一種復(fù)合海綿及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)合海綿及其制備方法，包括以下組分及其組分含量：殼聚糖季銨鹽、透明質(zhì)酸?RGD肽、明膠、PVA和甘油，其中各組分的質(zhì)量百分比是殼聚糖季銨鹽5％～15％，透明質(zhì)酸?RGD肽10％～23％，明膠25％～38％，PVA 15％～36％，甘油5％～25％。由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明的具有的有益技術(shù)效果是：提高新型殼聚糖海綿的抗菌性；增強(qiáng)對(duì)傷口創(chuàng)面的修復(fù)；本發(fā)明的殼聚糖季銨鹽復(fù)合海綿制備方法簡(jiǎn)單，成本低，安全無(wú)毒，抑菌效果明顯，促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)，有利于傷口創(chuàng)面的修復(fù)，吸水率高，易工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種復(fù)合海綿及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種復(fù)合海綿及其制備方法，屬于醫(yī)用海綿敷料制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 慢性難愈合創(chuàng)面如潰瘍、褥瘡等發(fā)生率，近些年來(lái)隨著人口老齡化的日益嚴(yán)重而 逐年提高。對(duì)于典型的慢性難愈合創(chuàng)面而言，一般具有3個(gè)特征:創(chuàng)面易感染;創(chuàng)面有中至大 量滲出液滲出；創(chuàng)面疼痛。臨床上雖然有不同類型的敷料應(yīng)用于慢性創(chuàng)面的治療或護(hù)理，但 是均不盡如人意，不同程度地存在一些缺陷，如抗感染性能弱、藥物過(guò)敏、吸收滲液能力差、 濕態(tài)強(qiáng)度較差、傷口修復(fù)慢等。殼聚糖，作為世界上第二大產(chǎn)量的天然高分子，由于其良好 的生物相容性、生物降解性、抑菌性，特別具有區(qū)別于其它高分子的止血、鎮(zhèn)痛、促進(jìn)傷口愈 合、抑制瘢痕的顯著特點(diǎn)，特別適合作為此類創(chuàng)面的護(hù)理或治療材料。透明質(zhì)酸作為一種理 想的天然保濕因子，是人體皮膚表皮及真皮的主要基質(zhì)成分之一，能促使水分子進(jìn)入細(xì)胞 間隙，并與蛋白質(zhì)結(jié)合形成蛋白凝膠，促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)于代謝，并被廣泛用于皮膚護(hù)理及修復(fù) 材料。RGD肽是由精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸3個(gè)氨基酸構(gòu)成的短肽，是細(xì)胞外基質(zhì)中多種黏 附蛋白上的關(guān)鍵序列，存在于多種細(xì)胞基質(zhì)蛋白中，介導(dǎo)著細(xì)胞的黏附、伸展、移動(dòng)、分化及 細(xì)胞周期的控制，因此RGD肽在提高細(xì)胞的黏附和生長(zhǎng)，促進(jìn)傷口愈合方面具有重要作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單，成本低，綜合性能好的殼聚 糖季銨鹽/透明質(zhì)酸-RGD肽/明膠/PVA復(fù)合海綿及其制備方法。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，其技術(shù)方案如下，一種復(fù)合海綿，其包括以下組分及其組分含 量:殼聚糖季銨鹽、透明質(zhì)酸-RGD肽、明膠、PVA和甘油，其中各組分的質(zhì)量百分比是殼聚糖 季銨鹽5 %~15 %，透明質(zhì)酸-RGD肽10%~23%，明膠25 %~38 %，PVA 15%~36%，甘油 5% ~25%〇
[0005] 所述的復(fù)合海綿的制備方法，按以下步驟進(jìn)行：將殼聚糖季銨鹽的溶液、透明質(zhì) 酸-R⑶肽的溶液、明膠的溶液和PVA的溶液;分別依比例并且加入甘油混合，其中各組分的 質(zhì)量百分比是殼聚糖季銨鹽5%~15%，透明質(zhì)酸-R⑶肽10%~23%，明膠25%~38%，PVA 15 %~36 %，甘油5 %~25 % ;得到的溶液攪拌一段時(shí)間，起泡、倒板、冷凍干燥即得復(fù)合海 綿。
[0006] 按上述方案：所述的殼聚糖季銨鹽水溶液的濃度為1 %~5%;所述的透明質(zhì)酸-RGD水溶液的濃度為1 %~8% ;所述的明膠溶液的濃度為3%~8% ;所述的PVA溶液的濃度 為5%~20%。
[0007]按上述方案，所述的殼聚糖季銨鹽的制備方法是：
[0008] 1)將殼聚糖粉末溶解在冰醋酸溶液中，然后將氫氧化鈉加入到上述溶液中，得到 殼聚糖沉淀;沉淀經(jīng)過(guò)水洗至pH=7.0;
[0009] 2)將上述經(jīng)過(guò)處理的殼聚糖分散在異丙醇溶液之中，待分散完全之后，攪拌加熱 回流升溫至80°C;
[0010] 3)將含有2,3_環(huán)氧丙基三甲基氯化銨的異丙醇溶液逐滴加入上述溶液中；控制殼 聚糖和2,3_環(huán)氧丙基三甲基氯化銨的摩爾比為1:4;
[0011] 4)混合后的溶液在80°C的條件下反應(yīng)24h，冷卻，過(guò)濾，濾餅用無(wú)水乙醇和乙醚依 次洗滌，真空干燥，得到殼聚糖季銨鹽。
[0012] 按上述方案，所述的透明質(zhì)酸-RO)肽的制備方法是：
[0013] 將透明質(zhì)酸溶解在去離子水中，按照摩爾比EDC: NHS:透明質(zhì)酸=1.2 :1.2 :1將 EDC、NHS分別加入到溶解有透明質(zhì)酸的溶液中，攪拌活化Ih，將R⑶肽加入到上述溶液中，繼 續(xù)攪拌反應(yīng)24h，透析，凍干，得到透明質(zhì)酸-RGD肽。
[0014] 按上述方案:所述的攪拌時(shí)間為2~8h。
[0015] 由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明的具有的有益技術(shù)效果是：
[0016] 1)本發(fā)明的制備方法采用生物相容性良好的天然高分子材料殼聚糖(Ch i tosan， CS)分子鏈與2,3_環(huán)氧丙基三甲基氯化銨(GTA)通過(guò)邁克爾加成反應(yīng)，引入季銨鹽基團(tuán)，再 采用冷凍干燥法制成新型的殼聚糖季銨鹽復(fù)合海綿，從而增加這一新型殼聚糖海綿的聚陽(yáng) 子特性，提高新型殼聚糖海綿的抗菌性；
[0017] 2)本發(fā)明的制備方法采用透明質(zhì)酸接枝RGD肽，得到透明質(zhì)酸-RGD肽，該物質(zhì)引入 到復(fù)合海綿，一方面利用透明質(zhì)酸分子伸展及相互纏繞連接形成連續(xù)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后，水分 子在此網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中通過(guò)極性鍵和氫鍵與透明質(zhì)酸相互結(jié)合，具有高度的保濕性，在用于治 療時(shí)保持傷口濕潤(rùn)環(huán)境，而且，透明質(zhì)酸對(duì)皮膚的損傷具有較好的修復(fù)作用；同時(shí)利用RGD 肽促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)，增強(qiáng)對(duì)傷口創(chuàng)面的修復(fù)；
[0018] 3)本發(fā)明的殼聚糖季銨鹽復(fù)合海綿制備方法簡(jiǎn)單，成本低，安全無(wú)毒，抑菌效果明 顯，促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)，有利于傷口創(chuàng)面的修復(fù)，吸水率高，易工業(yè)化生產(chǎn)。利用本發(fā)明制備方法 制備的殼聚糖復(fù)合海綿不僅具有一般傳統(tǒng)海綿的性能，而且該復(fù)合海綿配方組成為殼聚糖 季銨鹽、透明質(zhì)酸-RGD、明膠、PVA以及甘油，均為無(wú)毒物質(zhì)，使用安全。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為依次表示實(shí)施例1-6的殼聚糖季銨鹽復(fù)合海綿樣品的抗菌性示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0021] 本發(fā)明的殼聚糖季銨鹽的制備方法是：
[0022] 1)將殼聚糖粉末溶解在冰醋酸溶液中，然后將氫氧化鈉加入到上述溶液中，得到 殼聚糖沉淀;沉淀經(jīng)過(guò)水洗至pH=7.0;
[0023] 2)將上述經(jīng)過(guò)處理的殼聚糖分散在異丙醇溶液之中，待分散完全之后，攪拌加熱 回流升溫至80°C;
[0024] 3)將含有2,3_環(huán)氧丙基三甲基氯化銨的異丙醇溶液逐滴加入上述溶液中；控制殼 聚糖和2,3_環(huán)氧丙基三甲基氯化銨的摩爾比為1:4;
[0025] 4)混合后的溶液在80°C的條件下反應(yīng)24h，冷卻，過(guò)濾，濾餅用無(wú)水乙醇和乙醚依 次洗滌，真空干燥，得到殼聚糖季銨鹽。
[0026]本發(fā)的透明質(zhì)酸-RGD肽的制備方法是：
[0027]將透明質(zhì)酸溶解在去離子水中，按照摩爾比EDC(l-(3_二甲氨基丙基)-3_乙基碳 二亞胺鹽酸鹽）：NHS(N-羥基琥珀酰亞胺）：透明質(zhì)酸=1.2:1.2:1將EDC、NHS分別加入到溶 解有透明質(zhì)酸的溶液中，攪拌活化Ih，將R⑶肽加入到上述溶液中，繼續(xù)攪拌反應(yīng)24h，透析， 凍干，得到透明質(zhì)酸-RGD肽 [0028] 實(shí)施例1
[0029] 稱取殼聚糖季銨鹽0 · 2g、透明質(zhì)酸-R⑶肽0 · 8g、明膠1 · 2g、PVAl · Og分別配成1 %、 4%、3%、5%濃度溶液，置250mL的燒瓶中，攪拌均勻，取0.5g甘油加入上述溶液中，加快攪 拌速率，攪拌2h，起泡，迅速將該混合液倒入半徑為3cm的培養(yǎng)皿中，置于-20°C左右的冰箱 中，預(yù)凍24h，移入冷凍真空干燥機(jī)中，真空干燥24-48h后，即制得復(fù)合海綿。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] 稱取殼聚糖季銨鹽〇.4g、透明質(zhì)酸-RGD肽l.Og、明膠1.6g、PVA1.5g分別配成2%、 5%、4 %、7.5 %濃度溶液，置250mL的燒瓶中，攪拌均勻，取I .Og甘油加入上述溶液中，加快 攪拌速率，攪拌4h，起泡，迅速將該混合液倒入半徑為3cm的培養(yǎng)皿中，置于-20°C左右的冰 箱中，預(yù)凍24h，移入冷凍干燥機(jī)中，真空干燥24-48h后，即制得復(fù)合海綿。
[0032] 實(shí)施例3
[0033] 稱取殼聚糖季銨鹽0 · 6g、透明質(zhì)酸-R⑶肽1 · 0g、明膠2 · 5g、PVA2 · Og分別配成3%、 5%、5%、10%濃度溶液，置250mL的燒瓶中，攪拌均勻，取1.5g甘油加入上述溶液中，加快攪 拌速率，攪拌6h，起泡，迅速將該混合液倒入半徑為3cm的培養(yǎng)皿中，置于-20°C左右的冰箱 中，預(yù)凍24h，移入冷凍干燥機(jī)中，真空干燥24-48h后，即制得復(fù)合海綿。
[0034] 實(shí)施例4
[0035] 稱取殼聚糖季銨鹽l.Og、透明質(zhì)酸-R⑶肽1.4g、明膠3.2g、PVA3.0g分別配成5%、 7%、8%、15%濃度溶液，置250mL的燒瓶中，攪拌均勻，取I .Og甘油加入上述溶液中，加快攪 拌速率，攪拌均勻后，起泡，迅速將該混合液倒入半徑為3cm的培養(yǎng)皿中，置于-20 °C左右的 冰箱中，預(yù)凍24h，移入冷凍干燥機(jī)中，真空干燥24-48h后，即制得復(fù)合海綿。
[0036] 實(shí)施例5
[0037] 稱取殼聚糖季銨鹽l.Og、透明質(zhì)酸-R⑶肽l.Og、明膠2.4g、PVA2.0g分別配成5%、 5%、6%、10%濃度溶液，置250mL的燒瓶中，攪拌均勻，取2. Og甘油，加入上述溶液中，加快 攪拌速率，攪拌8h，起泡，迅速將該混合液倒入半徑為3cm的培養(yǎng)皿中，置于-20°C左右的冰 箱中，預(yù)凍24h，移入冷凍干燥機(jī)中，真空干燥24-48h后，即制得復(fù)合海綿。
[0038] 實(shí)施例6
[0039] 稱取殼聚糖季銨鹽1.2g、透明質(zhì)酸-R⑶肽l.Og、明膠2.4g、PVA2.5g分別配成4%、 5%、6%、12.5 %濃度溶液，置250mL的燒瓶中，攪拌均勻，取2. Og甘油加入上述溶液中，加快 攪拌速率，攪拌8h，起泡，迅速將該混合液倒入半徑為3cm的培養(yǎng)皿中，置于-20°C左右的冰 箱中，預(yù)凍24h，移入冷凍干燥機(jī)中，真空干燥24-48h后，即制得復(fù)合海綿。
[0040]所制得的復(fù)合海綿的抗菌性能和吸液性能如下：
[0041 ] (1)抗菌性
[0042]測(cè)試菌種選用燒傷創(chuàng)面常見(jiàn)菌種大腸桿菌。將本發(fā)明制備的殼聚糖季銨鹽復(fù)合海 綿進(jìn)行試驗(yàn)。1、用無(wú)菌水沖洗培養(yǎng)基表面細(xì)菌，然后用接種環(huán)沾取含有細(xì)菌的溶液在新的 培養(yǎng)基上涂抹均勻。2、將樣品剪成直徑為Icm大小的圓餅狀，并且在紫外燈下照射30min，用 鑷子將經(jīng)過(guò)滅菌處理的海綿樣品放入涂有大腸桿菌的培養(yǎng)皿中，使樣品與培養(yǎng)基貼緊。3. 將培養(yǎng)皿放入37°C培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)，然后觀察結(jié)果。4.用直尺測(cè)量各個(gè)培養(yǎng)基上抑菌圈 的直徑，以判斷樣品的抑菌能力。結(jié)果表明本發(fā)明制備的殼聚糖季銨鹽復(fù)合海綿的抗菌性 能隨殼聚糖季銨鹽質(zhì)量濃度的變化而變化，且濃度越大抗菌性越強(qiáng)。
[0043]殼聚糖季銨鹽復(fù)合海綿的抗菌性結(jié)果如圖1所示。試驗(yàn)結(jié)果表明殼聚糖季銨鹽復(fù) 合海綿對(duì)大腸桿菌具有較好的抑制作用，且復(fù)合海綿的抗菌性隨殼聚糖季銨鹽質(zhì)量濃度增 大而增大。
[0044] (2)吸液性
[0045] 取厚度約為10.Omm的殼聚糖季銨鹽復(fù)合海綿，將海綿剪成矩形、正圓形和不規(guī)則 形狀各3塊，稱重，精密稱定(W1),精確至0.001，浸入含去離子水或生理鹽水50mL的容器中， 室溫靜置至吸水達(dá)飽和。取出后用濾紙吸去表面水分，精密稱定(W 2)，計(jì)算吸水率[Q= (W2-Wi)/Wi]〇
[0046] 表1數(shù)據(jù)表明殼聚糖復(fù)合海綿和殼聚糖季銨鹽復(fù)合海綿吸水性結(jié)果。試驗(yàn)結(jié)果表 明殼聚糖季銨鹽復(fù)合海綿的吸水性隨殼聚糖季銨鹽質(zhì)量濃度增大而增大，并且殼聚糖季銨 鹽復(fù)合海綿的吸水性隨各物質(zhì)濃度增大到一定程度反而有下降趨勢(shì)，因此實(shí)驗(yàn)探討選擇最 佳物質(zhì)濃度是復(fù)合海綿高吸水率的重要保證。
[0047] 表1殼聚糖季銨鹽復(fù)合海綿實(shí)驗(yàn)結(jié)果
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種復(fù)合海綿，其包括以下組分及其組分含量:殼聚糖季銨鹽、透明質(zhì)酸-RGD肽、明 膠、PVA和甘油，其中各組分的質(zhì)量百分比是殼聚糖季銨鹽5 %~15 %，透明質(zhì)酸-RGD肽IO % ~23%，明膠25%~38%，PVA 15%~36%，甘油5%~25%。2. 權(quán)利要求1所述的復(fù)合海綿的制備方法，按以下步驟進(jìn)行:將殼聚糖季銨鹽的溶液、 透明質(zhì)酸-RGD肽的溶液、明膠的溶液和PVA的溶液;分別依比例并且加入甘油混合，其中各 組分的質(zhì)量百分比是殼聚糖季銨鹽5 %~15%，透明質(zhì)酸-RGD肽10 %~23%，明膠25 %~ 38 %，PVA 15 %~36 %，甘油5 %~25 % ;得到的溶液攪拌一段時(shí)間，起泡、倒板、冷凍干燥即 得復(fù)合海綿。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合海綿的制備方法，其特征在于:所述的殼聚糖季銨鹽水溶 液的濃度為1 %~5% ;所述的透明質(zhì)酸-RGD水溶液的濃度為1 %~8% ;所述的明膠溶液的 濃度為3%~8% ;所述的PVA溶液的濃度為5%~20%。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合海綿的制備方法，其特征在于所述的殼聚糖季銨鹽的制 備方法是： 1) 將殼聚糖粉末溶解在冰醋酸溶液中，然后將氫氧化鈉加入到上述溶液中，得到殼聚 糖沉淀;沉淀經(jīng)過(guò)水洗至pH=7.0; 2) 將上述經(jīng)過(guò)處理的殼聚糖分散在異丙醇溶液之中，待分散完全之后，攪拌加熱回流 升溫至80°C; 3) 將含有2,3_環(huán)氧丙基三甲基氯化銨的異丙醇溶液逐滴加入上述溶液中；控制殼聚糖 和2,3_環(huán)氧丙基三甲基氯化銨的摩爾比為1:4; 4) 混合后的溶液在80°C的條件下反應(yīng)24h，冷卻，過(guò)濾，濾餅用無(wú)水乙醇和乙醚依次洗 滌，真空干燥，得到殼聚糖季銨鹽。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合海綿的制備方法，其特征在于所述的透明質(zhì)酸-RGD肽的 制備方法是： 將透明質(zhì)酸溶解在去離子水中，按照摩爾比EDC: NHS:透明質(zhì)酸=1.2:1.2:1將EDC、NHS 分別加入到溶解有透明質(zhì)酸的溶液中，攪拌活化lh，將R⑶肽加入到上述溶液中，繼續(xù)攪拌 反應(yīng)24h，透析，凍干，得到透明質(zhì)酸-RGD肽。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合海綿的制備方法，其特征在于:所述的攪拌時(shí)間為2~8h。
【文檔編號(hào)】A61L15/32GK105944135SQ201610284376
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】呂波, 洪慧, 宋豪源, 胡英
【申請(qǐng)人】武漢理工大學(xué)