妇产科医用抗菌性手套制备及应用效果

贺景秀

摘 要：针对传统妇产科医用手套抗菌性能差，抑菌率低的问题，提出用海藻酸钠和壳聚糖形成的微胶囊结合季铵化合物对乳胶海绵进行改性，并就改性后的乳胶海绵抗菌性能、抑菌缓释性能、拉伸性能等进行表征。结果表明：海藻酸钠和壳聚糖分子间发生反应形成粗糙聚合物，从而负载在乳胶海绵表面;季铵化合物能有效增强乳胶海绵的抗菌性，且抗菌性随季铵化的增加而增加;改性后的乳胶海绵具备稳定的抑菌缓释性，能长时间抑制细菌的生长;改性后的乳胶海绵平均拉伸强度为44 kPa，具备良好的延展性。

关键词：乳胶海绵;抗菌;缓释;拉伸强度

中图分类号：TP392       文献标识码：A文章编号：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

醫用手套是目前较为常见的医用品，特别是在妇产科手术中，为了避免产妇伤口出现细菌感染而导致的发炎现象，妇产医生都会选择抗菌医用手套。但目前学术领域对抗菌医用手套材料的研究还较少，但积累了丰富的经验。如将硬脂酸钠改性四针状氧化锌晶须超声分散液引入天然胶乳（NRL）基体中，制备了绿色环保的Sodium stearate-T-ZnOw/橡胶（NR）抗菌医用复合材料，提升了天然橡胶的抗菌性能[1];尝试在橡胶材料表面构建抗菌涂层，赋予其一定的抗菌性能和传感功能[2];通过有机硅季铵盐（QSQAS）和壳聚糖季铵盐（HACC）抗菌剂复配，采用熔融共混挤出的方式制备季铵盐类医用抗菌热塑性聚氨酯（TPU）[3]。通过以上研究看出，采用不同的材料对天然橡胶进行改性，并结合适当的制备工艺，是当前抗菌手套制备的基本思路。本试验在文献[3]研究的基础上，选择海藻酸钠和壳聚糖为微胶囊囊材，增加季铵化合物天然乳胶海绵的抗菌缓释性能，为抗菌医用手套的改进提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

本试验主要材料：低氨天然乳胶（BR）：山东金宏昌化工科技有限公司;蓖麻油酸钾（AR）：武汉康琼生物医药科技有限公司;硫磺（AR）：山东星利莱新材料科技有限公司;油酸钾（AR）：山东开普勒生物科技有限公司;焦磷酸钾（AR）：江苏采薇生物科技有限公司;硫化促进剂（AR）：济南汇锦川化工有限公司;氧化锌（AR）：上海缘江化工有限公司;季铵盐类抗菌剂（AR）：山东朱氏药业集团有限公司;氟硅酸钠（AR）：济南英出化工科技有限公司;壳聚糖（AR）：河北丹铭生物科技有限公司;海藻酸钠（AR）：江苏采薇生物科技有限公司;氯化钙（CaCl2）（AR）：济南坤丰化工有限公司。

本试验主要设备：恒温磁力搅拌器（85-2B）：济南欧莱博技术有限公司;电热恒温鼓风干燥箱（DHG-9050）：济南欧莱博电子商务有限公司;超低温冰箱（DHG-9050）：山东博科科学仪器有限公司）;冷冻干燥机（FD-1A-50）：江苏天翎仪器有限公司;冷场扫描电鏡（SU9000）：南通欣跃实验仪器设备有限公司;拉力试验机（ZY-9000M）：东莞市卓亚仪器有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 季铵化合物改性天然乳胶海棉的制备

（1）将100 g低氨天然乳胶、3 g蓖麻油酸钾、8 g硫磺和一定量油酸钾和焦磷酸钾置于85-2B型恒温磁力搅拌器中，搅拌均匀[4]。之后加入20 g硫化促进剂继续搅拌10 h，搅拌结束后加入质量分数为4%氧化锌和质量分数为0.5%季铵盐类抗菌剂，反应1.5 h，得到液态胶料;

（2）将4 g氟硅酸钠放入液态胶料中，在保证恒定供给常温空气条件下，打开磁力搅拌器高速搅拌，使液态胶料机械起泡;

（3）将起泡的液态胶料取出，然后经120 ℃高温蒸汽处理让胶料定型。定型后脱模水洗，并通过机械挤压作用进行甩水。将制备好的天然乳胶海绵置于DHG-9050型电热恒温鼓风干燥箱内烘干，得到季铵化合物改性后的天然乳胶海棉。

1.2.2 微胶囊制备

选择壳聚糖和海藻酸钠为囊材制备微胶囊。壳聚糖和海藻酸钠间在静电的作用下，使得聚壳糖分子链上的氨基与海藻酸钠分子链羧基通过静电吸附作用，形成壳聚糖海藻酸钠胶囊。具体制备过程：

（1）在无菌条件下，将脱脂乳/乳清蛋白放入烧杯中，然后加入1×108的菌悬液50 mL，备用。在适温条件下震荡吸附，使整体混合均匀。震荡时间为30 min;

（2）对海藻酸钠溶液进行过滤除菌处理，然后加入至（1）中得到的混合溶液中并搅拌，取一定质量浓度的CaCl2溶液，注入混合溶液后静置4 h，使之固化成膜;

（3）另取一定质量的CaCl2溶液，放入适量的壳聚糖。调节壳聚糖溶液pH值至7.0后，用0.22 μm微孔滤膜进行过滤除菌。用玻璃注射剂将步骤（2）的混合溶液逐滴滴入壳聚糖-CaCl2溶液中，然后将混合物置于室温条件下静置一段时间，过滤;

（4）将过滤后的产物用清水和质量分数为0.85%的无菌生理盐水进行漂洗，然后置于BDF-40H100型超低温冰箱中进行预冻，预冻温度和时间分别为-40 ℃和4 h。预冻结束后放入FD-1A-50型冷冻干燥机中进行冷冻干燥，冻干时间为40 h。冻干后进行真空包装，放入冰箱保存，设定冰箱温度为4 ℃;

（5）将制备好的微胶囊结合季铵化合物改性的天然乳胶海棉，制备微胶囊天然乳胶海绵。

1.3 性能测定

1.3.1 抗菌性能测定

（1）将大肠杆菌E.Coli和金色葡萄球菌S.aureus分纯培养。在营养琼脂平面接种典型菌落，置于温度37 ℃条件下进行培养，培养时间为24 h。用质量浓度为10 g/L蛋白胨的磷酸盐缓冲液分别清洗各试验菌，然后稀释，配制成含菌量为1×107～5×107 cfu/mL的菌悬液;

（2）取100 μl菌悬液均匀涂抹在营养琼脂平板表面，并进行压力蒸汽灭菌干燥。将天然乳胶海绵样品平贴在琼脂平板表面，用无菌镊子轻压样品，使其完全平贴在平板表面;

（3）将贴有样品的琼脂平板置于温度37 ℃环境下培养18 h，精准测量抑菌圈直径。

1.3.2 扫描电镜分析

用SU9000型冷场发射扫描电镜观察海藻酸钠样品、聚壳糖和海藻酸钠聚壳糖聚合物的形貌。

1.3.3 季铵化合物微胶囊天然乳胶海绵抑菌效率缓释流程

将经过季铵化合物改性的天然乳胶海绵样品置于室温通风条件下进行储存。相隔20 d取海绵样品测定其抑菌宽度和抑菌效率，记录海绵样品抑菌性能随时间的变化规律。

1.3.4 拉伸强度测定

将试件固定在ZY-9000M拉力试验机上，以550 mm/min速率对时间施加拉伸压力，测试试件拉伸强度。

拉伸强度和断裂伸长率表达式为[5-6]：

TS=FA×103

Eb=L-L0L0×100%

式中：TS表示拉伸强度;F表示最大荷载;A表示试样平均原始横截面积;Eb表示断裂伸长率;L表示试件断裂标距;L0表示试件原始标距。

2 结果与讨论

2.1 季铵化合物微胶囊天然乳胶海绵抗菌性能测试结果

图1为季铵化合物微胶囊天然乳胶海绵在大肠杆菌E.Coli和金色葡萄球菌S.aureus中的抑菌圈。从图1（a）、（b）中可见，中间为未用季铵化合物微胶囊改性的天然乳胶海绵，从左下角逆时针开始，加入的季铵化合物微胶囊的量增多。由此可知，经过季铵化合物改性后的天然乳胶海绵抑菌效果较好，且随季铵化程度的提高，抑菌圈慢慢的变宽。这就说明季铵化合物能够有效增加天然乳胶海绵对大肠杆菌和金色葡萄球菌的抑菌性[7-8]。

2.2 扫描电镜分析结果

图2为海藻酸钠（a）、壳聚糖（b）和海藻酸钠壳聚糖聚合的扫描电镜图。由图2可知，壳聚糖呈立方颗粒结构，表面较光滑，海藻酸钠为颗粒结构。两者混合后，生成的聚合物结构较为紧密，表面凹凸不平，且有少量空穴出现，这就说明海藻酸钠与壳聚糖并不只是物理共混，而是发生了分子间的化学反应，这种多孔结构聚合物能够在负载过程中很好的发挥作用[9-10]。

2.3 季铵化合物微胶囊天然乳胶海绵抑菌效率缓释分析

图3为季铵化合物微胶囊天然乳胶海绵缓释抑菌效率随时间的变化情况。由图3可知，经过季铵化合物改性的天然乳胶海绵随着时间的延长，对大肠杆菌和金色葡萄球菌的抑制慢慢趋于稳定。证明天然乳胶海绵经过季铵化合物改性后，具有较好的缓释性，可以达到长时间抑菌的效果。

2.4 季铵化合物微胶囊天然乳胶海绵拉伸性能测试结果

表1为季铵化合物微胶囊天然乳胶海绵样品拉伸强度测试结果。由表1可知，经过季铵化合物改性后的天然乳胶海绵平均拉伸强度在44 kPa左右，具有良好的延展性，能够满足日常医用手套所需拉伸强度要求[11]。

3 结语

综上所述，通过以季铵化合物为主要抗菌剂对天然乳胶海绵进行改性，同时选择海藻酸钠和壳聚糖为微胶囊囊材，制备得到的季铵化合物微胶囊天然乳胶海绵表现出良好的抗菌、抑菌和拉伸性能。

（1）季铵化合物能够有效增加天然乳胶海绵的抗菌性，且季铵化程度越高，海绵抗菌性能越好;

（2）扫描电镜分析表明，海藻酸钠和聚壳糖结合后形成结构紧密的聚合物，分子间发生了化学反应;

（3）季铵化合物微胶囊天然乳胶海绵抑菌效率缓释分析结果表明，季铵化合物改性后的海绵对大肠杆菌和金色葡萄球菌的抑制随时间的增加慢慢趋于平衡，证明季铵化合物微胶囊天然乳胶海绵抑菌效率缓释平衡较好;

（4）季铵化合物微胶囊天然乳胶海绵拉伸性能测试结果表明，季铵化合物改性后的天然乳胶海绵平均拉伸强度为44 kPa，具有一定的延展性能。

【參考文献】

[1]陈晰，简璐璐，张锐明.四针状氧化锌晶须/天然橡胶抗菌医用复合材料的制备[J].复合材料学报，2021，38（8）：2 694-2 705.

[2] 范玲玲，黎槟瑞，张浩伟，等.表面抗菌功能涂层的构建及在生物医用材料中的应用研究[J].高分子学报，2021，52（3）：253-271.

[3] 李利娜，王国锋，李菲，等.季铵盐类医用抗菌TPU的制备及性能研究[J].化学推进剂与高分子材料，2020，18（4）：56-59.

[4] 解永娟.抗菌性天然乳胶及复合囊材的制备及应用[D].扬州：扬州大学，2018.

[5] 任英，许耘.含天然胶乳医疗器械产品的过敏风险管控策略[J].中国医学装备，2019，16（6）：99-102.

[6] 石淇允，李无阴.银锌霜联合纳米银抗菌医用敷料对创面愈合的有效性研究[J].中国医药科学，2019，9（8）：47-50.

[7] 王志勇，汪韬，庄梦迪，等.功能高分子材料在柔性电子领域研究进展[J].中国科学技术大学学报，2019，49（11）：878-891.

[8] 韩玲，许小倩，郝栋连，等.医用防护服面料与结构新技术及发展趋势展望[J].纺织导报，2020（9）：38-44.

[9] 宋力雅，潘健，刘珊，等.新型抗菌医用胶的理化性能、抗菌效果及活性成分释放与分布研究[J].国际药学研究杂志，2020，47（4）：290-295，303.

[10] 程国君，桑广文，陈晨，等.无机掺杂纳米粒子/天然乳胶纳米复合材料的制备及耐热老化性能研究[J].材料保护，2020，53（1）：42-48，79.