司;氧化鋅（AR）：上海緣江化工有限公司;季銨鹽類抗菌劑（AR）：山東朱氏藥業(yè)集團(tuán)有限公司;氟硅酸鈉（AR）：濟(jì)南英出化工科技有限公司;殼聚糖（AR）：河北丹銘生物科技有限公司;海藻酸鈉（AR）：江蘇采薇生物科技有限公司;氯化鈣（CaCl2）（AR）：濟(jì)南坤豐化工有限公司。

本試驗(yàn)主要設(shè)備：恒溫磁力攪拌器（85-2B）：濟(jì)南歐萊博技術(shù)有限公司;電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（DHG-9050）：濟(jì)南歐萊博電子商務(wù)有限公司;超低溫冰箱（DHG-9050）：山東博科科學(xué)儀器有限公司）;冷凍干燥機(jī)（FD-1A-50）：江蘇天翎儀器有限公司;冷場(chǎng)掃描電鏡（SU9000）：南通欣躍實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備有限公司;拉力試驗(yàn)機(jī)（ZY-9000M）：東莞市卓亞儀器有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 季銨化合物改性天然乳膠海棉的制備

（1）將100 g低氨天然乳膠、3 g蓖麻油酸鉀、8 g硫磺和一定量油酸鉀和焦磷酸鉀置于85-2B型恒溫磁力攪拌器中，攪拌均勻[4]。之后加入20 g硫化促進(jìn)劑繼續(xù)攪拌10 h，攪拌結(jié)束后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%氧化鋅和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%季銨鹽類抗菌劑，反應(yīng)1.5 h，得到液態(tài)膠料;

（2）將4 g氟硅酸鈉放入液態(tài)膠料中，在保證恒定供給常溫空氣條件下，打開磁力攪拌器高速攪拌，使液態(tài)膠料機(jī)械起泡;

（3）將起泡的液態(tài)膠料取出，然后經(jīng)120 ℃高溫蒸汽處理讓膠料定型。定型后脫模水洗，并通過機(jī)械擠壓作用進(jìn)行甩水。將制備好的天然乳膠海綿置于DHG-9050型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)烘干，得到季銨化合物改性后的天然乳膠海棉。

1.2.2 微膠囊制備

選擇殼聚糖和海藻酸鈉為囊材制備微膠囊。殼聚糖和海藻酸鈉間在靜電的作用下，使得聚殼糖分子鏈上的氨基與海藻酸鈉分子鏈羧基通過靜電吸附作用，形成殼聚糖海藻酸鈉膠囊。具體制備過程：

（1）在無(wú)菌條件下，將脫脂乳/乳清蛋白放入燒杯中，然后加入1×108的菌懸液50 mL，備用。在適溫條件下震蕩吸附，使整體混合均勻。震蕩時(shí)間為30 min;

（2）對(duì)海藻酸鈉溶液進(jìn)行過濾除菌處理，然后加入至（1）中得到的混合溶液中并攪拌，取一定質(zhì)量濃度的CaCl2溶液，注入混合溶液后靜置4 h，使之固化成膜;

（3）另取一定質(zhì)量的CaCl2溶液，放入適量的殼聚糖。調(diào)節(jié)殼聚糖溶液pH值至7.0后，用0.22 μm微孔濾膜進(jìn)行過濾除菌。用玻璃注射劑將步驟（2）的混合溶液逐滴滴入殼聚糖-CaCl2溶液中，然后將混合物置于室溫條件下靜置一段時(shí)間，過濾;

（4）將過濾后的產(chǎn)物用清水和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.85%的無(wú)菌生理鹽水進(jìn)行漂洗，然后置于BDF-40H100型超低溫冰箱中進(jìn)行預(yù)凍，預(yù)凍溫度和時(shí)間分別為-40 ℃和4 h。預(yù)凍結(jié)束后放入FD-1A-50型冷凍干燥機(jī)中進(jìn)行冷凍干燥，凍干時(shí)間為40 h。凍干后進(jìn)行真空包裝，放入冰箱保存，設(shè)定冰箱溫度為4 ℃;

（5）將制備好的微膠囊結(jié)合季銨化合物改性的天然乳膠海棉，制備微膠囊天然乳膠海綿。

1.3 性能測(cè)定

1.3.1 抗菌性能測(cè)定

（1）將大腸桿菌E.Coli和金色葡萄球菌S.aureus分純培養(yǎng)。在營(yíng)養(yǎng)瓊脂平面接種典型菌落，置于溫度37 ℃條件下進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)時(shí)間為24 h。用質(zhì)量濃度為10 g/L蛋白胨的磷酸鹽緩沖液分別清洗各試驗(yàn)菌，然后稀釋，配制成含菌量為1×107～5×107 cfu/mL的菌懸液;

（2）取100 μl菌懸液均勻涂抹在營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板表面，并進(jìn)行壓力蒸汽滅菌干燥。將天然乳膠海綿樣品平貼在瓊脂平板表面，用無(wú)菌鑷子輕壓樣品，使其完全平貼在平板表面;

（3）將貼有樣品的瓊脂平板置于溫度37 ℃環(huán)境下培養(yǎng)18 h，精準(zhǔn)測(cè)量抑菌圈直徑。

1.3.2 掃描電鏡分析

用SU9000型冷場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡觀察海藻酸鈉樣品、聚殼糖和海藻酸鈉聚殼糖聚合物的形貌。

1.3.3 季銨化合物微膠囊天然乳膠海綿抑菌效率緩釋流程

將經(jīng)過季銨化合物改性的天然乳膠海綿樣品置于室溫通風(fēng)條件下進(jìn)行儲(chǔ)存。相隔20 d取海綿樣品測(cè)定其抑菌寬度和抑菌效率，記錄海綿樣品抑菌性能隨時(shí)間的變化規(guī)律。

1.3.4 拉伸強(qiáng)度測(cè)定

將試件固定在ZY-9000M拉力試驗(yàn)機(jī)上，以550 mm/min速率對(duì)時(shí)間施加拉伸壓力，測(cè)試試件拉伸強(qiáng)度。

拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率表達(dá)式為[5-6]：

TS=FA×103

Eb=L-L0L0×100%

式中：TS表示拉伸強(qiáng)度;F表示最大荷載;A表示試樣平均原始橫截面積;Eb表示斷裂伸長(zhǎng)率;L表示試件斷裂標(biāo)距;L0表示試件原始標(biāo)距。

2 結(jié)果與討論

2.1 季銨化合物微膠囊天然乳膠海綿抗菌性能測(cè)試結(jié)果

圖1為季銨化合物微膠囊天然乳膠海綿在大腸桿菌E.Coli和金色葡萄球菌S.aureus中的抑菌圈。從圖1（a）、（b）中可見，中間為未用季銨化合物微膠囊改性的天然乳膠海綿，從左下角逆時(shí)針開始，加入的季銨化合物微膠囊的量增多。由此可知，經(jīng)過季銨化合物改性后的天然乳膠海綿抑菌效果較好，且隨季銨化程度的提高，抑菌圈慢慢的變寬。這就說(shuō)明季銨化合物能夠有效增加天然乳膠海綿對(duì)大腸桿菌和金色葡萄球菌的抑菌性[7-8]。

2.2 掃描電鏡分析結(jié)果

圖2為海藻酸鈉（a）、殼聚糖（b）和海藻酸鈉殼聚糖聚合的掃描電鏡圖。由圖2可知，殼聚糖呈立方顆粒結(jié)構(gòu)，表面較光滑，海藻酸鈉為顆粒結(jié)構(gòu)。兩者混合后，生成的聚合物結(jié)構(gòu)較為緊密，表面凹凸不平，且有少量空穴出現(xiàn)，這就說(shuō)明海藻酸鈉與殼聚糖并不只是物理共混，而是發(fā)生了分子間的化學(xué)反應(yīng)，這種多孔結(jié)構(gòu)聚合物能夠在負(fù)載過程中很好的發(fā)揮作用[9-10]。

2.3 季銨化合物微膠囊天然乳膠海綿抑菌效率緩釋分析

圖3為季銨化合物微膠囊天然乳膠海綿緩釋抑菌效率隨時(shí)間的變化情況。由圖3可知，經(jīng)過季銨化合物改性的天然乳膠海綿隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，對(duì)大腸桿菌和金色葡萄球菌的抑制慢慢趨于穩(wěn)定。證明天然乳膠海綿經(jīng)過季銨化合物改性后，具有較好的緩釋性，可以達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間抑菌的效果。

2.4 季銨化合物微膠囊天然乳膠海綿拉伸性能測(cè)試結(jié)果

表1為季銨化合物微膠囊天然乳膠海綿樣品拉伸強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果。由表1可知，經(jīng)過季銨化合物改性后的天然乳膠海綿平均拉伸強(qiáng)度在44 kPa左右，具有良好的延展性，能夠滿足日常醫(yī)用手套所需拉伸強(qiáng)度要求[11]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過以季銨化合物為主要抗菌劑對(duì)天然乳膠海綿進(jìn)行改性，同時(shí)選擇海藻酸鈉和殼聚糖為微膠囊囊材，制備得到的季銨化合物微膠囊天然乳膠海綿表現(xiàn)出良好的抗菌、抑菌和拉伸性能。

（1）季銨化合物能夠有效增加天然乳膠海綿的抗菌性，且季銨化程度越高，海綿抗菌性能越好;

（2）掃描電鏡分析表明，海藻酸鈉和聚殼糖結(jié)合后形成結(jié)構(gòu)緊密的聚合物，分子間發(fā)生了化學(xué)反應(yīng);

（3）季銨化合物微膠囊天然乳膠海綿抑菌效率緩釋分析結(jié)果表明，季銨化合物改性后的海綿對(duì)大腸桿菌和金色葡萄球菌的抑制隨時(shí)間的增加慢慢趨于平衡，證明季銨化合物微膠囊天然乳膠海綿抑菌效率緩釋平衡較好;

（4）季銨化合物微膠囊天然乳膠海綿拉伸性能測(cè)試結(jié)果表明，季銨化合物改性后的天然乳膠海綿平均拉伸強(qiáng)度為44 kPa，具有一定的延展性能。

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