一種仿生型海藻酸基復合抗菌敷料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，特別公開了一種仿生型海藻酸基復合抗菌敷料及其制備方法。該仿生型海藻酸基復合抗菌敷料，以海藻酸組分、殼聚糖組分和銀離子組分為原料，其特征在于：將原料混合后加去離子水攪拌溶劑，得到混合水凝膠，混合水凝膠經(jīng)反復凍融、冷凍干燥得到產(chǎn)品；各原料的重量百分比為，海藻酸組分60-90%、殼聚糖組分9.8-39%、銀離子組分0.2-1%。本發(fā)明工藝體系溫度，條件可控，不存在毒性交聯(lián)劑或助劑等殘留問題，大大降低了臨床應(yīng)用的安全性風險，具有良好的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化可行性。
【專利說明】一種仿生型海藻酸基復合抗菌敷料及其制備方法
[0001](一)【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，特別涉及一種仿生型海藻酸基復合抗菌敷料及其制備方法。
[0002](二)【背景技術(shù)】
隨著人們對于醫(yī)療效果要求的提高，控制感染和加速愈合越來越成為關(guān)系到各類外科臨床手術(shù)預后質(zhì)量的重要因素。尤其在特殊環(huán)境的損傷如戰(zhàn)地創(chuàng)傷或大創(chuàng)面、深度創(chuàng)傷急救中，快速止血、有效消炎以及促進愈合可為挽救生命提供有力保障。2003年美國傷口護理及處置產(chǎn)品的市值已經(jīng)達到47.6億美金，主要包括生物皮膚及敷料、海藻酸鹽濕傷口愈合產(chǎn)品、粘合繃帶等傷口控制產(chǎn)品，以及封閉劑等傷口封閉產(chǎn)品。我國也有多種膠原基、殼聚糖基、海藻酸基、纖維素基以及纖維蛋白、富血小板血漿等多種傷口護理產(chǎn)品，用于不同類型的傷口愈合。
[0003]隨著再生醫(yī)學技術(shù)的不斷發(fā)展，研發(fā)先進的傷口護理產(chǎn)品一直都是臨床和基礎(chǔ)研究普遍關(guān)注的熱點問題。該領(lǐng)域已有許多相關(guān)產(chǎn)品、研究或?qū)＠?，但仍有許多問題需要不斷完善和改進，例如滲透液吸收、機械性能、抗菌性能及原位修復性能等。[0004]海藻酸基生物材料用于傷口護理早有歷史記載，在古羅馬時代就有人用海藻來治療傷口，海藻曾一度被海員用于傷口止血。自1983年第一例海藻酸鹽敷料產(chǎn)品投入市場以來，相關(guān)產(chǎn)品在臨床應(yīng)用已有30年的歷史，其安全性和有效性已經(jīng)得到充分證實。殼聚糖基生物材料業(yè)已被證實具有良好的止血、防粘連、抑菌消炎、鎮(zhèn)痛、促愈合等性能，廣泛應(yīng)用于組織工程、藥物緩釋、食品保健等領(lǐng)域。銀離子作為廣譜抗菌劑其有效性和安全性也得到臨床證實。迄今，已有許多海藻酸和殼聚糖基抗菌敷料相關(guān)的研究報道、產(chǎn)品專利及產(chǎn)品，成為生物醫(yī)用材料中成果轉(zhuǎn)化的熱點之一。
[0005]目前的已有專利和產(chǎn)品大多是采用海藻酸/殼聚糖/活性炭等材料通過噴涂或浸泡等方式制備含銀離子的抗菌敷料，工藝簡單有效但長效釋放效果不佳。專利CN102406957、CN1935268A、CN102505461A、CN10450222A 等也公開了通過多種方式制備海藻酸基抗菌敷料的方法，但與本發(fā)明專利的方法均存在一定差異。
[0006](三)
【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種制備工藝簡單、可行性良好的仿生型海藻酸基復合抗菌敷料及其制備方法。
[0007]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種仿生型海藻酸基復合抗菌敷料，以海藻酸組分、殼聚糖組分和銀離子組分為原料，其特征在于:將原料混合后加去離子水攪拌溶劑，得到混合水凝膠，混合水凝膠經(jīng)反復凍融、冷凍干燥得到產(chǎn)品；各原料的重量百分比為，海藻酸組分60-90%、殼聚糖組分9.8-39%、銀尚子組分0.2_1%。
[0008]本發(fā)明用海藻酸基和殼聚糖基材料作為銀離子的緩釋載體，通過二次物理交聯(lián)再經(jīng)冷凍干燥得到機械性能良好的仿生型輔料，并可隨著敷料基體的溶脹、降解逐漸釋放銀離子，達到長效抗菌的效果。敷料基體材料中的海藻酸基生物材料具有良好的機械性能、液體吸收性能和凝膠性能，殼聚糖材料具有較好的抗菌活性、止血性能、鎮(zhèn)痛消炎以及促進愈合等功效，二者與銀離子螯合后經(jīng)反復凍融形成良好交聯(lián)的穩(wěn)定三維結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)銀離子的長效緩釋，從而達到長效抗菌的目的。此外，由于該種銀離子負載方式穩(wěn)定可靠，因此可減輕由于突釋造成的毒性，所載負的銀離子濃度的幅面高于傳統(tǒng)方式。
[0009]本發(fā)明的更優(yōu)技術(shù)方案為:
所述各原料的重量配比為，海藻酸組分75-90%、殼聚糖組分9.8-38.7%、銀離子組分
0.5-1%。
[0010]所述海藻酸組分由兩種成分組成:海藻酸與單價金屬離子形成的鹽、海藻酸與二價金屬離子形成的鹽，其中，前者是海藻酸鈉、海藻酸鉀和海藻酸銨中的一種或多種，后者為海藻酸鈣；二者的質(zhì)量比為10-3:1,優(yōu)選5-8:1。
[0011]海藻酸組分由兩種不同價位的海藻酸基金屬鹽組成，二者之間可逐漸形成金屬離子交聯(lián)的穩(wěn)定水凝膠網(wǎng)絡(luò)，交聯(lián)過程緩慢、可控性好，形成的水凝膠網(wǎng)絡(luò)機械性能顯著增強。[0012]所述殼聚糖組分為水溶性，為羧甲基甲殼素、羧甲基殼聚糖、羥丙基甲殼素、羥丙基殼聚糖、羥乙基甲殼素和羥乙基殼聚糖中的一種或多種。由于引進了殼聚糖組分，具有良好的止血性能且兼具抑菌、消炎、鎮(zhèn)痛功能并可促進傷口愈合，還可與銀離子形成螯合結(jié)構(gòu)，使得銀離子組分穩(wěn)定、長效的存在于材料的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用于創(chuàng)面后可逐漸釋出達到長效、穩(wěn)定的抑菌效果。
[0013]所述銀離子組分為硝酸鹽、氯化銀、硫酸銀、納米銀和磺胺嘧啶銀中的一種或多種。銀離子組分范圍較廣，可適用于水溶性銀離子化合物如硝酸銀，也適用于非水溶性銀離子供體如磺胺喃唳銀等。
[0014]本發(fā)明所述的仿生型海藻酸基復合抗菌敷料的制備方法，其特征在于:將海藻酸組分、殼聚糖組分與銀離子組分混合，加去離子水，室溫攪拌0.5-5h，得到混合水凝膠；將混合水凝膠置于_20°C下冷凍12h，取出解凍后攪拌混勻，再置于-20°C下冷凍12h，如此反復凍融1-5次，冷凍干燥得到產(chǎn)品。
[0015]優(yōu)選方案為:所述原料加去離子水后，室溫攪拌0.5-4h ;所述混合水凝膠反復凍融次數(shù)為2-4次。
[0016]為進一步改善敷料的濕態(tài)機械性能和液體吸收性能，本發(fā)明采用反復凍融法對敷料進行二次物理交聯(lián)。所涉及的兩次交聯(lián)均未引入其他化學物質(zhì)或無機離子，不涉及交聯(lián)劑殘留等風險控制問題，具有良好的安全性和可操作性。此外，本發(fā)明工藝簡單可控，大幅度降低了制備過程中風險管理的難度，具有良好的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化可行性。
[0017]本發(fā)明的產(chǎn)品除作為常規(guī)敷料用于臨床外，還增強了機械強度、抗菌性、止血效果和愈合質(zhì)量，不僅大大提高了常見創(chuàng)傷的修復效果，對于慢性潰瘍、糖尿病足、褥瘡以及出血出膿量較多的傷口也有很好的治療作用，顯著提高了患者的順應(yīng)性，擴展了臨床應(yīng)用范圍。
[0018](四)【具體實施方式】
下面采用具體的實施例用于詳細闡述本發(fā)明復合抗菌敷料及其制備過程。
[0019]實施例1:
本發(fā)明一種仿生型海藻酸基復合抗菌敷料的制備步驟如下:采用海藻酸組分由海藻酸鈉和海藻酸鈣組成；殼聚糖組分為羧甲基殼聚糖；銀離子組分為硝酸銀。其中，海藻酸鈉、海藻酸鈣和羧甲基殼聚糖的分子量分別為8萬、3萬、20萬道爾頓。
[0020]稱取海藻酸組分9g(海藻酸鈉:海藻酸鈣的質(zhì)量比為8:1)、羧甲基殼聚糖0.9g、硝酸銀0.lg，將上述三種粉末混合后，加入去離子水300ml，室溫攪拌3h充分混勻，使得銀離子充分螯合在多糖分子鏈上；將所得的混合水凝膠置于_20°C反復凍融3次；最后冷凍干燥得到仿生型海藻酸基復合抗菌敷料海綿。
[0021]實施例2:
本發(fā)明一種仿生型海藻酸基復合抗菌敷料的制備步驟如下:
采用海藻酸組分由海藻酸鉀和海藻酸鈣組成；殼聚糖組分為羧甲基甲殼素；銀離子組分為納米銀。其中，海藻酸鉀、海藻酸鈣和羧甲基甲殼素的分子量分別為10萬、2萬、15萬道爾頓。
[0022]稱取海藻酸組分Sg(海藻酸鉀:海藻酸鈣的質(zhì)量比為5:1)、羧甲基甲殼素1.5g、硝酸銀0.5g，將上述三種粉末混合后，加入去離子水300ml，室溫攪拌2h充分混勻，使得銀離子充分螯合在多糖分子鏈上；將所得的混合水凝膠置于_20°C反復凍融2次；最后冷凍干燥得到仿生型海藻酸基復合抗菌敷料海綿。[0023]實施例3:
本發(fā)明一種仿生型海藻酸基復合抗菌敷料的制備步驟如下:
采用海藻酸組分由海藻酸鈉和海藻酸鈣組成；殼聚糖組分為羥丙基殼聚糖；銀離子組分為磺胺嘧啶銀。其中，海藻酸鈉、海藻酸鈣和羥丙基殼聚糖的分子量分別為8萬、3萬、10萬道爾頓。
[0024]稱取海藻酸組分7.5g(海藻酸鈉:海藻酸鈣的質(zhì)量比為5:1)、羥丙基殼聚糖1.5g、硝酸銀1.0g,將上述三種粉末混合后，加入去離子水300ml，室溫攪拌4h充分混勻，使得銀離子充分螯合在多糖分子鏈上；將所得的混合水凝膠置于-20°C反復凍融4次；最后冷凍干燥得到仿生型海藻酸基復合抗菌敷料海綿。
[0025]實施例4:
本發(fā)明一種仿生型海藻酸基復合抗菌敷料的制備步驟如下:
采用海藻酸組分由海藻酸鈉和海藻酸鈣組成；殼聚糖組分為羧甲基殼聚糖；銀離子組分為磺胺嘧啶銀和硝酸銀雙組份。其中，海藻酸鈉、海藻酸鈣和羧甲基殼聚糖的分子量分別為12萬、3萬、20萬道爾頓。
[0026]稱取海藻酸組分8.4g(海藻酸鈉:海藻酸鈣的質(zhì)量比為6:1)、羧甲基殼聚糖0.9g、硝酸銀0.2g、磺胺嘧啶銀0.5g，將上述幾種粉末混合后，加入去離子水300ml，室溫攪拌3h充分混勻，使得銀離子充分螯合在多糖分子鏈上；將所得的混合水凝膠置于-20°C反復凍融3次；最后冷凍干燥得到仿生型海藻酸基復合抗菌敷料海綿。
[0027]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明做其他形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例，但是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種仿生型海藻酸基復合抗菌敷料，以海藻酸組分、殼聚糖組分和銀離子組分為原料，其特征在于:將原料混合后加去離子水攪拌溶劑，得到混合水凝膠，混合水凝膠經(jīng)反復凍融、冷凍干燥得到產(chǎn)品；各原料的重量百分比為，海藻酸組分60-90%、殼聚糖組分9.8-39%、銀離子組分0.2-1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生型海藻酸基復合抗菌敷料，其特征在于:所述各原料的重量配比為，海藻酸組分75-90%、殼聚糖組分9.8-38.7%、銀離子組分0.5_1%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生型海藻酸基復合抗菌敷料，其特征在于:所述海藻酸組分由兩種成分組成:海藻酸與單價金屬離子形成的鹽、海藻酸與二價金屬離子形成的鹽，其中，前者是海藻酸鈉、海藻酸鉀和海藻酸銨中的一種或多種，后者為海藻酸鈣；二者的質(zhì)量比為 10-3:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生型海藻酸基復合抗菌敷料，其特征在于:所述殼聚糖組分為水溶性，為羧甲基甲殼素、羧甲基殼聚糖、羥丙基甲殼素、羥丙基殼聚糖、羥乙基甲殼素和羥乙基殼聚糖中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生型海藻酸基復合抗菌輔料，其特征在于:所述銀離子組分為硝酸鹽、氯化銀、硫酸銀、納米銀和磺胺嘧啶銀中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的仿生型海藻酸基復合抗菌敷料，其特征在于:所述海藻酸單價鹽與二價鹽的質(zhì)量比為5-8:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生型海藻酸基復合抗菌敷料的制備方法，其特征在于:將海藻酸組分、殼聚糖組分與銀離子組分混合，加去離子水，室溫攪拌0.5-5h，得到混合水凝膠；將混合水凝膠置于_20°C下冷凍12h，取出解凍后攪拌混勻，再置于-20°C下冷凍12h，如此反復凍融1-5次，冷凍干燥得到產(chǎn)品。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的仿生型海藻酸基復合抗菌敷料的制備方法，其特征在于:所述原料加去離子水后,室溫攪拌0.5-4h。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的仿生型海藻酸基復合抗菌敷料的制備方法，其特征在于:所述混合水凝膠反復凍融次數(shù)為2-4次。
【文檔編號】A61L15/28GK103908693SQ201410149677
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】位曉娟, 顧其勝, 奚廷斐, 王慶生 申請人:山東頤諾生物科技有限公司