CN103463124B - 一种细菌纤维素壳聚糖复合凝胶及其制备与体表创面愈合的应用 - Google Patents
一种细菌纤维素壳聚糖复合凝胶及其制备与体表创面愈合的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种细菌纤维素壳聚糖复合凝胶及其制备与体表创面愈合的应用，所述复合凝胶由壳聚糖溶液、细菌纤维素、抗菌剂、增稠剂溶液及中和剂组成。细菌纤维素/壳聚糖复合凝胶在制备体表创面愈合药物中的应用。制备方法：将壳聚糖溶液、增稠剂溶液、细菌纤维素及抗菌剂混合均匀，然后加入中和剂，调节pH值为6.0-9.0，静置脱泡，即得。本发明制备的复合凝胶具有良好的成膜作用，起到隔离创面、保护伤口的作用；本发明的制备过程简单，工艺控制容易，便于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于复合凝胶及其制备与应用领域，特别涉及一种细菌纤维素壳聚糖复合凝胶及其制备与体表创面愈合的应用。
背景技术
体表创面（伤口）是一种常见的生理现象。日常生活中有许多种类的伤口,如由摩擦、子弹、刀、咬和手术所形成的机械损伤,以及由热、化学、电和辐射引起的烧伤。老年人中经常出现褥疮和溃疡等慢性伤口，治疗棘手，常严重影响患者身心健康与生活质量。在一定大小范围内的创面可以采用创面敷料治疗，这种方法可以避免传统自体皮移植“以伤治伤”，可以减少患者痛苦，且经济实用，因此是一种理想的治疗方法。
由于造成伤口的原因千变万化,不同的伤口在尺寸、形状、渗出液的多少等各方面都有很大的区别,所以伤口对敷料的要求也各不相同。随着材料技术的发展和医疗界对伤口愈合过程的更多的理解,一些新型创面用敷料也正在继问世，水凝胶就是其中一种。
高分子凝胶是具有三维交联网络的高分子材料，已经应用于日用品、工业用品、农业土建、生物医学、隐型眼镜和生物分子、细胞的固定化等领域。但目前单组分的高分子凝胶的力学性能一般比较较差别，一些高分子凝胶没有抑菌性能，因此其在医疗领域的应用受到限制。将壳聚糖与细菌纤维素混合，可以制成新型高分子复合凝胶，提高凝胶的力学性能，赋予高分子凝胶抑菌性能，可以扩大高分子水凝胶在医疗领域的用途。
细菌纤维素是由一定的生物（主要为细菌）生产的细胞外纤维素。其分子组成与植物纤维素一样，是由β－D葡萄糖通过β－1,4糖苷键结合成的直链。它除了具有植物纤维素亲水性好、耐γ射线及耐热性优良、生物相容性好、侧基可以进行化学或物理修饰等优良性能外，还具有一些植物纤维素所无法比拟的特点，例如纯度极高，具有高杨氏模量、高抗张强度，极佳的形状维持能力和抗撕力。特别是细菌纤维素具有湿态时高的机械强度、良好的液体和气体透过性，有利于皮肤组织生长，因此在体表创面愈合具有良好的应用前景。但细菌纤维素本身没有抗微生物抗菌活性，其本身无法防治伤口感染，这不利其在创伤敷料中应用。
壳聚糖对多种细菌的生长具有抑制作用，是抗菌谱较广的天然抗菌物质，对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌及白色念球菌，均有明显抑制效果，还具有止血、保护创面，促进愈合等作用，从而可用于浅Ⅱ度烧烫伤、褥疮、手术及外伤创口等皮肤创面感染和口腔、牙龈、阴道、肛门等粘膜局部感染、炎症、溃疡，有止血、抑菌、护创、促进创面愈合和减轻疤痕形成的作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种细菌纤维素壳聚糖复合凝胶及其制备与体表创面愈合的应用，该发明制备的复合凝胶具有良好的成膜作用，起到隔离创面、保护伤口的作用；该发明的制备过程简单，工艺控制容易，便于工业化生产。
本发明的一种细菌纤维素/壳聚糖复合凝胶，所述复合凝胶由壳聚糖溶液、细菌纤维素、抗菌剂、增稠剂溶液及中和剂组成，其中壳聚糖、细菌纤维素、抗菌剂和增稠剂的质量比为1：0.03～0.15：0.07～0.1：0.003～0.08；中和剂加入量为复合凝胶质量的0.01～0.15%。
所述中和剂加入量为复合凝胶质量的0.1-0.15%。
所述壳聚糖为壳聚糖或壳聚糖衍生物，壳聚糖分子量为3000-7999，脱乙酰度为81%-99%。
所述壳聚糖溶液的溶剂为水；壳聚糖溶液的质量百分浓度为2%-9%。
所述壳聚糖衍生物为壳聚糖羧化衍生物、壳聚糖N-烷基化衍生物、壳聚糖季铵盐衍生物、壳聚糖羟基化衍生物、壳聚糖糖类衍生物中的一种或几种。
所述细菌纤维素分子量为30000～80000，形态为300-1000纳米粉体或纤条体。
所述抗菌剂为季铵盐。
所述季铵盐为双链季铵盐。
所述双链季铵盐为双癸基二甲基溴化铵。
所述增稠剂为卡波姆或聚乙二醇二甲基苯甲醛。
增稠剂溶液的质量百分浓度为0.25%-0.5%，增稠剂溶液的溶剂为水。
所述中和剂为三乙醇胺、三异丙醇胺或2-氨基-2-甲基-1-丙醇；中和剂的质量百分浓度为0.5%-0.7%。
本发明的一种细菌纤维素/壳聚糖复合凝胶的制备方法，包括：
（1）将增稠剂溶于水中，得到增稠剂溶液；
（2）将壳聚糖溶于水中，得到壳聚糖溶液；
（3）将壳聚糖溶液、增稠剂溶液、细菌纤维素及抗菌剂混合均匀，然后加入中和剂，调节pH值为6.0-9.0，静置脱泡，即得细菌纤维素/壳聚糖复合凝胶。
所述步骤（3）中静置时间为1-10h。
本发明的一种细菌纤维素/壳聚糖复合凝胶在制备体表创面愈合药物中的应用。
本发明采用聚乙二醇二甲基苯甲醛或者卡波姆为增稠剂，聚乙烯吡咯烷酮与抗菌剂相容性好；卡波姆是聚烷基蔗糖或聚烷基季戊四醇与丙烯酸交联聚合物的共聚物，吸水溶涨形成一种酸性、粘稠的乳白色胶液，经过中和能在很低的用量下就能产生高效的增稠作用，从而制备出很宽黏度范围的晶莹剔透水晶般的凝胶。
本发明所制备的细菌纤维素/壳聚糖复合凝胶既具有壳聚糖抑菌、消炎、止血、促进创口愈合、吸附对人体有害的金属或气体、隔断放射性污染物等功能，还具有细菌纤维素抗张强度高，持水性和透水透气性高、形状维持能力强等优点，克服了常规高分子水凝胶力学性能较差、用途有限的缺点；
本发明的细菌纤维素粉体或者纤条体在高分子水凝胶中起物理交联的作用，使高分子水凝胶的力学性能有较大提高；
本发明所制备的细菌纤维素/壳聚糖复合凝胶中的壳聚糖本身具有抑菌作用，又加入抗菌剂为双链季铵盐，使其抗菌效果更好，用途更为广泛。
有益效果
1.本发明的壳聚糖本身具有抑菌、消炎、止血、促进创口愈合等功能，又加入抗菌剂双链季铵盐，使其有常用外用药的优点，又克服了外用药的缺点，避免抗菌药物局部应用导致耐药性与多重感染问题；
2.本发明的细菌纤维素具有抗张强度高、形状维持能力强、湿态械强度高、液体和气体透过性好等优点，在复合凝胶中起物理交联的作用，使其力学性能有较大提高；同时使复合凝胶的湿态械强度高、液体和气体透过性好，因此兼具水化吸收双重功效，更适合体表创面愈合应用；
3.本发明的复合凝胶具有良好的成膜作用，起到隔离创面、保护伤口的作用，还方便医护人员观察创面愈合情况；
4.本发明的主要原料壳聚糖资源丰富，细菌纤维素/壳聚糖复合凝胶制备过程简单，工艺控制容易，便于工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
将增稠剂卡波姆粉体用纯水在80℃下搅拌1.5h制成质量分数为0.45%溶液；将分子量为5000、脱乙酰度为90%的壳聚糖粉体用纯水在70℃下搅拌2.5h制成质量分数为3.5%的壳聚糖溶液；然后按壳聚糖、细菌纤维素、双链季铵盐和卡波姆的质量比为1：0.04：0.07：0.005，将壳聚糖溶液、卡波姆溶液、双癸基二甲基溴化铵和分子量80000的细菌纤维素粉体在搅拌下混合均匀，然后缓慢滴加质量百分数为0.5%的三乙醇胺，调节pH值至8.0；在常温下静置2h后真空脱泡即为成品。用软管分装后经Co60灭菌。将10g/支成品用软管分装后经Co60灭菌。将15g/支成品挤压涂于皮肤挫伤患处。
实施例2
将增稠剂卡波姆粉体用纯水在70℃下搅拌2h制成质量分数为0.35%溶液；将分子量为7500、脱乙酰度为95%的壳聚糖用纯水在80℃下搅拌3h，制成质量分数为3%的壳聚糖溶液；然后按壳聚糖、细菌纤维素、双癸基二甲基溴化铵和卡波姆的质量比为1：0.08：0.08：0.003，将壳聚糖溶液、卡波姆溶液、双链季铵盐和和分子量80000的细菌纤维素纤条体在搅拌下混合均匀，然后缓慢滴加质量百分数为0.5%的2-氨基-2-甲基-1-丙醇，调节pH值至7.5；在常温下静置脱泡8h即为成品。用软管分装后经Co60灭菌。将15g/支成品挤压涂膜于皮肤烫伤患处。
实施例3
将增稠剂聚乙二醇二甲基苯甲醛用纯水在静置过夜制成质量分数为0.50%溶液；将分子量为7000、脱乙酰度为93%的壳聚糖粉体用纯水在70℃下搅拌2.5h，制成壳制成质量分数为4%的壳聚糖溶液；然后按壳聚糖、细菌纤维素、双癸基二甲基溴化铵和卡波姆的比例为1：0.04：0.07：0.004，将壳聚糖溶液、两端带有苯甲醛基的聚乙二醇溶液、双链季铵盐和和分子量90000的细菌纤维素粉体在搅拌下混合均匀；然后缓慢滴加质量百分数为0.5%的三异丙醇胺，调节pH值至8.5；在常温下静置2.5h后真空脱泡即为成品。用软管分装后经Co60灭菌。将20g/支成品挤压涂膜于皮肤烧伤患处。
Claims (8)
1.一种细菌纤维素/壳聚糖复合凝胶，其特征在于：所述复合凝胶由壳聚糖溶液、细菌纤维素、抗菌剂、增稠剂溶液及中和剂组成，其中壳聚糖、细菌纤维素、抗菌剂和增稠剂的质量比为1：0.03～0.15：0.07～0.1：0.003～0.08；中和剂加入量为复合凝胶质量的0.01～0.15％；其中细菌纤维素分子量为30000～80000，形态为300-1000纳米粉体或纤条体；增稠剂为卡波姆或聚乙二醇二甲基苯甲醛，增稠剂溶液的溶剂为水；
其中壳聚糖分子量为3000-7999，脱乙酰度为81％-99％；壳聚糖溶液的溶剂为水；抗菌剂为季铵盐；中和剂为三乙醇胺、三异丙醇胺或2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
2.根据权利要求1所述的一种细菌纤维素/壳聚糖复合凝胶，其特征在于：所述壳聚糖溶液的质量百分浓度为2％-9％。
3.根据权利要求1所述的一种细菌纤维素/壳聚糖复合凝胶，其特征在于：所述季铵盐为双链季铵盐。
4.根据权利要求3所述的一种细菌纤维素/壳聚糖复合凝胶，其特征在于：所述双链季铵盐为双癸基二甲基溴化铵。
5.根据权利要求1所述的一种细菌纤维素/壳聚糖复合凝胶，其特征在于：所述增稠剂溶液的质量百分浓度为0.25％-0.5％。
6.根据权利要求1所述的一种细菌纤维素/壳聚糖复合凝胶，其特征在于：所述中和剂的质量百分浓度为0.5％-0.7％。
7.一种如权利要求1-6任一所述的细菌纤维素/壳聚糖复合凝胶的制备方法，包括：
(1)将增稠剂溶于水中，得到增稠剂溶液；
(2)将壳聚糖溶于水中，得到壳聚糖溶液；
(3)将壳聚糖溶液、增稠剂溶液、细菌纤维素及抗菌剂混合均匀，然后加入中和剂，调节pH值为6.0-9.0，静置脱泡，即得细菌纤维素/壳聚糖复合凝胶。
8.一种如权利要求1所述的细菌纤维素/壳聚糖复合凝胶在制备体表创面愈合药物中的应用。
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