CN104606709A - 含有壳聚糖混合液的敷料内层及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种含有壳聚糖混合液的敷料内层，将壳聚糖混合物溶于弱酸溶液中，制得壳聚糖混合液，然后将有吸附能力的医用材料浸润在壳聚糖混合液中，消毒处理。本发明在敷料的内面制备含有壳聚糖混合液的吸附层，无刺激性、无毒性，可应用于创口贴、敷贴等多种敷料的内层，用途广泛。本发明在保留原有敷料功能外，还具有抗菌、保湿、止痛、促进伤口愈合和减少疤痕形成等作用。

Description

含有壳聚糖混合液的敷料内层及其制备方法

技术领域

     本发明属于医用敷料领域，具体涉及一种含有壳聚糖混合液的医用敷料内层及其制备方法。

背景技术

 随着对伤口愈合研究的深入，人们认识到使用敷料的目的远远不止是为了覆盖创面，敷料还必须能促进伤口愈合（虞渝生, 谈伟强. 瘢痕的形成机制及治疗.《10000 个科学难题医学卷》. 科学出版社, 2011.8, 十一五规划. 442-4；Tan WQ (谈伟强), Gao ZJ, Xu JH, Yao HP. Inhibiting scar formation in vitro and in vivo by adenovirus-mediated mutant Smad4: a preliminary report. Exp Dermatol. 2011, 20(2): 119-24）。以前的观点认为应尽可能的为伤口创造一个干燥的环境，以减少感染机会、有利于伤口的愈合。但是，近年来的研究表明，在湿润的环境中伤口愈合的更快。由于损伤或疾病等因素造成皮肤缺损时，常常造成创面水分、电解质及蛋白质丢失，开放的创面还增加了感染的概率，早期有效地封闭创面可以减少上述并发症的发生。

理想的创面敷料的主要性能要求：①物理性能：适宜的强度、张力、弹性；平均孔距及孔的含量能抵御细菌的侵袭；适宜的透气性、透湿性及吸水性；有适宜的厚度；便于操作和固定。②生物学性能：能很好地帖附在创面；无毒性、无抗原性，控制感染；适宜的生物降解性；促进新真皮组织的形成；降低收缩，无瘢痕形成愈合；血液相容性和止血性。目前还没有敷料能完全达到这些要求。

天然壳聚糖以其良好的生物相容性、生物可降解性、无毒、止血、止痛、抗菌、促进伤口愈合并减少疤痕等优点，在伤口敷料方面的研究正在引起人们的重视。并且来源天然，符合人们回归自然的要求，使得它们在制备伤口敷料方面具有很大的优势。壳聚糖及其衍生物可以通过粉、膜、无纺布、胶带、绷带、溶液、水凝胶、干凝胶、棉纸、洗液、乳膏等多种形式制成伤口敷料。

通常认为分子量小于10万（单位为道尔顿（D），下同）的为低分子量壳聚糖，分子量为几十万、几百万的为高分子量壳聚糖。在低分子量壳聚糖中，分子量在1万以下的又称为低聚壳聚糖或壳寡糖。高分子量壳聚糖降解后成为低分子量壳聚糖，不同分子量的壳聚糖有不同的药理作用（张利云, 丁仕力, 陈 璋, 杨 虎, 张梦媛, 谈伟强, 宣贵达. 壳聚糖护肤液保湿和抗菌作用的研究. 材料导报. 2013，27(1)：52-6；杨虎, 郑丽君, 黄新建, 张梦媛, 谈伟强. 壳聚糖护肤液促进大鼠伤口愈合的研究. 中华皮肤科杂志. 2011，44(12)：891-3）。其分子质量的高低与其水溶性、吸湿保湿性、抗菌抑菌以及免疫调节等性能有关。

创面的常见细菌为金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌以及其他肠道阴性杆菌。对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌而言，随着壳聚糖分子量的增大抗菌作用逐渐增强；当分子量为305kD万时，壳聚糖的浓度很低，抗菌作用也很明显；当浓度为0.5%时，129kD及以上分子量的壳聚糖对金黄色葡萄球菌的抗菌作用均很明显。对革兰氏阴性菌大肠杆菌来说，随着分子量的减小，抗菌作用逐渐增强,分子量小于5000 的样品在0.125% 的浓度下即可显著抑制细菌的生长。对革兰氏阳性菌，随壳聚糖的分子量增大，抗菌作用逐渐增强，其原因主要是分子量越大，所形成的外层膜越致密，越能阻止营养物质进入细菌细胞，因而抗菌作用效果更明显。对革兰氏阴性菌，随壳聚糖的分子量减小，抗菌作用逐渐增强，分子量为5000以下，抗菌作用最强（郑连英, 朱江峰, 孙昆山. 壳聚糖的抗菌性能研究. 材料科学与工程. 2000, 18(02): 22-4）。其原因主要是分子量越小，越容易进入细胞壁的空隙结构内，干扰细胞的新陈代谢，以杀死细菌。

低分子量的壳聚糖有相对更佳的保湿性能。这是因为壳聚糖被降解后，壳聚糖分子中的氢键作用被削弱，晶体结构受到破坏，分子呈松散状态，有利于水分子的接近进而与其分子中的亲水基团如羟基和氨基形成氢键，因此吸湿和保湿性能也大大提高。特别是低聚壳聚糖（分子量10kD以下）具有优于甘油和透明质酸的吸湿保湿功能，且在一定的分子量范围内，随均分子量的降低，保湿增湿性能逐渐增强（俞露, 文九巴, 陶建中. 低聚壳聚糖的性质和应用研究. 河南科技学院学报, 2009, 37(4): 43-6）。

在免疫调节方面，壳聚糖可以活化T淋巴细胞，促使其释放出各种细胞因子。这种作用也与分子量有关。高分子量的甲壳素和壳聚糖产生诱导补体介导作用，低聚糖则产生补体效应（高维锡, 于慧, 耿越. 甲壳素、壳聚糖免疫调节及抗肿瘤研究进展. 山东师范大学学报（自然科学版）, 2010, 25(1):147-50）。

综上所述，单一分子量的壳聚糖具有的药理作用也相对单一，因此将不同分子量的壳聚糖混合，制成壳聚糖混合液，可以充分发挥壳聚糖的众多性能。如果能找到一种合适的载体，既能承载上述壳聚糖混合液，又对伤口愈合有促进作用，则可成为一种优势互补的新型敷料。

传统上使用最多的敷料就是纱布。纱布多由棉花、软麻布和亚麻布加工而成， 属于惰性敷料，对创面的愈合无明显促进作用。 这种敷料虽然具有吸收性好、保护创面、价格便宜等优点，但其缺点也很突出（田建广, 夏照帆. 创面敷料的研究进展. 解放军医学杂志. 2003, 28(5): 470-1）。比如：①无法保持创面湿润，创面愈合延迟；②不具有抗菌性能；③也不具备其他促进创面愈合的性能。加入壳聚糖混合液后，将使其具有壳聚糖所独有的性能，如保湿、抗菌、止血、止痛、促进伤口愈合和减少疤痕形成等。将该含有壳聚糖混合液的纱布（简称“壳聚糖纱布”）放于敷料（最常用的有创口贴、敷贴等）的内层，将使相应的敷料新增壳聚糖所特有的功效（如上所述）。

发明内容

本发明的目的是提供一种含有壳聚糖混合液的敷料内层，该敷料内层的用途是位于创可贴、敷贴等敷料的内层（可相对独立也可完全固定于敷料整体）。敷料内层的主体可以是医用纱布、医用海绵等具有吸附能力的医用材料。

利用壳聚糖混合液的优点，提供具有抗菌、保湿和促进伤口愈合功能的壳聚糖敷料内层的制备方法。用于医用敷料的内层，可改善敷料的功效。

本发明一种含有壳聚糖混合液的敷料内层采用的技术方案是：将一定量的壳聚糖混合物溶于弱酸溶液中，制得壳聚糖混合液；然后将纱布、海绵等具有吸附能力的医用材料浸润在壳聚糖混合液中（也可将原敷料的内层吸附壳聚糖混合液），即得含有壳聚糖混合液的敷料内层（简称“壳聚糖敷料内层”，下同）。壳聚糖混合物由含高分子量壳聚糖和低分子量壳聚糖组成，分子量大于10万的为高分子量壳聚糖，低于10万的为低分子量壳聚糖。

具体制备步骤如下：

（1）制备壳聚糖混合液：取一定量的稀酸溶液，加入一定量的壳聚糖混合物，均匀混合，制得质量浓度为1-5%的壳聚糖混合液。所用酸为醋酸、柠檬酸或山梨酸中的一种，酸溶液的质量浓度为0.5%-2%。所用的壳聚糖混合物一般同时包含高分子量和低分子量壳聚糖，均匀混合，重量比范围为4:1~1:4；极端情况也可单独应用高分子量或低分子量壳聚糖。

（2）制备壳聚糖敷料内层：将医用纱布（或医用海绵等具有吸附能力的医用材料）浸入壳聚糖混合液一定时间（12小时~48小时），取出后干燥处理（冷冻冻干机干燥6~24小时或干燥箱烘干1-3小时）。

（3）消毒处理：采用高压蒸汽灭菌、过滤除菌或环氧乙烷处理，既得。

本发明在敷料的内面制备一个壳聚糖混合液的吸附层；所以，采用的纱布也可换成海绵（吸附壳聚糖混合液和创面渗出的能力比纱布更强）等其他无刺激性、无毒性、具有吸附能力的医用材料；也可将原敷料的内层（如具有吸附能力）吸附如上所述的壳聚糖混合液。我们在此主要对壳聚糖敷料内层的保湿和抗菌性能进行研究，保湿、抗菌能力的增强也必将引起促伤口愈合能力的增强。

本发明具有以下优点：1）该技术可应用于创口贴、敷贴等多种敷料的内层，用途广泛；2）该技术使敷料除了具备原有的功能外，额外拥有壳聚糖所独有的药理作用，新增或加强了抗菌、保湿、止痛、促进伤口愈合和减少疤痕形成等作用；3）该敷料含有酸溶液，给创面创造了微酸环境，且酸溶液有一定的抗菌作用，进一步加强了抗感染能力，促进伤口愈合。

附图说明

图1 为多层制备的含有壳聚糖混合液的敷料内层（以壳聚糖纱布为例）成品。

图2 为对金黄色葡萄球菌的抗菌作用。

图3 为对大肠杆菌的抗菌作用。

图4 为外用聚糖敷料内层和普通敷料内层后人体皮肤湿度增加值。

图5 为外用聚糖敷料内层和普通敷料内层后大鼠皮肤湿度增加值。

具体实施方式

本发明结合附图和实施例作进一步的描述。

实施例1   壳聚糖纱布的制作

将1.5g高分子量壳聚糖（分子量为80万）、1.5g低分子量壳聚糖（分子量3千）加入97g弱酸性溶液中，搅拌均匀后制得3%的壳聚糖混合液；将普通脱脂纱布浸入壳聚糖混合液中24小时，取出纱布，在60~65℃的干燥箱里干燥1小时，经环氧乙烷处理后制得含有壳聚糖混合液的纱布（简称“壳聚糖纱布”，下同；参见图1为多层制备的含有壳聚糖混合液的敷料内层叠加的图）。此处弱酸性溶液选用1%醋酸。

实施例2  壳聚糖纱布的制作

    将0.5g高分子量壳聚糖（分子量为20万和50万各半）、0.5g低分子量壳聚糖（分子量为5万和10万各半）加入99g1%醋酸溶液中，搅拌均匀后制得1%的壳聚糖混合液；将普通脱脂纱布浸入壳聚糖混合液中12小时，取出纱布，在冷冻冻干机干燥6小时制得含有壳聚糖混合液的纱布。此处壳聚糖混合液采用过滤除菌，弱酸性溶液采用0.5%山梨酸。

实施例3   壳聚糖纱布的制作

将2g高分子量壳聚糖（分子量为分别为20万、80万各1g）、3g低分子量壳聚糖（分子量3千、1万和5万各1g）加入95g弱酸性溶液中，搅拌均匀后制得5%的壳聚糖混合液；将普通脱脂纱布浸入壳聚糖混合液中48小时，取出纱布，在60~65℃的干燥箱里干燥3小时，经环氧乙烷处理后制得含有壳聚糖混合液的纱布。此处弱酸性溶液选用2%柠檬酸。

实施例4   壳聚糖海绵的制作

将3g高分子量壳聚糖（分子量为30万）加入97g弱酸性溶液中，搅拌均匀后制得3%的壳聚糖混合液；将医用海绵浸入壳聚糖混合液中36小时，取出海绵，在冷冻冻干机干燥24小时；经环氧乙烷处理后制得含有壳聚糖混合液的海绵（简称“壳聚糖海绵”，下同）。此处弱酸性溶液选用2%醋酸。

实施例5   壳聚糖海绵的制作

将5g低分子量壳聚糖（分子量为5千、1万各1.5g，分子量5万2g）加入95g弱酸性溶液中，搅拌均匀后制得5%的壳聚糖混合液；将医用海绵浸入壳聚糖混合液中18小时，取出纱布，在60~65℃的干燥箱里干燥2小时制得含有壳聚糖混合液的海绵；此处壳聚糖混合液采用过滤除菌，弱酸性溶液采用1%山梨酸。

实施例6  壳聚糖海绵的制作

将5g高分子量和低分子量壳聚糖混合物（分子量为3千、5万、20万、30万和80万各1g）加入95g弱酸性溶液中，搅拌均匀后制得5%的壳聚糖混合液；将医用海绵浸入壳聚糖混合液中16小时，取出纱布，在冷冻冻干机干燥12小时制得含有壳聚糖混合液的海绵。此处壳聚糖混合液采用过滤除菌，弱酸性溶液采用1%山梨酸。

实施例7  抗菌作用研究

实验方法：

先制作直径为1cm 的圆形壳聚糖纱布和普通纱布的纱布片，再重叠成8层。将普通纱布分别浸入青霉素，链霉素溶液和生理盐水中24小时，烘干1小时，分别制得青霉素纱布、链霉素纱布和生理盐水纱布。取金黄色葡萄球菌和大肠杆菌，含菌数浊度为0.5 mcf的菌悬液，用医用棉签将细菌均匀的涂在平板上，每种菌重复3块平皿。用无菌镊子将制得的圆形纱布贴在含菌平皿上，每皿贴3种不同的纱布（分别为壳聚糖纱布、生理盐水纱布，以及青霉素或链霉素纱布），纱布之间间隔一定的距离。然后在37℃下培养24h，测定纱布的抑菌圈直径。

实验结果：

金黄色葡萄球菌的实验结果(图2，平板上涂布有金黄色葡萄球菌菌落，标记1为壳聚糖纱布，2为生理盐水纱布，3为青霉素纱布):青霉素纱布对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径最大，平均达到26mm；壳聚糖纱布对金黄色葡萄球菌的抑菌圈平均为18mm，抑菌作用较强；生理盐水纱布对金黄色葡萄球菌无明显抑菌圈出现，无抑菌作用。

大肠杆菌的实验结果（图3，平板上涂布有大肠杆菌菌落，标记4为壳聚糖纱布，5为生理盐水纱布，6为链霉素纱布）:链霉素纱布对大肠杆菌的抑菌圈直径最大，平均达到40mm；壳聚糖纱布对大肠杆菌的抑菌圈直径平均为22mm，抑菌作用较强；生理盐水纱布对大肠杆菌无明显抑菌圈出现，无抑菌作用。

实验结果表明：壳聚糖纱布对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有良好的抗菌作用，而且创面的常见细菌为金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等。

实施例8 人体皮肤保湿作用研究

该检测经我院伦理委员会认证后开展。整个实验过程中实验敷料成品对人体未产生任何过敏刺激作用，未引起皮肤红肿瘙痒等各种不良反应。

实验方法：

人体皮肤保湿率测定:选取6位健康受试者，年龄为24±1岁。试验前用统一的温和清洁剂清洗左前臂屈测皮肤，在恒定环境中静坐30min，然后用数字皮肤水分检测仪检测每个试验部位，分别重复3次，得出其平均值，即为该区域皮肤的初始湿度值。然后将壳聚糖纱布，普通纱布分别贴在不同的试验部位，每处试验区域为2cmX2cm，在20min，40min，60min，80min，100min，120min，140min后，在这些部位再次分别检测，重复3次，计算平均值。将每次检测的湿度值减去涂抹前的湿度值即为该时段该部位的湿度增加值。检测结果参见表1，湿度增加随时间变化的曲线参见图4。

  实验结果：

表1和图4是两种样品在20min，40min，60min，80min，100min，120min，140min的皮肤湿度增加的比例及皮肤湿度随时间变化的曲线。从表和图中可以看出，贴壳聚糖纱布的皮肤水分含量增加的比例明显比贴了普通纱布的皮肤水分含量增加的比例高。说明壳聚糖纱布有较好的保湿性。经过t检验，壳聚糖纱布和普通纱布比较，p＜0.05，有显著性差异，壳聚糖纱布保湿性较普通纱布保湿性好。

以上实验表明壳聚糖纱布有良好的保湿效果。

实施例9  大鼠背部皮肤保湿性能检测

实验方法

1）将脱毛后大鼠（浙江大学医学院附属第一医院提供，体重200~250g，均为雄性）背部统一用温和清洁剂洗净，在恒定环境中静置30min，在大鼠左右背部各画1个2cmX2cm方格，共2个。

2）用数字皮肤水分检测仪检测受试部位，重复3次，得出其平均值作为大鼠背部皮肤初始湿度值 。

3）将壳聚糖纱布和普通纱布依次贴在受试部位，在25min，50min，75min，100min，125min后分别检测受试部位的湿度值，均重复检测3次，取平均值。将每次每处检测的平均值减去平均初始湿度值即为该时刻该受试部位的湿度增加值。检测结果参见表2，湿度增加随时间变化的曲线参见图5。

实验结果：

表2和图5是各种样品在25min，50min，75min，100min，125min的大鼠背部皮肤湿度增加的比例及皮肤湿度随时间变化的曲线。从表2和图5中可以看出，贴壳聚糖纱布的皮肤湿度值增加的比例比贴了普通纱布的皮肤湿度值增加的比例高。经过t检验，壳聚糖纱布与普通纱布相比较，在25min，p>0.05，测得的湿度增加值无显著性差异；在50min，75min，100min，125min时，p＜0.05，有显著性差异。在25min时，纱布样品测得的湿度增加值无明显差异（p>0.05），在后期（50min，75min，100min，125min）才显现出差异性（p＜0.05），考虑在25min时，壳聚糖纱布作用时间太短，纱布的保湿性能未完全体现所致。所以壳聚糖纱布较普通纱布的保湿性较好。

以上实验表明壳聚糖纱布有良好的保湿效果。

Claims (6)

1. 一种含有壳聚糖混合液的敷料内层，其特征在于，通过以下步骤实现：

（1）制备壳聚糖混合液：取稀酸溶液，加入壳聚糖混合物，均匀混合，制得质量浓度为1-5%的壳聚糖混合液，酸溶液的质量浓度为0.5%-2%；

（2）制备壳聚糖敷料内层：将有吸附能力的医用材料浸入壳聚糖混合液12小时~48小时，取出后干燥处理；

（3）消毒处理：采用高压蒸汽灭菌、过滤除菌或环氧乙烷处理，既得。

2.根据权利要求1所述的一种含有壳聚糖混合液的敷料内层，其特征在于，步骤（1）所用酸选用醋酸、柠檬酸或山梨酸中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种含有壳聚糖混合液的敷料内层，其特征在于，所用的壳聚糖混合液由高分子量和低分子量壳聚糖均匀混合，重量比范围为4:1~1:4。

4.根据权利要求1所述的一种含有壳聚糖混合液的敷料内层，其特征在于，所用的壳聚糖混合物由单独高分子量壳聚糖或单独低分子量壳聚糖壳聚糖替换。

5.根据权利要求1所述的一种含有壳聚糖混合液的敷料内层，其特征在于，有吸附能力的医用材料选用医用纱布或医用海绵。

6.根据权利要求1所述的一种含有壳聚糖混合液的敷料内层，其特征在于，干燥处理采用冷冻冻干机干燥6~24小时或干燥箱烘干1-3小时。