本發(fā)明屬于醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種醫(yī)療用多功能止血敷料及其制備方法。
背景技術(shù)：
傷口是一種對人體皮膚的完整性和連續(xù)性的破壞。日常生活中，傷口的種類很多，包括有機(jī)械因素造成的割傷、由電、熱、化學(xué)等因素造成的燒傷，以及由于患者的生理病態(tài)形成的慢性創(chuàng)傷。人體表面皮膚的各種創(chuàng)傷是生活中難以避免的常見癥狀，傷口的愈合拖延的越久，愈合后的疤痕也越不容易消失，對褥瘡和糖尿病患者的各類皮膚表面潰瘍等慢性難愈性潰瘍則更需要表面上皮的快速生長修復(fù)。因此，對各類皮膚創(chuàng)傷的理想治療指標(biāo)是控制繼發(fā)性感染和促進(jìn)傷口快速愈合。
以往對于傷口的護(hù)理，主要從藥棉、紗布或繃帶中選擇一種，這三類醫(yī)用敷料的老三樣是建立在傷口干性愈合理論的基礎(chǔ)上形成的。但是，隨著科學(xué)研究的進(jìn)一步深入，發(fā)現(xiàn)干性愈合理論的缺點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)，如傷口易脫水、結(jié)痂導(dǎo)致其愈合時(shí)間長等。上世紀(jì)50年代，發(fā)現(xiàn)有水泡的傷口比水泡破裂的傷口愈合要快，隨后不斷有學(xué)者報(bào)道類似的現(xiàn)象，逐步形成了新的濕性愈合理論，在此背景下相繼產(chǎn)生了殼聚糖和藻酸鹽兩大類功能性敷料，在很大程度上也滿足了傳統(tǒng)干性愈合敷料的不足。cn102423503b公開了一種高效二氧化硅止血材料的制備方法，但是止血材料需要使二氧化硅首先吸附了大量的鈣離子，再吸附活化了血漿才能最終制備出止血材料；cn104307030b提供了一種低溫等離子體催化制備季銨鹽殼聚糖醫(yī)用止血敷料，先利用低溫等離子體技術(shù)處理殼聚糖表面，然后對殼聚糖進(jìn)行季銨化改性，再引入凝血因子制備季銨鹽殼聚糖止血膜，最后利用低溫等離子體技術(shù)進(jìn)行表面改性接枝具有細(xì)胞親和性的單體得到性能優(yōu)良的具有廣譜抗菌性、親水性和細(xì)胞親和性的季銨鹽殼聚糖醫(yī)用止血敷料。
但是由于目前敷料的功能比較單一，無法滿足各類復(fù)雜傷口的護(hù)理要求，即便是同一個(gè)傷口在不同愈合階段對敷料性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種多功能醫(yī)療用敷料，可實(shí)現(xiàn)殺菌、止血、抑制疤痕增生的功能性凝膠敷料，本發(fā)明以殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮、聚乙醇酸、戊二醛、i型膠原蛋白粉、介孔納米羥基磷灰石為原料，通過交聯(lián)反應(yīng)制備出多功能止血凝膠敷料，本發(fā)明制備的多功能止血凝膠敷料能夠起到止血、殺菌、促進(jìn)創(chuàng)傷處愈合的功效，可實(shí)現(xiàn)傷口在不同愈合階段對敷料性能的要求；將殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮制備成本發(fā)明形式的凝膠敷料提高了殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮的抗菌作用。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種醫(yī)療用多功能止血凝膠敷料，所述醫(yī)療用功能止血敷料由殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮、聚乙醇酸、戊二醛、i型膠原蛋白粉、介孔納米羥基磷灰石、醋酸和水交聯(lián)而成的網(wǎng)狀凝膠；所述殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮中n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮的接枝率為26-40%。
所述殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮中n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮的接枝率為28-32%；殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮中n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮的接枝率影響殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮的溶解性能及其與其它原料的生物相容性，通過以制備過程中產(chǎn)品的均勻度為衡量指標(biāo)，最終選定殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮中n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮的接枝率為28-32%，接枝率高于32%與其它原料的生物相容性低；接枝率低于28%時(shí)無法形成凝膠或者不宜形成凝膠；所以基于成膠性能和與其它物料的生物相容性綜合考慮，最終確定殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮中n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮的接枝率為28-32%。
優(yōu)選的，所述聚乙醇酸為低分子量聚乙醇酸，所述低分子量聚乙醇酸的分子量為6000-8000；聚乙醇酸由于其容易水解，且降解的產(chǎn)物乳酸、乙醇酸都是機(jī)體代謝的中間產(chǎn)物，使得這類聚酯被優(yōu)先考慮用作可降解醫(yī)用高分子材料，具有良好生物降解性和生物相容性，但不同分子量的聚乙醇酸具有不同的理化性質(zhì)，大分子聚乙醇酸多數(shù)用于纖維材料，不宜作為凝膠材料。
優(yōu)選的，所述i型膠原蛋白粉為牛跟腱膠原蛋白粉；膠原蛋白為天然生物材料，在支持細(xì)胞黏附、增殖和分化方面具有無與倫比的優(yōu)勢；本發(fā)明采用i型膠原蛋白粉能夠促進(jìn)傷口的愈合，創(chuàng)傷修復(fù)后不產(chǎn)生增生；另外采用介孔納米羥基磷灰石為骨架材料對膠原蛋白進(jìn)行負(fù)載，由于介孔納米羥基磷灰石成多孔狀，可以吸附膠原蛋白到介孔納米羥基磷灰石孔徑內(nèi)部和外部，所以在一定程度上起到了緩慢釋放凝膠蛋白的作用。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種醫(yī)療用多功能止血凝膠敷料的制備方法，包括以下步驟：
1）將殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮、聚乙醇酸、i型膠原蛋白粉分散于0.5%wt的醋酸水溶液中，加熱至40℃攪拌溶解得第一混合液；
2）將介孔納米羥基磷灰石與30%wt的戊二醛水溶液混合于60℃下進(jìn)行攪拌得第二混合液；
3）然后將第二混合液加入到第一混合液中，攪拌分散，靜置脫泡，倒入模具中，室溫放置1-2d，得醫(yī)療用多功能止血凝膠敷料前體；
4）將醫(yī)療用功能止血敷料前體水洗去除殘留乙酸和戊二醛后干燥、切塊得醫(yī)療用多功能止血凝膠敷料。
優(yōu)選的，原料用量重量比為殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮：聚乙醇酸：i型膠原蛋白粉：介孔納米羥基磷灰石：戊二醛=1:0.6:0.3:2:0.4；由于介孔納米羥基磷灰石為多孔結(jié)構(gòu)，在凝膠中起到骨架支撐作用，制備過程中物料的配比影響最終制備出多功能止血凝膠敷料的溶脹率，不同的溶脹率會影響多功能止血凝膠敷料對創(chuàng)傷處組織液的吸附能力；
優(yōu)選的，步驟3）所述干燥為40℃下減壓干燥至含水量小于2%wt；
優(yōu)選的，所述步驟3）為：將第一混合液升溫至60℃，然后將第二混合液加入到第一混合液中，攪拌分散1-2min，然后迅速降溫至20℃靜置脫泡，倒入模具中，室溫放置1-2d，得醫(yī)療用多功能止血凝膠敷料前體；介孔羥基磷灰石具有優(yōu)良的生物相容性和生物活性，本發(fā)明為了利用介孔羥基磷灰石的多孔形態(tài)，一方面起到作為凝膠骨架結(jié)構(gòu)的模板和支持結(jié)構(gòu)；另一方面，為了避免介孔結(jié)構(gòu)在酸性條件下（醋酸水溶液）部分介孔結(jié)構(gòu)會遭到破壞，本發(fā)明在介孔羥基磷灰石的加入過程中驚奇的發(fā)現(xiàn)采用戊二醛混合后再添加到第一混合液中，高溫短時(shí)間內(nèi)與第一混合液進(jìn)行作用保留羥基磷灰石的骨架材料（高溫作用能使戊二醛與殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮、聚乙醇酸和i型膠原蛋白粉能夠?qū)崿F(xiàn)充分的交聯(lián)并負(fù)載到羥基磷灰石的骨架和孔徑內(nèi)，另一方面作用時(shí)間不能過長，本發(fā)明限定在1-2min，大于5min時(shí)羥基磷灰石骨架結(jié)構(gòu)明顯消失；交聯(lián)結(jié)束后最后通過降溫中止反應(yīng)，也在一定程度上減小酸對羥基磷灰石骨架結(jié)構(gòu)的腐蝕）。
本發(fā)明所述的介孔羥基磷灰石可按照復(fù)合材料學(xué)報(bào)，2015，32（6）:88-94中的教導(dǎo)完成。
本發(fā)明所述的殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮可參考應(yīng)用化學(xué)，2009,26（11）:1287-1291中的教導(dǎo)完成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種新型的醫(yī)療用多功能止血凝膠敷料，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1）本發(fā)明選用殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮為抗菌劑，能夠生物降解；采用本發(fā)明多功能止血凝膠敷料形式大大提高了殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮的抗菌效果，起到了一定的增效作用；
2）本發(fā)明制備的醫(yī)療用多功能止血凝膠敷料能夠起到止血、殺菌、促進(jìn)創(chuàng)傷處愈合的功效，可實(shí)現(xiàn)傷口在不同愈合階段對敷料性能的要求。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。
i型膠原蛋白粉為牛跟腱膠原蛋白粉，來源于西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司，產(chǎn)品編號為c9879，cas號為9007-34-5；
殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮中n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮的接枝率為28-32%;
聚乙醇酸為低分子量聚乙醇酸，所述低分子量聚乙醇酸的分子量為6000-8000。
其余原料均為市售常規(guī)試劑。
實(shí)施例1
按以下步驟制備醫(yī)療用多功能止血凝膠敷料：
1）將10g殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮（接枝率為30%）、6g聚乙醇酸、3gi型膠原蛋白粉分散于23ml0.5%wt的醋酸水溶液中，加熱至40℃攪拌溶解得第一混合液；
2）將20g介孔納米羥基磷灰石與13.5g30%wt的戊二醛水溶液混合于60℃下進(jìn)行攪拌得第二混合液；
3）然后將第二混合液加入到第一混合液中，攪拌分散，靜置脫泡，倒入模具中，室溫放置1-2d，得醫(yī)療用多功能止血凝膠敷料前體；
4）將醫(yī)療用功能止血敷料前體水洗去除殘留乙酸和戊二醛后40℃下減壓干燥至含水量小于2%wt、切塊得醫(yī)療用多功能止血凝膠敷料。
步驟3）操作過程中為最大程度的保留介孔納米羥基磷灰石的骨架結(jié)構(gòu)在操作中將第一混合液升溫至60℃，然后將第二混合液加入到第一混合液中，攪拌分散1-2min，然后迅速降溫至20℃靜置脫泡，倒入模具中，室溫放置1-2d，得醫(yī)療用多功能止血凝膠敷料前體；為了避免介孔結(jié)構(gòu)在酸性條件下（醋酸水溶液）部分介孔結(jié)構(gòu)會遭到破壞，本發(fā)明在介孔羥基磷灰石的加入過程中驚奇的發(fā)現(xiàn)采用戊二醛混合后再添加到第一混合液中，高溫短時(shí)間內(nèi)與第一混合液進(jìn)行作用保留羥基磷灰石的骨架材料（高溫作用能使戊二醛與殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮、聚乙醇酸和i型膠原蛋白粉能夠?qū)崿F(xiàn)充分的交聯(lián)并負(fù)載到羥基磷灰石的骨架和孔徑內(nèi)，另一方面作用時(shí)間不能過長，本發(fā)明限定在1-2min，大于5min時(shí)羥基磷灰石骨架結(jié)構(gòu)明顯消失；交聯(lián)結(jié)束后最后通過降溫中止反應(yīng)，也在一定程度上減小酸對羥基磷灰石骨架結(jié)構(gòu)的腐蝕）。
采用實(shí)施例1制備的凝膠敷料對小白兔的新鮮傷口（四肢）進(jìn)行處理，4min即實(shí)現(xiàn)了止血功能；5天傷口即愈合，且傷口處表面光滑，無組織增生現(xiàn)象發(fā)生。
采用明尼蘇達(dá)礦業(yè)制造(上海)國際貿(mào)易有限公司的敷料進(jìn)行處理，止血時(shí)間為20min；傷口8天才基本愈合。
實(shí)施例2
按以下步驟制備醫(yī)療用多功能止血凝膠敷料：
1）將10g殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮（接枝率為32%）、6g聚乙醇酸、3gi型膠原蛋白粉分散于23ml0.5%wt的醋酸水溶液中，加熱至40℃攪拌溶解得第一混合液；
2）將20g介孔納米羥基磷灰石與13.5g30%wt的戊二醛水溶液混合于60℃下進(jìn)行攪拌得第二混合液；
3）然后將第二混合液加入到第一混合液中，攪拌分散，靜置脫泡，倒入模具中，室溫放置1-2d，得醫(yī)療用多功能止血凝膠敷料前體；
4）將醫(yī)療用功能止血敷料前體水洗去除殘留乙酸和戊二醛后40℃下減壓干燥至含水量小于2%wt、切塊得醫(yī)療用多功能止血凝膠敷料。
對實(shí)施例1制備出的醫(yī)療用多功能止血凝膠敷料進(jìn)行以下性能測試：
一、溶脹率：用稱重法測定凝膠敷料的溶脹率（sr），將凝膠敷料置于ph=7.4的磷酸鹽水溶液中，在30℃下浸泡，24h后取出，用濾紙吸干其表面水份，稱重，按下式計(jì)算其溶脹率：sr＝（m-m0）/m0，式中，m0為溶脹前的干膠質(zhì)量（ｇ），ｍ為溶脹后水凝膠的總質(zhì)量（ｇ）。
實(shí)施例1制備出的醫(yī)療用多功能止血凝膠敷料溶脹率為28%，前期研究過程中發(fā)現(xiàn)殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮、聚乙醇酸、i型膠原蛋白粉、介孔納米羥基磷灰石、戊二醛的物料配比對制備出凝膠敷料的溶脹率影響較大，殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮：聚乙醇酸：i型膠原蛋白粉：介孔納米羥基磷灰石：戊二醛=1:1-0.2:0.1-0.6:1-3:0.2-0.8之間最大溶脹率為殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮：聚乙醇酸：i型膠原蛋白粉：介孔納米羥基磷灰石：戊二醛=1:0.6:0.3:2:0.4時(shí)，最小溶脹率僅為8.5%，所以為增加凝膠敷料對創(chuàng)傷處組織液的吸附與與創(chuàng)傷處組織液的接觸加快傷口處愈合，本發(fā)明最終選定殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮：聚乙醇酸：i型膠原蛋白粉：介孔納米羥基磷灰石：戊二醛=1:0.6:0.3:2:0.4。
二、體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)：對實(shí)施例1制備的凝膠敷料測試細(xì)胞毒性，測試方法按照iso10933-5-2005標(biāo)準(zhǔn)測試，體外細(xì)胞毒性均為0級，皮膚反應(yīng)類型為極輕微級，遲發(fā)型超敏反應(yīng)分級為0級，材料具有良好的生物相容性，完全滿足醫(yī)用凝膠輔料的要求。
三、抗菌試驗(yàn)：錐形瓶中加入本發(fā)明實(shí)施例1制備的凝膠敷料0.1g（約含殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮0.03g）做為實(shí)驗(yàn)組（取0.03g殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮作為對照組），溶解于80mlph=6．3的磷酸緩沖液，再加入5ml(1×108cfu／ml)懸菌液，以300r／min轉(zhuǎn)速震蕩至預(yù)定時(shí)間，取0.5ml作10倍梯度稀釋，最后取lml該液體作活菌計(jì)數(shù)，置人普通營養(yǎng)瓊脂平板并混勻，于37℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)48h，計(jì)菌落數(shù)，計(jì)算殺滅率（作用時(shí)間為20min）；結(jié)果如表1所示：
表1凝膠敷料抗菌率
實(shí)驗(yàn)組和對照組表明，采用本發(fā)明的凝膠敷料形式可以提高殼聚糖-g-n-羧甲基-2-硫代-4,5-2h咪唑啉酮的抗菌活性。
盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明的實(shí)施方式做出各種改變、替換和變更。