CN101693122B

CN101693122B - 一种可降解高分子皮肤敷料的制备方法及应用

Info

Publication number: CN101693122B
Application number: CN 200910154052
Authority: CN
Inventors: 李晓东; 李晓辉
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2009-10-22
Filing date: 2009-10-22
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2029-10-22
Also published as: CN101693122A

Abstract

本发明的目的是提供一种天然可降解高分子皮肤敷料的制备方法，是以羧甲基壳聚糖和明胶为材料，通过共混溶解、化学交联和干燥制备天然可降解高分子皮肤敷料，其中羧甲基壳聚糖产物洁白，其数均分子量在1～5×10⁵，羧甲基壳聚糖的取代度在1～3。本发明方法所获得的敷料为天然生物材料，具有良好的生物相容性和可降解性，来源广泛，成本低廉；生产路线简洁、成熟，工艺流程简单，可操作性很强。通过本发明制备的可降解天然高分子皮肤敷料能够很好的隔离细菌、吸收积液、保持创面湿润、而且具有生物降解、抗菌、止血、促进创面愈合等多种功效。

Description

一种可降解高分子皮肤敷料的制备方法及应用

技术领域

本发明属医用敷料制备领域，涉及一种天然可降解高分子皮肤敷料的制备方法。

背景技术

临床上常见难愈合的创面，如各种新鲜外科手术切口、创伤创面、烧伤科浅二度、深二度、植皮区、供皮区、溃疡创面的辅助治疗，传统的敷料临床治疗效果都不理想。因此，开发可降解能促进创面愈合的生物医用敷料是当务之急。

壳聚糖是由甲壳素经过脱乙酰作用得到的一种聚氨基多糖，它具有良好的生物相容性、生物活性和生物可降解性，并可以止血、抗菌、消炎、促进创伤组织恢复，壳聚糖已经被广泛作为生物医用高分子材料。但是，由于壳聚糖分子内和分子间氢键作用太强，壳聚糖不溶于水，只能溶解在醋酸或者盐酸的水溶液中，这给壳聚糖的临床应用开发带来很多的不便，如专利CN02112498.1、CN02111593.1和CN02111437.4等专利所述，壳聚糖的使用都是在酸性条件下，而酸性条件对机体有较强的刺激，在很大程度上消弱了材料的良好的性能。因此，使用改性的壳聚糖在临床中具有很大的好处，而羧甲基化、磺酸化的壳聚糖在临床多个领域获得很大的应用，如在抗凝剂、防组织粘连等多个领域获得临床应用。

胶原是哺乳类动物动物结缔组织中的主要成分，其中I胶原最丰富，具有良好的生物相容性，被广泛应用于临床各个领域。但是，免疫原性的存在很大程度上使得胶原在临床的深入应用受阻。因此，临床上对于胶原的改性产物明胶的使用越来越广泛，明胶按照胶原的改性方法可以分为酸溶明胶和碱溶明胶两种，具有相同的生物活性和生物相容性及其可降解性。

发明内容

本发明的目的是提供一种可降解高分子皮肤敷料的制备方法，是以羧甲基壳聚糖和明胶为材料，通过共混溶解、化学交联和干燥制备天然可降解高分子皮肤敷料。该制备方法通过以下步骤实现：

(1)制备羧甲基壳聚糖：由脱乙酰度80％～100％的医用壳聚糖在异丙醇的30％～60％的氢氧化钠浓溶液中低温浸泡24小时，在50％NaOH的条件下，在异丙醇中与氯乙酸反应，用硫酸、盐酸、硝酸、甲酸、乙酸等中的任一种中和至Ph值为中性，再用无水乙醇洗涤、过滤，室温下干燥，产物洁白，其数均分子量在1～5×10⁵，羧甲基壳聚糖的取代度在1～3；

(2)将羧甲基壳聚糖配置成5％的水溶液，

(3)将医用酸溶明胶、医用碱溶明胶或胶原配置成1％～2％的水溶液；

(4)非交联的皮肤敷料的制备：将羧甲基壳聚糖溶液和明胶溶液按照1∶0.1至0.1∶1的配比进行共混，搅拌并过滤、脱气，制备得到共混溶液，流延成膜，干燥，起膜即得产品；

(5)交联的皮肤敷料的制备：将步骤(4)所得的共混溶液，用醛类化合物或者碳化二亚胺类化合物交联，搅拌并过滤、脱气，制备共混的溶液，流延成膜，干燥，起膜即得产品。

步骤(3)中的明胶包含酸溶明胶和碱溶明胶，其来源包含猪源、牛源和鼠源等多种来源。

步骤(5)中的醛类化合物是甲醛或者戊二醛，醛类化合物的浓度为0.01％～1％，最优浓度为0.01％～0.5％。

步骤(5)中所说的碳化二亚胺类化合物是指1-乙基-3-3二甲基氨丙基-碳化二亚胺，碳化二亚胺类化合物的浓度为0.001～1M，最佳浓度为0.01～0.1M。

本发明的另一个目的是提供所制备的高分子皮肤敷料在促进创面愈合的生物医用敷料中的应用。

本发明方法所采用的材料属于天然生物材料，具有良好的生物相容性和可降解性，来源广泛，成本低廉；不仅如此，生产路线简洁、成熟，工艺流程简单，可操作性很强。通过本发明制备的可降解天然高分子皮肤敷料能够很好的隔离细菌、吸收积液、保持创面湿润、而且具有生物降解、抗菌、止血、促进创面愈合等多种功效。

具体实施方式

本发明结合实施例作进一步的说明。本发明的实施例只是为了更好说明本发明的特征，并不完全包含本专利的所保护的内容。

实施例一：不交联的可降解天然高分子皮肤敷料的制备

称取一定量的脱乙酰度85％以上的壳聚糖，在异丙醇的氢氧化钠浓溶液中低温浸泡24小时，在50％NaOH的条件下，在异丙醇中与氯乙酸反应得到，用酸中和，后再用无水乙醇洗涤、过滤，室温下干燥，产物洁白，其数均分子量在1～5×10⁵，羧甲基壳聚糖的取代度在1～3；将羧甲基壳聚糖配置成5％的水溶液，将医用酸溶明胶(或者碱溶明胶或者胶原，三者中的一种或者混合，其来源为猪源，牛源或者鼠源)配置成1％～2％的水溶液；将羧甲基壳聚糖溶液和明胶溶液按照1∶0.1的配比进行共混，搅拌并过滤、脱气，制备共混的溶液，流延成膜，干燥，起膜即得产品；

实施例二：不交联的可降解天然高分子皮肤敷料的制备

方法同实施例一，区别在于将酸溶明胶更换为碱溶明胶(其来源为猪源，牛源或者鼠源)。

实施例三：不交联的可降解天然高分子皮肤敷料的制备

方法同实施例一，区别在于酸溶明胶更换为胶原(其来源为猪源，牛源或者鼠源)。

实施例四：不交联的可降解天然高分子皮肤敷料的制备

方法同实施例一，区别在于酸溶明胶更换为为酸溶明胶、碱溶明胶和胶原的任意两种或者多种的混合物(其来源为猪源，牛源或者鼠源)。

以下各个实施例中的酸溶明胶都可以更换为碱溶明胶、胶原或者酸溶明胶、碱溶明胶和胶原中的任意两种或者多种的混合物(其来源为猪源，牛源或者鼠源)，都视为本专利包含内容。

实施例五：不交联的可降解天然高分子皮肤敷料的制备

称取一定量的脱乙酰度85％以上的壳聚糖，在异丙醇的氢氧化钠浓溶液中低温浸泡24小时，在50％NaOH的条件下，在异丙醇中与氯乙酸反应得到，用酸中和，后再用无水乙醇洗涤、过滤，室温下干燥，产物洁白，其数均分子量在1～5×10⁵，羧甲基壳聚糖的取代度在1以上；将羧甲基壳聚糖配置成5％的水溶液，将医用酸溶明胶配置成1％～2％的水溶液；将羧甲基壳聚糖溶液和明胶溶液按照1∶1配比进行共混，搅拌并过滤、脱气，制备共混的溶液，流延成膜，干燥，起膜即得产品；

实施例六：不交联的可降解天然高分子皮肤敷料的制备

称取一定量的脱乙酰度85％以上的壳聚糖，在异丙醇的氢氧化钠浓溶液中低温浸泡24小时，在50％NaOH的条件下，在异丙醇中与氯乙酸反应得到，用酸中和，后再用无水乙醇洗涤、过滤，室温下干燥，产物洁白，其数均分子量在1～5×10⁵，羧甲基壳聚糖的取代度在1以上；将羧甲基壳聚糖配置成5％的水溶液，将医用酸溶明胶(或者碱溶明胶与胶原)配置成1％～2％的水溶液；将羧甲基壳聚糖溶液和明胶溶液按照0.1∶1的配比进行共混，搅拌并过滤、脱气，制备共混的溶液，流延成膜，干燥，起膜即得产品；

实施例七：制备醛类交联的可降解天然高分子皮肤敷料

如实施例一所述制备羧甲基壳聚糖；将羧甲基壳聚糖配置成5％的水溶液，将医用酸溶明胶配置成1％～2％的水溶液；将羧甲基壳聚糖溶液和明胶溶液按照1∶1的配比进行共混；用0.01M的戊二醛或者甲醛交联，搅拌并过滤、脱气，制备共混的溶液，流延成膜，干燥，起膜即得产品。

实施例八：制备醛类交联的可降解天然高分子皮肤敷料

如实施例一所述制备羧甲基壳聚糖；将羧甲基壳聚糖配置成5％的水溶液，将医用酸溶明胶配置成1％～2％的水溶液；将羧甲基壳聚糖溶液和明胶溶液按照1∶1的配比进行共混；用0.1M的戊二醛或者甲醛交联，搅拌并过滤、脱气，制备共混的溶液，流延成膜，干燥，起膜即得产品。

实施例九：制备醛类交联的可降解天然高分子皮肤敷料

如实施例一所述制备羧甲基壳聚糖；将羧甲基壳聚糖配置成5％的水溶液，将医用酸溶明胶配置成1％～2％的水溶液；将羧甲基壳聚糖溶液和明胶溶液按照1∶1的配比进行共混；用0.5M的戊二醛或者甲醛交联，搅拌并过滤、脱气，制备共混的溶液，流延成膜，干燥，起膜即得产品。

实施例十：制备碳化二亚胺类交联的可降解天然高分子皮肤敷料

如实施例一所述制备羧甲基壳聚糖；将羧甲基壳聚糖配置成5％的水溶液，将医用酸溶明胶配置成1％～2％的水溶液；将羧甲基壳聚糖溶液和明胶溶液按照1∶1的配比进行共混；用0.01M的1-乙基-3-3二甲基氨丙基-碳化二亚胺交联，搅拌并过滤、脱气，制备共混的溶液，流延成膜，干燥，起膜即得产品。

实施例十一：制备碳化二亚胺类交联的可降解天然高分子皮肤敷料

如实施例一所述制备羧甲基壳聚糖；将羧甲基壳聚糖配置成5％的水溶液，将医用酸溶明胶配置成1％～2％的水溶液；将羧甲基壳聚糖溶液和明胶溶液按照1∶1的配比进行共混；用0.1M的1-乙基-3-3二甲基氨丙基-碳化二亚胺交联，搅拌并过滤、脱气，制备共混的溶液，流延成膜，干燥，起膜即得产品。

实施例十二：制备碳化二亚胺类交联的可降解天然高分子皮肤敷料

如实施例一所述制备羧甲基壳聚糖；将羧甲基壳聚糖配置成5％的水溶液，将医用酸溶明胶配置成1％～2％的水溶液；将羧甲基壳聚糖溶液和明胶溶液按照1∶1的配比进行共混；用1M的1-乙基-3-3二甲基氨丙基-碳化二亚胺交联，搅拌并过滤、脱气，制备共混的溶液，流延成膜，干燥，起膜即得产品。

实施例十三：角结膜刺激实验

日本大耳白兔，雌雄各半，随机分为消毒纱布、可降解高分子皮肤敷料组，每组8只。兔眼随机给予高分子敷料浸出液、或0.01nmol/L PBS作对照(对照组)，每天给药1次，连续7d，持续观察2周。观察给药后2周内兔眼角结膜有无充血、水肿及溃疡发生；用裂隙灯检查角膜透明度和虹膜纹理改变。判断受试物刺激程度，其中平均0～3分为无刺激性；4～8分为轻度刺激性；9～12分为中度刺激性；13～16分为强刺激性。实验显示，该类高分子敷料无刺激性。

实施例十四：肌肉刺激实验

日本大耳白兔，雄性，随机在兔股四头肌中部注入消毒纱布、可降解高分子皮肤敷料组敷料浸出液及0.01nmol/L PBS各4处，48h后空气注射处死动物，肉眼观察股四头肌有无充血、水肿或坏死。4个观察点总评分＜10可判断为无毒性(各观察点评分相差不超过2分)。试验结果显示，该类高分子敷料无毒性。

实施例十五：敷料对创面愈合的影响(率，时间)

动物模型的选择：因为创面损伤过轻可以迅速自愈不需特别处理，创面损伤过重则须植皮否则无法愈合，为此选用深II度皮肤烫伤模型作为评价敷料对创面愈合影响的动物模型。

简言之即，雄性Wistar大鼠，随机分组，包括自然愈合组、纱布常规处理组、可降解高分子皮肤敷料组，各组观察时相点为伤后3、7、14、21d，每组每时相点10只动物。大鼠背部用8％硫化钠液脱毛，24h后经腹腔给予戊巴比妥钠，麻醉成功后用80℃水浴烫15秒造成大鼠背部10％深II度皮肤烫伤(病检切片证实)，伤后经腹腔给予5ml生理盐水。除自然愈合组外，各组分别用相应敷料覆盖创面。伤后各确定时相点测创面愈合率，先将创面描记在半透明纸上，再以此为模板，将质地均匀的硬纸片剪成同样大小，然后用天平称重，以硬纸片重量间接地表示创面面积大小。按下式计算创面愈合率：创面愈合率(％)＝(原始创面面积一未愈合创面面积)/原始创面面积。病理检查，了解创面愈合质量，并根据创面愈合情况确定愈合时间。试验结果显示，可降解高分子皮肤敷料组，在创面恢复时间上和创面愈合率两方面都优于自然愈合组、纱布常规处理组。

Claims

1.一种可降解高分子皮肤敷料的制备方法，通过以下步骤实现：

(1)制备羧甲基壳聚糖：由脱乙酰度80％～100％的医用壳聚糖在异丙醇的30％～60％的氢氧化钠浓溶液中低温浸泡24小时，在50％NaOH的条件下，在异丙醇中与氯乙酸反应，中和至pH值为中性，后再用无水乙醇洗涤、过滤，室温下干燥，产物洁白，其数均分子量在1～5×10⁵，羧甲基壳聚糖的取代度1～3；

(2)将羧甲基壳聚糖配置成5％的水溶液；

(4)非交联的皮肤敷料的制备：将羧甲基壳聚糖溶液和明胶溶液按照1∶0.1至0.1∶1的配比进行共混，搅拌并过滤、脱气，制备得到共混溶液，流延成膜，干燥，起膜即得产品。

2.一种可降解高分子皮肤敷料的制备方法，通过以下步骤实现：

(2)将羧甲基壳聚糖配置成5％的水溶液；

(4)交联的皮肤敷料的制备：将权利要求1步骤(4)所得的共混溶液用醛类化合物或者碳化二亚胺类化合物交联，搅拌并过滤、脱气，制备共混的溶液，流延成膜，干燥，起膜即得产品。

3.根据权利要求1或2所述的一种可降解高分子皮肤敷料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中用硫酸、盐酸、硝酸、甲酸或乙酸中的一种中和pH值至中性。

4.根据权利要求2所述的一种可降解高分子皮肤敷料的制备方法，其特征在于，所述醛类化合物是甲醛或戊二醛，浓度为0.01％～1％。

5.根据权利要求2所述的一种可降解高分子皮肤敷料的制备方法，其特征在于，所述碳化二亚胺类化合物为1-乙基-3-3二甲基氨丙基-碳化二亚胺，浓度为0.001～1M。

6.根据权利要求1或2所述方法获得的一种可降解高分子皮肤敷料在促进创面愈合的生物医用敷料中的应用。