CN103099777A - 以多孔碳酸钙为载体的生物酶水凝胶剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种以多孔碳酸钙为载体的生物酶水凝胶剂及其制备方法，生物酶水凝胶剂的组分和重量百分含量为：生物酶0.001-5％；多孔碳酸钙10-30％；壳聚糖1-20％；明胶0.1-2％；甘油1-20％；乙醇10-30％；乙酸1～5％，水余量；所述的生物酶为溶菌酶及溶葡萄球菌酶中的一种以上。本发明的多孔碳酸钙为载体的生物酶水凝胶剂，在水凝胶中加入一种多孔碳酸钙，不仅提高了药物载入量，而且可以调节生物酶的释放速率。载生物酶多孔碳酸钙水凝胶剂，具有抗菌性能好、含水率高、保水性好、韧性强、透气性好等特点，能满足湿法治疗各种创伤的要求，可用于治疗烫伤、褥疮、外科手术感染等皮肤损伤。
Description
技术领域
本发明涉及一种载生物酶的水凝胶剂及其制备方法。
背景技术
生物酶即溶菌酶及溶葡萄球菌酶为一种新型的生物杀菌酶，其对耐药性金黄色葡萄球菌有特异的杀灭作用。在我们之前的专利，申请号CN200810043907.0中已经制备了一种载生物酶水凝胶敷料。该敷料可有效杀灭皮肤创面的耐甲氧金黄色葡萄球菌感染，其杀菌率达到99.9％。但是生物酶从水凝胶中释放速率过快，其3h累计释放量为60％，不能满足临床应用的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以多孔碳酸钙为载体的生物酶水凝胶剂，以克服现有技术存在的上述缺陷；
所述以多孔碳酸钙为载体的生物酶水凝胶剂，组分和重量百分含量为：生物酶0.001-5％；多孔碳酸钙10-30％；壳聚糖1-20％；明胶0.1-2％；甘油1-20％；乙醇10-30％；乙酸1～5％，水余量；
优选的，组分和重量百分含量为：生物酶0.01-3％；多孔碳酸钙15-20％；壳聚糖1-10％；明胶1-2％；甘油5-15％；乙醇15-20％；乙酸1～3％，水余量；
所述的生物酶为溶菌酶及溶葡萄球菌酶中的一种以上；
所述多孔碳酸钙，为一种有较大的孔隙率，堆积密度小的碳酸钙，可采用中国专利ZL.2008100398102公开的方法进行制备，其相关的理化性 能参数可参见上述的专利；
优选的，可采用如下的方法制备：
(1)将通二氧化碳气体通入重量含量为5～20％的氢氧化钙浆料，进行碳化，碳化的过程中同时分别独立地加入过硫酸铵溶液和水合肼的溶液，当碳化到浆料的pH为9～11，优选10时，停止向浆料中加入过硫酸铵溶液和水合肼溶液，继续通二氧化碳气体进行碳化，直至pH为6～8，优选7时结束碳化；
所述的过硫酸铵溶液的质量百分浓度为15～25％；
所述的水合肼溶液的质量百分浓度为25～35，优选30％；
所述的过硫酸铵的加入量为氢氧化钙干重量的1～4，优选3％；
所述的水合肼的加入量为氢氧化钙干重量的4～6，优选5％；
(2)将得到的碳酸钙浆料过滤、洗涤，制成滤饼，再将滤饼用水分散成浆料，浆料的重量固含量为45～50，优选50％，浆料中加入碳酸钙绝干重量1～3，优选2.0％的聚丙烯酸钠分散剂，浆料进行喷雾干燥，得到多孔碳酸钙干粉。
所述聚丙烯酸钠分散剂选用常规市售产品，例如上海东升新材料有限公司牌号为FS-531的产品。
所述的喷雾干燥，可以是离心喷雾或压力喷雾。
所述的以多孔碳酸钙为载体的生物酶水凝胶贴剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照比例，将生物酶加入乙醇，然后加入所述的多孔碳酸钙，分散10～15小时，得到吸附了生物酶的乙醇溶液的多孔碳酸钙；
(2)按照比例，将壳聚糖溶解于乙酸溶液中，获得壳聚糖乙酸溶液， 将明胶溶解于水中，获得明胶水溶液，然后将壳聚糖乙酸溶液、明胶水溶液和甘油混合分散，获得水凝胶；
(3)将步骤(1)的吸附了生物酶的乙醇溶液的多孔碳酸钙加入步骤(2)的水凝胶，混合分散，即可获得以多孔碳酸钙为载体的生物酶水凝胶剂；
上述步骤中，上述分散的方法为常规的，如搅拌分散、超声波分散等；
本发明在有机材料形成的水凝胶中，添加无机多孔碳酸钙，来增加水凝胶对生物酶的载药量并控制其释放速率。(2)通过乙醇的挥发可在创面形成一层含药贴膜。
生物酶在多孔碳酸钙粒子中的装载，主要是通过药物在多孔碳酸钙与药物溶液的界面进行吸附来完成的。
为了控制生物酶释放速率和增加水凝胶贴膜的透气性，本发明在水凝胶中加入一种多孔碳酸钙，利用多孔碳酸钙孔隙较多，可吸附大量的生物酶，不仅提高了药物载入量，而且可以调节生物酶的释放速率。并且水凝胶涂于皮肤后，由于乙醇的挥发，可形成具有许多孔隙的贴膜，以调节生物酶的释放速率。因此该制剂可以发挥多孔碳酸钙和水凝胶的双重功能。
本发明制备过程简单易行、操作方便，制备技术可控、无污染、成本低；得到的载生物酶多孔碳酸钙水凝胶剂具有抗菌性能好、含水率高、保水性好、韧性强、透气性好等特点，能满足湿法治疗各种创伤的要求，可用于治疗烫伤、褥疮、外科手术感染等皮肤损伤。
附图说明
图1是实施例1的溶葡萄球菌酶率。
具体实施方式：
实施例1
配方：
重量百分含量为：溶菌酶0.01％；多孔碳酸钙15％；壳聚糖1％；明胶2％；甘油15％；乙醇20％；乙酸1％，水余量
(1)将通二氧化碳气体通入重量含量为15％的氢氧化钙浆料，进行碳化，碳化的过程中同时分别独立地加入过硫酸铵溶液和水合肼的溶液，当碳化到浆料的pH为10时，停止向浆料中加入过硫酸铵溶液和水合肼溶液，继续通二氧化碳气体进行碳化，直至pH为7，结束碳化；
所述的过硫酸铵溶液的质量百分浓度为20％；
所述的水合肼溶液的质量百分浓度为30％；
所述的过硫酸铵的加入量为氢氧化钙干重量的3％；
所述的水合肼的加入量为氢氧化钙干重量的5％；
(2)将得到的碳酸钙浆料过滤、洗涤，制成滤饼，再将滤饼用水分散成浆料，浆料的重量固含量为50％，浆料中加入碳酸钙绝干重量2.0％的聚丙烯酸钠分散剂，浆料进行离心喷雾干燥，得到多孔碳酸钙干粉。
聚丙烯酸钠分散剂选用上海东升新材料有限公司牌号为FS-531的产品。
(3)按照比例，将生物酶加入乙醇，然后加入所述的多孔碳酸钙，分散10～15小时，得到吸附了生物酶的乙醇溶液的多孔碳酸钙；
按照比例，将壳聚糖溶解于乙酸溶液中，获得壳聚糖乙酸溶液，将明胶溶解于水中，获得明胶水溶液，然后将壳聚糖乙酸溶液、明胶水溶液和甘油混合分散，获得水凝胶；
将的吸附了生物酶的乙醇溶液的多孔碳酸钙加入水凝胶，混合分散，即可获得以多孔碳酸钙为载体的生物酶水凝胶剂。
将所述水凝胶剂浸没在15mlPBS中，定时从介质中取出1ml样品，并 补充同量的新鲜PBS，测定溶葡萄球菌酶酶活，并计算累积释放率。测定结果如图1所示：可见溶葡萄球菌酶可从贴剂中释放48h。
实施例2
配方：
重量百分含量为：溶葡萄球菌酶3％；多孔碳酸钙20％；壳聚糖10％；明胶2％；甘油15％；乙醇20％；乙酸3％，水余量。
采用实施例1的多孔碳酸钙。
制备以多孔碳酸钙为载体的生物酶水凝胶剂的方法，同实施例1。
检测方法同实施例1，结果见图1。
实施例3
配方：
重量百分含量为：溶菌酶0.5％；溶葡萄球菌酶0.1％，多孔碳酸钙17％；壳聚糖5％；明胶2％；甘油12％；乙醇17％；乙酸1％，水余量
其他同实施例1，检测结果见图1。
Claims (6)
1.以多孔碳酸钙为载体的生物酶水凝胶剂，其特征在于，组分和重量百分含量为：生物酶0.001-5％；多孔碳酸钙10-30％；壳聚糖1-20％；明胶0.1-2％；甘油1-20％；乙醇10-30％；乙酸1～5％，水余量；
所述的生物酶为溶菌酶及溶葡萄球菌酶中的一种以上。
2.根据权利要求1所述的以多孔碳酸钙为载体的生物酶水凝胶剂，其特征在于，组分和重量百分含量为：生物酶0.01-3％；多孔碳酸钙15-20％；壳聚糖1-10％；明胶1-2％；甘油5-15％；乙醇15-20％；乙酸1～3％，水余量。
3.根据权利要求1所述的以多孔碳酸钙为载体的生物酶水凝胶剂，其特征在于，所述多孔碳酸钙，采用如下的方法制备：
(1)将通二氧化碳气体通入重量含量为5～20％的氢氧化钙浆料，进行碳化，碳化的过程中同时分别独立地加入过硫酸铵溶液和水合肼的溶液，当碳化到浆料的pH为9～11，停止向浆料中加入过硫酸铵溶液和水合肼溶液，继续通二氧化碳气体进行碳化，直至pH为6～8时结束碳化；
所述的过硫酸铵溶液的质量百分浓度为15～25％；
所述的水合肼溶液的质量百分浓度为25～35％；
所述的过硫酸铵的加入量为氢氧化钙干重量的1～4％；
所述的水合肼的加入量为氢氧化钙干重量的4～6％；
(2)将得到的碳酸钙浆料过滤、洗涤，制成滤饼，再将滤饼用水分散成浆料，浆料的重量固含量为45～50％，浆料中加入碳酸钙绝干重量1～3，％的聚丙烯酸钠分散剂，浆料进行喷雾干燥，得到多孔碳酸钙。
4.根据权利要求1、2或3所述的以多孔碳酸钙为载体的生物酶水凝胶剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按照比例，将生物酶加入乙醇，然后加入所述的多孔碳酸钙，分散10～15小时，得到吸附了生物酶的乙醇溶液的多孔碳酸钙；
(2)按照比例，将壳聚糖溶解于乙酸溶液中，获得壳聚糖乙酸溶液，将明胶溶解于水中，获得明胶水溶液，然后将壳聚糖乙酸溶液、明胶水溶液和甘油混合分散，获得水凝胶；
(3)将步骤(1)的吸附了生物酶的乙醇溶液的多孔碳酸钙加入步骤(2)的水凝胶，混合分散，即可获得以多孔碳酸钙为载体的生物酶水凝胶剂。
5.多孔碳酸钙在制备生物酶水凝胶剂中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述多孔碳酸钙，采用如下的方法制备：
(1)将通二氧化碳气体通入重量含量为5～20％的氢氧化钙浆料，进行碳化，碳化的过程中同时分别独立地加入过硫酸铵溶液和水合肼的溶液，当碳化到浆料的pH为9～11，停止向浆料中加入过硫酸铵溶液和水合肼溶液，继续通二氧化碳气体进行碳化，直至pH为6～8时结束碳化；
所述的过硫酸铵溶液的质量百分浓度为15～25％；
所述的水合肼溶液的质量百分浓度为25～35％；
所述的过硫酸铵的加入量为氢氧化钙干重量的1～4％；
所述的水合肼的加入量为氢氧化钙干重量的4～6％；
(2)将得到的碳酸钙浆料过滤、洗涤，制成滤饼，再将滤饼用水分散成浆料，浆料的重量固含量为45～50％，浆料中加入碳酸钙绝干重量1～3，％的聚丙烯酸钠分散剂，浆料进行喷雾干燥，得到多孔碳酸钙。
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