CN102671232A

CN102671232A - 电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂敷料及其制备方法

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Publication number: CN102671232A
Application number: CN2012101549604A
Authority: CN
Inventors: 李峻峰; 肖建刚; 余午; 曹莉清; 郭梅婷; 邱克辉; 赖雪飞; 张银
Original assignee: Chengdu Univeristy of Technology
Current assignee: Chengdu Univeristy of Technology
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2032-05-18
Also published as: CN102671232B

Abstract

本发明涉及一种电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂敷料，属于复合水剂创伤敷料技术领域。本发明所要解决的技术问题是提供一种适合创伤敷料领域应用的复合喷涂型水剂敷料。本发明复合喷涂型水剂敷料中，壳聚糖盐酸盐起到凝血止血、抗菌消炎、成膜的作用；电气石起到发射远红外线、产生负离子、促进细胞生长和伤口愈合的作用；少量的辅料聚乙烯吡咯烷酮（PVP）乙醇溶液中PVP起到成膜剂、分散剂及粘合剂的作用。制备而成的复合喷涂型水剂敷料使用方便、对皮肤刺激性小、成膜速度快，具有良好的抗菌消炎、凝血止血作用，能发射远红外线、产生负离子，促进细胞生长和伤口愈合，成膜后透气透湿性能良好，可用作生物创伤敷料。

Description

电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂敷料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂敷料，属于复合水剂创伤敷料技术领域。

背景技术

创伤敷料在目前治疗或修复皮肤损伤中的作用十分重要，但现在商品化的创伤敷料多为贴剂或粉末状，在大面积创伤面和身体部分部位创伤面上使用较不方便。液体喷涂型水剂敷料具有使用方便、避免包扎、减少患者疼痛、快速成膜等优点，使其在医用敷料方面会有广阔的应用前景。

壳聚糖盐酸盐是一种水溶性良好的壳聚糖衍生物，具有良好的生物相容性、生物粘附性和促进药物吸收的作用，并且有抗菌消炎、凝血止血的作用，还有良好的成膜性，使其作为水溶性液体创伤敷料材料来使用时具有显著优势。与壳聚糖相比，壳聚糖盐酸盐具有良好的水溶性，中性去离子水即可溶解。而壳聚糖不溶于水，需要弱酸（如稀醋酸、稀盐酸等）才能溶解，所得壳聚糖溶液呈酸性，且溶液粘度较高。而壳聚糖盐酸盐溶液粘度比壳聚糖溶液粘度低，有利于提高水剂敷料的有效浓度，所以中性的壳聚糖盐酸盐的刺激性小、有效浓度高的特点在水剂液体敷料方面的应用是壳聚糖所无法代替的。但壳聚糖盐酸盐在水剂敷料方面的优异应用性能尚未引起重视，目前尚未见以壳聚糖盐酸盐为主的水剂敷料体系相关报道。

壳聚糖或/和壳聚糖衍生物体系的创伤修复材料目前主要有壳聚糖或/和壳聚糖衍生物与药物、聚乙烯醇、聚酯类、明胶、胶原蛋白等复合而成的各种壳聚糖或/和壳聚糖衍生物基水凝胶、颗粒或修复液，如：中国专利CN101721691A公开了一种用于感染创面治疗和修复的制剂及其制备方法，该制剂是以含胶原蛋白为主，添加了壳聚糖衍生物和葡萄球菌酶的水凝胶。中国专利CN102284081A公开了一种水凝胶敷料，该辅料是将壳聚糖盐酸盐和聚乙烯醇、甲基苯烯酸羟乙酯、聚苯烯酸钠、明胶复合制成。中国专利CN101862469A公开了一种壳聚糖衍生物快速止血颗粒及其制备方法，该止血颗粒含有壳聚糖盐酸盐、O-羧甲基壳聚糖和辅料。以上三个专利是水凝胶或者颗粒形状，与使用更方便的液体形式的喷涂型壳聚糖盐酸盐敷料有明显的区别。中国专利CN101559215A公开了皮肤生理修复液及其制备方法，此修复液是由柠檬酸溶解的壳聚糖、低聚壳聚糖、壳聚糖盐酸盐、羧甲基壳聚糖溶液和中药提取液组成，该产品对斑痘、过敏性皮炎、痒疹有较好疗效。但此修复液是以酸溶的壳聚糖为主，掺有少量壳聚糖盐酸盐，功能上强调的是针对非破损创伤类型的皮炎、痒疹等辅助治疗，与本发明壳聚糖盐酸盐为主体的创伤修复用电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂敷料有明显区别。另外，以上材料的复合虽然改善了壳聚糖或/和壳聚糖衍生物敷料的抗菌性、吸水性、止血性等性能，但是并未特别强化敷料促进创伤口愈合的能力。

电气石，又名“托玛琳”，英文名称“Tourmaline”。是一种以含硼为特征环状硅酸盐矿物，化学式为：NaR₃Al₆[Si₆O₁₈][BO₃]₃(OH,F)₄，式中R为金属阳离子。电气石含有镁，铝，铁，硼等10多种对人体有益的微量元素。电气石具有压电性和热电性，使其具有发射远红外线、产生负离子、环境净化等功能。电气石另一特点是能够产生永久性微弱电流，与通过人体神经的电流类似。近年来的研究显示电气石具有促进生物活性酶或细胞生长的作用，已被广泛应用于医疗保养、功能纤维、纺织品、水净化、涂装材料等领域。在壳聚糖盐酸盐基喷涂型水剂敷料中加入电气石，可以利用电气石发射远红外线、产生负离子和微电流等作用，促进酶活性和细胞生长，从而提高复合敷料促进创伤口愈合的能力。

电气石和壳聚糖盐酸盐结合使用，即赋予电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂敷料刺激性小、使用方便、避免包扎、减少患者疼痛、成膜后的伤口保护性好等优点，又强化了此敷料促进酶活性和细胞生长，促进创伤口愈合的能力。同时加入少量具有成膜剂、分散剂及粘合剂作用的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）改善敷料的成膜性和电气石颗粒的分散性。电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂敷料具备使用方便、刺激性小、避免包扎、促进伤口愈合、成膜性好等综合性能特点，非常有利于其在创伤修复方面的应用。

到目前为止，未见壳聚糖盐酸盐与电气石复合的水剂敷料的研究报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适合创伤敷料领域应用的新型喷涂型水剂敷料材料。

本发明的技术方案：

本发明制备的电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂敷料中，壳聚糖盐酸盐起到抗菌消炎、凝血止血、成膜后作为敷料基体保护伤口的作用。壳聚糖盐酸盐占此复合喷涂型水剂敷料总重量的1~5 wt%。电气石起到发射远红外电磁辐射，产生负离子，促进细胞生长和伤口愈合等多种功能。电气石的重量百分比含量以复合喷涂型水剂敷料总重量的0.05-1%为宜，优选的是0.1-0.5%。电气石不宜太多，造成水剂敷料涂抹或喷出后成型难度增加，成膜性降低。聚乙烯吡咯烷酮（PVP）是良好的成膜剂、分散剂及粘合剂。PVP溶于少量乙醇，混入此水剂敷料中，能很好的改善敷料的成膜性，使电气石小颗粒分散均匀和改善敷料喷涂后与皮肤的粘合性。

附图的XRD和IR谱图显示，复合材料中电气石是以物理结合方式与壳聚糖盐酸盐复合在一起的，对壳聚糖原有的物理、化学和生物特性没有影响。由于对复合原液进行了充分的机械搅拌，并且电气石颗粒非常的细小，颗粒的体积较小，比表面积较大，电气石颗粒在粘度较大的壳聚糖盐酸盐溶液中基本能达到自身重力和浮力、阻力相等的平衡状态。小颗粒电气石在壳聚糖盐酸盐溶液分散均匀后基本不再有沉降。若有少量较大电气石颗粒发生沉降，可在敷料使用前对其再次机械搅拌或震荡摇匀。此复合敷料只含有去离子水、壳聚糖盐酸盐、电气石小颗粒、少量PVP和乙醇。

本发明还提供了上述电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂创伤敷料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1) 将一定量壳聚糖盐酸盐溶解于去离子水得到壳聚糖盐酸盐水溶液；其中，壳聚糖盐酸盐占此敷料总重量的1~5 wt%；

(2) 将(1)中壳聚糖盐酸盐溶液加入电气石粉，机械搅拌，混合均匀；其中，电气石占此敷料总重量的0.05-1%为宜，优选的是0.1-0.5%；

(3) 将(2)中混合溶液再加入浓度50%的PVP乙醇溶液，机械搅拌，混合均匀，即得电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂创伤敷料；其中，PVP乙醇溶液占此敷料总重量的0.5-5%为宜，优选的是1-3%。

作为本发明优选的方案，电气石颗粒过600目标准筛，并且分别经过去离子水和乙醇洗涤以去除杂质和灭菌。

本发明的有益效果：本发明将壳聚糖盐酸盐溶液中加入电气石进行复合，电气石起到发射远红外线，产生负离子，促进细胞生长和伤口愈合的作用。壳聚糖盐酸盐具有良好的生物相容性、生物粘附性和促进药物吸收的作用，有抗菌消炎、凝血止血的作用，并且有良好的成膜性。聚乙烯吡咯烷酮（PVP）是良好的成膜剂、分散剂及粘合剂。PVP乙醇溶液能很好的改善敷料的成膜性、使电气石颗粒分散均匀和改善敷料喷涂后与皮肤的粘合性。制备而成的复合喷涂型水剂敷料使用方便、成膜速度快、成膜后的伤口保护性好，具有良好的抗菌、消炎、止血凝血作用，能发射远红外电磁辐射、产生负离子，促进细胞生长和伤口愈合等多种功能，可用作液体生物创伤敷料，为创伤敷料领域提供了一种新的材料体系。

附图说明

图1为实施例1的XRD谱图。

图2为实施例1的IR谱图。

图3为实施例1的SEM照片。

图4为实施例1的水蒸气透过率图，图中复合膜1和复合膜2为复合敷料喷涂成膜后平均厚度分别为0.08mm和0.1mm的复合膜。

具体实施方式

本发明制备的电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂敷料中，壳聚糖盐酸盐具有良好的生物相容性、生物粘附性和促进药物吸收的作用，有抗菌消炎、凝血止血的作用，并且有良好的成膜性。壳聚糖盐酸盐占此敷料总重量的1~5wt%。电气石起到发射远红外线，产生负离子，促进细胞生长和伤口愈合等多种功能。电气石的重量百分比含量以0.05-1%为宜，优选的是0.1-0.5%。电气石不宜太多，造成水剂敷料涂抹或喷出后成型难度增加，成膜性降低。聚乙烯吡咯烷酮（PVP）是良好的成膜剂、分散剂及粘合剂。PVP溶于少量乙醇，混入此水剂敷料中，能很好的改善敷料的成膜性、使电气石小颗粒分散均匀和改善敷料喷涂后与皮肤的粘合性。

附图的XRD和IR谱图显示，复合敷料中电气石是以物理结合方式与壳聚糖盐酸盐复合在一起的，对壳聚糖盐酸盐原有的物理、化学和生物特性没有影响。由于对复合原液进行了充分的机械搅拌，并且电气石颗粒非常的细小，颗粒的体积较小，比表面积较大，电气石颗粒在粘度较大的壳聚糖盐酸盐溶液中基本能达到自身重力和浮力、阻力相等的平衡状态。电气石在壳聚糖盐酸盐溶液分散均匀后基本不再有沉降。若有少量较大电气石颗粒发生沉降，可在敷料使用前将其摇匀。此复合敷料只含有去离子水、壳聚糖盐酸盐、电气石、少量PVP和乙醇。

本发明还提供了上述电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂创伤敷料的一种制备方法，可按下述方式进行：

(1) 将一定量壳聚糖盐酸盐溶解于去离子水得到壳聚糖盐酸盐水溶液；其中，壳聚糖盐酸盐占此敷料总重量的1~5wt%；

其中，壳聚糖盐酸盐的浓度太高或者太低都不利于液体敷料的涂抹或者喷涂；

若电气石的量太少，则发射的远红外线、产生的负离子太弱，不能有效的起到促进伤口愈合的作用；若电气石太多，则造成水剂敷料涂抹或喷出后成型难度增加，成膜性降低；

(3) 将(2)中混合溶液再加入少量浓度50%的PVP乙醇溶液，机械搅拌，混合均匀，即得电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂创伤敷料；其中，PVP乙醇溶液占此敷料总重量的0.5-5%为宜，优选的是1-3%。

本发明方法采用的电气石颗粒最好过600目标准筛，以免电气石颗粒自身重力大于在壳聚糖盐酸盐溶液中浮力和阻力，而发生沉降。并且电气石粉体分别经过去离子水和乙醇洗涤以去除杂质和灭菌。

天然电气石成分和晶形较复杂，但是不论何种电气石，只要具备发射远红外电磁辐射、产生负离子的能力，都可用于本发明的复合喷涂型水剂敷料，所以此发明包含了电气石的所有种类，对电气石晶形也无特殊要求。

以下是实施例。

实施例1

(1) 将2g壳聚糖盐酸盐溶解于95.8g去离子水得到壳聚糖盐酸盐水溶液；

(2) 将(1)中壳聚糖盐酸盐溶液加入600目筛下电气石粉0.2g，机械搅拌，混合均匀；

(3) 混合溶液再加入浓度50%的PVP乙醇溶液2g，机械搅拌，混合均匀，即得电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂创伤敷料；

XRD谱图见图1，从图1中可以看到电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂创伤敷料涂抹或者喷涂成膜后的复合材料不含有其他杂相，除了壳聚糖、电气石和少量PVP外没有其他杂质存在。

IR谱图见图2，从图2中可以看到电气石和少量PVP的加入没有使壳聚糖盐酸盐的分子基团键发生明显的变化，说明壳聚糖盐酸盐的基本性质没有发生变化。

SEM照片见图3，从图3中可以看到，敷料成膜后电气石颗粒均匀的弥散分布于复合薄膜内，电气石颗粒被包裹住，在膜表面没有裸露。

水蒸气透过率见图4。参考美国材料测试协会所推荐的体外蒸发水测试方法(ASTM-E96-811981)，使用内径60mm，深45mm的密封杯，在杯内装入50ml去离子水，将敷料涂抹或者喷涂干燥后的复合膜固定在杯口上，用橡皮垫圈使装置密封，将其放入培养箱（温度为37℃，湿度为15%）中，每隔两小时称一次重，最后得水蒸气透过率图。从图4中可以看到厚度分别为0.08mm和0.1mm的复合膜1和复合膜2水蒸气透过率分别到达104.9g/(h.m²)和101.1g/(h.m²)，有利于维持伤口局部的低氧环境，保留渗出液内活性物质并进行细胞增殖分化，有利于降低伤口感染几率。

本实施例得到的电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂创伤敷料含有2%的壳聚糖盐酸盐、0.2%的电气石，1%的PVP和1%的乙醇，其他成分为去离子水，具有使用方便、成膜快、皮肤刺激性小、抗菌消炎、凝血止血、发射远红外线、产生负离子、促进细胞生长、促进伤口愈合的作用。

实施例2

(1) 将1g壳聚糖盐酸盐溶解于98.45g去离子水得到壳聚糖盐酸盐水溶液；

(2) 将(1)中壳聚糖盐酸盐溶液加入600目筛下电气石粉0.05g，机械搅拌，混合均匀；

(3) 混合溶液再加入浓度50%的PVP乙醇溶液0.5g，机械搅拌，混合均匀，即得电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂创伤敷料；

XRD谱图、IR谱图、SEM照片、水蒸气透过率与实施例1类似。

本实施例得到的电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂创伤敷料含有1%的壳聚糖盐酸盐、0.05%的电气石，0.25%的PVP和0.25%的乙醇，其他成分为去离子水，具有使用方便、成膜快、皮肤刺激性小、抗菌消炎、凝血止血、发射远红外线、产生负离子、促进细胞生长、促进伤口愈合的作用。

实施例3

(1) 将5g壳聚糖盐酸盐溶解于89g去离子水得到壳聚糖盐酸盐水溶液；

(2) 将(1)中壳聚糖盐酸盐溶液加入600目筛下电气石粉1g，机械搅拌，混合均匀；

(3) 混合溶液再加入浓度50%的PVP乙醇溶液5g，机械搅拌，混合均匀，即得电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂创伤敷料；

XRD谱图、IR谱图、SEM照片、水蒸气透过率与实施例1类似。

本实施例得到的电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂创伤敷料含有5%的壳聚糖盐酸盐、1%的电气石，2.5%的PVP和2.5%的乙醇，其他成分为去离子水，具有使用方便、成膜快、皮肤刺激性小、抗菌消炎、凝血止血、发射远红外线、产生负离子、促进细胞生长、促进伤口愈合的作用。

实施例4

(1) 将3g壳聚糖盐酸盐溶解于93.7g去离子水得到壳聚糖盐酸盐水溶液；

(2) 将(1)中壳聚糖盐酸盐溶液加入600目筛下电气石粉0.3g，机械搅拌，混合均匀；

(3) 混合溶液再加入浓度50%的PVP乙醇溶液3g，机械搅拌，混合均匀，即得电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂创伤敷料；

XRD谱图、IR谱图、SEM照片、水蒸气透过率与实施例1类似。

本实施例得到的电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂创伤敷料含有3%的壳聚糖盐酸盐、0.3%的电气石，1.5%的PVP和1.5%的乙醇，其他成分为去离子水，具有使用方便、成膜快、皮肤刺激性小、抗菌消炎、凝血止血、发射远红外线、产生负离子、促进细胞生长、促进伤口愈合的作用。

实施例5

(1) 将4g壳聚糖盐酸盐溶解于93.2g去离子水得到壳聚糖盐酸盐水溶液；

(2) 将(1)中壳聚糖盐酸盐溶液加入600目筛下电气石粉0.8g，机械搅拌，混合均匀；

XRD谱图、IR谱图、SEM照片、水蒸气透过率与实施例1类似。

本实施例得到的电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂创伤敷料含有4%的壳聚糖盐酸盐、0.8%的电气石，1%的PVP和1%的乙醇，其他成分为去离子水，具有使用方便、成膜快、皮肤刺激性小、抗菌消炎、凝血止血、发射远红外线、产生负离子、促进细胞生长、促进伤口愈合的作用。

Claims

1.电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂敷料，其特征在于：敷料的主要有效成分为壳聚糖盐酸盐，壳聚糖盐酸盐为复合喷涂型水剂敷料总重量的1~5%。

2.电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂敷料，其特征在于：电气石的重量百分比为复合喷涂型水剂敷料总重量的0.05-1%。

3.根据权利要求2所述的电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂敷料，其特征在于：优选的电气石的重量百分比为复合喷涂型水剂敷料总重量的0.1-0.5%。

4.电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂敷料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1) 将一定量壳聚糖盐酸盐溶解于去离子水得到壳聚糖盐酸盐的重量的百分比含量为1~5%的壳聚糖盐酸盐溶液；

(2) 将(1)中壳聚糖盐酸盐溶液加入电气石粉，机械搅拌，混合均匀；其中，电气石占电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂敷料总重量的0.05-1%，优选电气石加入量占复合敷料总重量的0.1-0.5%；

(3) 将(2)中混合溶液再加入浓度50%的PVP乙醇溶液，机械搅拌，混合均匀，即得电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂创伤敷料；其中，PVP乙醇溶液占电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂敷料总重量的0.5-5%，优选PVP乙醇溶液加入量占复合敷料总重量的1-3%。

5.根据权利要求4所述的电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂创伤敷料的制备方法，其特征在于：电气石颗粒过600目标准筛，并且分别经过去离子水和乙醇洗涤以去除杂质和灭菌。