CN101366969A

CN101366969A - 氧化锌作为壳聚糖生物膜的增强剂的用途

Info

Publication number: CN101366969A
Application number: CNA2008101969271A
Authority: CN
Inventors: 丁虹; 陈竹; 王诗; 林英建
Original assignee: WUHAN HUANA BIOENGINEERING CO Ltd
Current assignee: WUHAN HUANA BIOENGINEERING CO Ltd
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2028-09-12
Also published as: CN101366969B

Abstract

本发明涉及氧化锌作为壳聚糖生物膜增强剂的用途。本发明保留壳聚糖对伤口的保湿和促进愈合的作用，同时因为氧化锌的作用，使壳聚糖表面暴露更多氨基，增强了壳聚糖的杀菌作用，采有上述的技术方案能够很好地解决氧化锌对人体的潜在安全性问题，同时弥补采用常规方法制备的壳聚糖抗菌剂的抗菌能力不足的缺陷，高杀菌力壳聚糖生物胶的制备，是一项具有创新性及使用价值的发明。

Description

氧化锌作为壳聚糖生物膜的增强剂的用途

技术领域

本发明涉及氧化锌作为壳聚糖生物膜增强剂，改变壳聚糖生物膜的理化性能，提高壳聚糖的杀菌力，促进伤口愈合，属于医学材料领域。

背景技术

甲壳素是从虾、蟹等甲壳类动物的甲壳以及真菌的细胞壁中提取出来的一种天然多糖，也是自然界仅次于纤维素的第二大生物资源。壳聚糖是甲壳素的脱乙酰化衍生物，具有良好的生物相容性、生物可降解性、天然无毒性和多种生物活性。近年来，壳聚糖作为一种天然医用生物敷料，在创口护理方面应用受到人们的广泛关注。

但是，壳聚糖作为医用生物敷料仍有几个方面的不足：一是与传统的抗菌剂相比，壳聚糖的抗菌活性较低，抗菌效果不显著，不能满足作为医用生物敷料对创口护理的要求，壳聚糖作为医用敷料，很容易造成创口的二次感染；二是壳聚糖在促进创伤愈合方面，其收敛作用不显著，没有明显的伤口收敛作用。因此，由于这两方面的限制，纵使壳聚糖具有良好的生物相容性，优良的生物可降解性，无毒这些天然的优势，但是由于抗菌作用与收敛伤口作用的不足，造成壳聚糖在实际应用中受到限制。

人们用壳聚糖创造了很多创口护理方面的发明，但是这些发明都没有地解决壳聚糖在抗菌与收敛创口方面的不足。人们通过用壳聚糖络合银或铜离子，在一定程度上解决了壳聚糖抗菌上的不足，但是，铜离子与银离子对人体具有一定的毒性，银离子也并非人体必须的微量元素，人们在心理上普遍不容易接受将铜离子或银离子使用在一般的伤口护理上，并且使用银离子的成本也较高。而银或铜离子的加入没有改进壳聚糖对伤口收敛方面的不足。

目前壳聚糖用于伤口护理的主要制剂型式为：壳聚糖抗菌冲洗液、壳聚糖凝胶医用敷料、壳聚糖无纺布等，以上目前市场上应用的壳聚糖品种均表现为杀菌力不足的问题。此外，壳聚糖冲洗液或凝胶缺乏伤口覆盖性保护功能，而壳聚糖无纺布、壳聚糖膜又缺乏伤口保湿功能，因此，开发高杀菌力、并对伤口具有保护作用、促进伤口愈合的新的医用创口护理产品，充分发挥壳聚糖的优势、弥补壳聚糖作为医用护理产品的不足，有重要意义。

本发明的创新性在于利用氧化锌改变壳聚糖在成胶过程中的理化性能，增强壳聚糖的杀菌力，而非氧化锌与壳聚糖共同协同杀菌。本发明利用氧化锌表面为正电荷的特征，在壳聚糖溶液烘干成膜的过程中，吸引壳聚糖上的羟基，使壳聚糖生物膜表面(接触创口面)暴露更多活泼氨基，大大提高壳聚糖的杀菌力。由于氧化锌被壳聚糖生物膜隔离，不接触皮肤或创口，避免了氧化锌对人体造成的潜在的伤害，是一种安全、高效的创口护理产品。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的壳聚糖医用敷料杀菌力不强的问题，提供了氧化锌作为壳聚糖生物膜的增强剂的用途，以氧化锌作为壳聚糖生物膜的增强剂制备的壳聚糖生物膜，不仅具有比目前化学制剂制备的创口护理材料更强的抗菌作用，同时保留了壳聚糖伤口保湿及促进伤口愈合的作用，且对人体安全、无毒、无刺激。

本发明的技术方案如下：氧化锌作为壳聚糖生物胶的增强剂的用途。

上述壳聚糖生物胶为由0.1％-8％壳聚糖溶液覆盖于0.1mg-50mg/cm²的氧化锌微粉上，干燥而得到的壳聚糖生物胶，以上百分比为重量百分比。

上述壳聚糖溶液含0.1-10％壳聚糖、0-80％丙三醇、1-10％乳酸或1-10％醋酸、0-30％明胶和余量的水，以上百分比为重量百分比。

上述壳聚糖溶液可按下法配制：将壳聚糖分散在乳酸或盐酸水溶液中，搅拌充分溶解，加入甘油，明胶溶液，搅拌均匀，得到壳聚糖溶液。

本发明上述壳聚糖生物胶可由下法制得：配制0.1％-40％的氧化锌水溶液，根据成膜面积，按0.1mg-50mg/cm²的氧化锌密度加于平盘内，烘干。将壳聚糖溶液流延于铺有氧化锌的平盘内，延展均匀，烘干，成胶。

所述壳聚糖生物胶为作为医用敷料或创口护理贴剂的生物胶。

本发明采用上述的技术方案，其优点在于：保留壳聚糖对伤口的保湿和促进愈合的作用，同时因为氧化锌的作用，使壳聚糖表面暴露更多氨基，增强了壳聚糖的杀菌作用，采有上述的技术方案能够很好地解决氧化锌对人体的潜在安全性问题，同时弥补采用常规方法制备的壳聚糖抗菌剂的抗菌能力不足的缺陷，高杀菌力壳聚糖生物胶的制备，是一项具有创新性及使用价值的发明。

高杀菌力壳聚糖生物胶具备可促进伤口愈合、杀菌作用强等特征，实验结果见图1、图2、图3。

附图说明

图1为本发明壳聚糖生物胶与壳聚糖膜、氧化锌、苯扎氯铵抗菌(金黄色葡萄球菌)作用的比较。可见高杀菌力壳聚糖生物胶对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌有明显的抑制作用，抑菌圈为壳聚糖膜的4-6倍、为苯扎氯铵的3-5倍，氧化锌未见明显的抑菌作用，表明本发明品种与已上市品种相比有明显的抗菌优势。

图2为本发明壳聚糖生物胶不同接触面抗菌(金黄色葡萄球菌)作用的比较。可见壳聚糖面接触细菌的抑菌圈明显大于氧化锌面接触细菌的抑菌圈；5％壳聚糖生物胶的抑菌作用明显大于3％壳聚糖生物胶的抑菌作用，再次表明壳聚糖生物胶的抗菌作用主要由壳聚糖产生，而非壳聚糖与氧化锌各自发挥作用的共同结果。

图3为本发明壳聚糖生物胶对家兔创口的护理作用的研究。表明生物胶对创口具有明显的抗炎、促伤口愈合作用。

图4为本发明壳聚糖生物胶对促进小鼠创口愈合作用的研究。表明与同类防创口感染的制剂—龙胆紫相比，有明显的促进伤口愈合作用，与壳聚糖抗菌凝胶相比也有明显的促伤口愈合作用。

具体实施方式

本发明通过以下实施例作进一步说明

实施例1：

将10g氧化锌(50nm粒径)分散在100mL水溶液中，调匀，使氧化锌的含量为10％，将氧化锌溶液均匀涂布于平盘内，使氧化锌密度为10mg/cm²，烘干。将5g壳聚糖(95％脱乙酰度，5000分子量)，溶于100ml 2％醋酸溶液中，得到浓度为5％的壳聚糖溶液，取5％的壳聚糖溶液5ml，加入4ml 0.5％明胶、1ml甘油，搅拌均匀，2000转离心10min消泡，将此溶液流延于含氧化锌平盘上，涂平，50℃烘干6小时，得壳聚糖生物胶。

实施例2：

按实施例1的方法配制38wt％的氧化锌分散液，将氧化锌分散液均匀涂布于平盘内，使氧化锌密度为46mg/cm²，烘干。将5g壳聚糖(82.5％脱乙酰度，3000分子量)，溶于100ml 2wt％乳酸溶液中，得壳聚糖溶液，取壳聚糖溶液5ml，加入10ml甘油，搅拌均匀，2000转离心10min消泡，将此溶液流延于含氧化锌平盘上，涂平，50℃烘干6小时，得壳聚糖生物胶。

实施例3：

配制1％的氧化锌(普通氧化锌，粒径200μm)分散液，将氧化锌溶液均匀涂布于平盘内，使氧化锌密度为0.50mg/cm²，烘干。将8g壳聚糖(90.5％脱乙酰度的壳聚糖)分散在100mL 2％醋酸水中，搅拌溶解，离心消泡得到8％壳聚糖溶液，取8％的壳聚糖溶液5ml，加入4ml 5％明胶，搅拌均匀，2000转离心10min消泡，将此溶液流延于含氧化锌平盘上，涂平，50℃烘干6小时，得壳聚糖生物胶。

实施例4:采用10％氧化锌+5％壳聚糖生物胶，进行体外抗菌试验；并建立家兔创伤模型、小鼠感染模型，探讨壳聚糖生物胶对伤口的保护作用。

材料方法

(一)试验动物

日本大耳白兔，雌雄兼用，由武汉大学动物试验中心提供；昆明小鼠，雌雄兼用，由武汉大学动物试验中心提供。

(二)试验材料

试剂：甘油(药用级，青岛玉洲化工有限公司)，批号：20071211；明胶(药用级，广东开平明胶厂)，批号：20060708：壳聚糖(药用级，浙江金壳生物化学有限公司)，批号：D061226300；

药品：青霉素钠，国药集团国瑞药业有限公司提供，批号20070518；苯扎氯铵创口贴由上海强生有限公司提供，批号：080328J；龙胆紫由国药集团化学试剂有限公司提供，批号：F20070418；

(三)试验方法

1.体外抗菌实验

将金葡菌先接种在平皿琼脂表面，一定量壳聚糖、氧化锌、青霉素纸片和苯扎氯铵创口贴分别平贴在已经接种金葡菌的琼脂培养基上，纸片或药片中的抗生素即向周围扩散。敏感菌株在纸片周围的生长受到抑制而形成抑菌圈。药液即向周围培养基扩散，置培养箱培养12小时，若有抗菌作用即在小孔周围形成抑菌圈，以抑菌圈直径的大小判断药物抗菌力的强弱。

2.家兔皮肤大创口愈合试验：

家兔，去毛，在脊柱两侧分别切除1×2cm皮肤，用湿纱布浸润伤口1h后，给予相应护理品(本发明壳聚糖生物胶、医用纱布)，24小时后，观察伤口红肿、炎症情况。

3.小鼠创口感染试验：

昆明种小鼠60只，随机分为：纯壳聚糖膜组；壳聚糖生物胶组；龙胆紫溶液组；生理盐水组。各组小鼠沿脊柱两侧脱毛，划#字口，金黄色葡萄球菌菌液涂抹伤口，于接菌后30min给予相应敷料，每天重复一次，连续7d。分别记录各组死亡率及伤口面积。

实验结果

(一)体外抗菌实验研究

结果可见，高杀菌力壳聚糖生物胶对金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用，抑菌圈为壳聚糖膜的4-6倍、为苯扎氯铵的3-5倍；壳聚糖面接触细菌的抑菌圈明显大于氧化锌面接触细菌的抑菌圈，表明壳聚糖生物胶的抗菌作用主要由壳聚糖产生，而非壳聚糖与氧化锌各自发挥作用的共同结果。

见图1，图2。

(二)家兔皮肤大创口愈合试验

结果可见，壳聚糖生物胶对伤口具有明显的保护作用，对被水浸润过的伤口，能明显降低其红肿、炎症等反应，而采用医用纱布的伤口可见明显的红肿，伤口未见收敛。结果见图3。

(三)小鼠创口感染试验

结果可见，金黄色葡萄球菌可引起小属死亡，7天内的死亡率为50％，壳聚糖生物胶组可明显保护伤口感染，7天内无一例感染死亡。结果见下表：

表1.壳聚糖生物胶对小鼠金黄色葡萄球菌伤口感染死亡率的保护作用

对伤口愈合观察的结果表明，壳聚糖生物胶组较壳聚糖组、龙胆紫药水组及空白对照的生理盐水组有明显的差异，可显著促进伤口愈合。结果见图4。

Claims

1.氧化锌作为增强剂在制备壳聚糖生物膜中的应用。

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：壳聚糖生物膜为由0.1％-8％壳聚糖溶液覆盖于0.1mg-50mg/cm²的氧化锌微粉上，干燥而得到的壳聚糖生物胶，以上百分比为重量百分比。

3.根据权利要求2所述的用途，其特征在于：壳聚糖溶液含0.1-10％壳聚糖、0-80％丙三醇、1-10％乳酸或1-10％醋酸、0-30％明胶和余量的水，以上百分比为重量百分比。

4.根据权利要求1、2或3所述的用途，其特征在于：所述壳聚糖生物胶为作为医用敷料或创口护理贴剂的生物膜。