CN104610465A

CN104610465A - 一种蚕蛹壳聚糖制备方法及应用

Info

Publication number: CN104610465A
Application number: CN201410770789.9A
Authority: CN
Inventors: 权超; 魏巍
Original assignee: TIANJIN YIYAO SCIENCE AND TECHNOLOGY Ltd
Current assignee: TIANJIN YIYAO SCIENCE AND TECHNOLOGY Ltd
Priority date: 2014-12-13
Filing date: 2014-12-13
Publication date: 2015-05-13

Abstract

本发明涉及一种蚕蛹壳聚糖的制备方法，将蚕蛹壳依次经过脱无机盐、碱脱蛋白、水洗干燥、脱色干燥、甲壳素、脱乙酞、水洗过滤及干燥，得到壳聚糖，经粉碎后即得成品，其中，所述脱无机盐采用3％的HCl，浸泡温度为30℃，浸泡时间为18h；所述碱脱蛋白时，采用5％的NaOH溶液浸洗脱去蛋白质，浸洗温度为85℃，浸洗时间为4h；所述脱色干燥时，采用质量分数为20％的H₂O₂溶液，pH＝11、处理温度为80℃，理时间为2h，浴比为1:40。

Description

一种蚕蛹壳聚糖制备方法及应用

技术领域

本发明属于中成药颗粒领域，尤其是一种蚕蛹壳聚糖的制备方法及应用。

背景技术

止血纤维是一种医用纤维材料，由于纤维材料表面积比一般医用薄膜、海绵等的表面积大得多，可以扩大其与出血创面血液的接触面积，使血小板比较容易粘附或吸附在纤维表面上，因而有利于出血创面血液的凝固，达到迅速止血目的。据检索，目前国内广泛使用的止血材料都有各自的不足之处，而国外进口的高效止血材料因其昂贵的价格限制了其在日常止血中的大范围应用。现有的止血纤维多以明胶为主要成分制造，工艺方法也各异，产品质量参差不齐，现实应用并不理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足之处，提供一种促伤口愈合性能、抑菌性能较好的蚕蛹壳聚糖复合止血材料的制备方法。

本发明的技术方案是：

一种蚕蛹壳聚糖的制备方法，将蚕蛹壳依次经过脱无机盐、碱脱蛋白、水洗干燥、脱色干燥、甲壳素、脱乙酞、水洗过滤及干燥，得到壳聚糖，经粉碎后即得成品，其中，所述脱无机盐采用3％的HCl，浸泡温度为30℃，浸泡时间为18h；所述碱脱蛋白时，采用5％的NaOH溶液浸洗脱去蛋白质，浸洗温度为85℃，浸洗时间为4h；所述脱色干燥时，采用质量分数为20％的H₂O₂溶液，pH＝11、处理温度为80℃，理时间为2h，浴比为1:40。

上述蚕蛹壳聚糖的制备方法在制作复合止血材料应用，应用所采用的制备方法步骤为：

⑴将蚕蛹壳聚糖粉末放入2％的冰醋酸中，搅拌至完全溶解，形成质量分数为1.0％～2.5％的蚕蛹壳聚糖溶液，再在恒温60℃下将质量分数为3.0％的明胶混入其中搅拌至完全溶解；

⑵冷却至室温后，依次滴加质量分数为0.005％～0.020％的戊二醛溶液、质量分数为0.1％～0.4％的氯化钙溶液、质量分数为0.05％～0.2％的甘油，搅拌混合均匀；

⑶将上述配制好的共混溶液用磁力搅拌器在室温下进行30min的搅拌发泡，然后倒入铺有聚乙烯膜的培养皿中，在预冻温度为期-40℃的超低温冰箱中进行1h预冻，最后放入冷冻真空干燥机中干燥30h，即制得蚕蛹壳聚糖复合止血材料。

而且，所述蚕蛹壳聚糖复合止血材料用紫外灯照射灭菌20min后，以聚乙烯袋封装常温下保存。

本发明的优点和有益效果是：

1.止血纤维素纤维原料蝉蛹壳聚糖来源广泛

中国是蚕业大国，长久以来人们通过养蚕获得的蚕茧大多数只是为了缫制生丝，而缫丝的副产物之一蚕蛹却被当作废料丢弃据报道，通常1.5万吨蚕茧可以生产1千吨生丝，而每生产1千吨生丝即可得到约1千吨的干蚕蛹，我国缫丝产业每年的主要副产物蚕蛹可达530,00。吨之多，由此可见，蚕蛹的产量相当可观。

虽然目前广泛应用的甲壳素及壳聚糖大多数是从虾壳蟹壳中提取的，但蚕蛹中富含蛹油和蛋白质，而蛹渣则是蚕蛹经过提取蛹油和蛋白质之后的废弃物，其中含有大量未被利用的甲壳素，且由于蚕蛹中的灰分含量较少，所以是提取甲壳素，进而制备壳聚糖的良好原材料我们可以看到，壳聚糖在蚕蛹中的含量高达33.7-44.2％，是相当可观的。

开发和利用蚕蛹资源，既可以变废为宝、提高企业经济效益，又可以缓解自然资源的缺乏问题，近年来的研究表明，蚕蛹有着非常可观的利用价值，它含有丰富的蛋白质、脂肪酸等成分，再加上富含大量甲壳素和壳聚糖，使得这种“废物”在食品、医药，以及化工等行业有着广泛的用途，可以说是一种极为丰富且宝贵的自然资源。

2.本发明中止血纤维素纤维原料蝉蛹壳聚糖的制备工艺成熟

从蚕蛹中提取甲壳素进而制备纯度较高的壳聚糖，通过控制反应时间能够得到不同脱乙酞度的蚕蛹壳聚糖，最高脱乙酞度可达到93.13％，适合作为医药级产品原料。将从蚕蛹中提取出的壳聚糖粉末，与明胶共混溶解并添加适当助剂后，通过冷冻真空干燥法能制备蚕蛹壳聚糖复合止血材料，制备出的样品呈海绵状，表面及内部孔隙丰富、分布均匀，且具有一定弹性材料触感。

3.本发明的止血纤维素凝血效果好

蚕蛹壳聚糖是主导本研究中复合止血材料的凝血性能的关键性因素，样品凝血性能随着蚕蛹壳聚糖浓度的升高而有效提高:与虾蟹壳商品壳聚糖相比，蚕蛹壳聚糖制备的样品凝血效果更好；蚕蛹壳聚糖复合止血材料中加入明胶作为复合剂，加入氯化钙作为促凝剂，加入戊二醛作为交联剂，以及加入甘油作为塑形剂和抗冻剂，都对样品的凝血性能及综合性能起到了改善和提高。优化配方下制备的蚕蛹壳聚糖复合止血材料在体外及动物活体上均具有优良的止血效果:与医用纱布相比较，其体外凝血指数减小了62.71，使家兔耳动脉出血模型中的出血量减少了92.08％，止血时间缩短了80.55％；与医用明胶海绵组比较，其体外凝血指数减小了35.61％，使家兔耳动脉出血模型中的出血量减少了88.35％，止血时间缩短了57.01％。

4.可塑性强

由于用本发明的方法制出的材料是纤维素纤维，易于加工成各种形状，例如球状(作为止血球)、片状、塞状、柱状、膜状、垫状、胶囊、袋状等，不但可用于平面状创面，还可用于空腔状创面，也可以与多层材料及药物复合制成多功能欺料或粘贴止血敷料用于医疗、家庭止血、占地救护或烧伤护创。

5.用本发明的方法制成的材料用途广泛

本发明产品作药物或化妆品载体、包装材料。作为药物载体时，因孔晾多吸附量大，生物相容性好，可降解易吸收，效率高，副反应小。用本发明的方法制成的材料用作包装材料时，可溶解，易于处理废弃物，不但使用方便，而且有利于环境保护；用本发明的方法制成的材料可制成无纺布，亦可制成用即弃衣物。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

实例1

一种蚕蛹壳聚糖复合止血材料的制备方法，其步骤为：

⑴制备蚕蛹壳聚糖粉末：蚕蛹壳依次经过脱无机盐、碱脱蛋白、水洗干燥、脱色干燥、甲壳素、脱乙酞、水洗过滤及干燥，得到壳聚糖，经粉碎后即得成品，其中脱无机盐采用2％的HCl，浸泡温度为30℃，浸泡时间为18h；碱脱蛋白时，采用5％的NaOH溶液浸洗脱去蛋白质，浸洗温度为85℃，浸洗时间为4h；采用质量分数为20％的H2O2溶液，pH＝11、处理温度为80℃，理时间为2h，浴比为1:40，本步骤中其他操作方法均为现有技术。

⑵将蚕蛹壳聚糖粉末放入2％的冰醋酸中，搅拌至完全溶解，形成质量分数为2.5％的蚕蛹壳聚糖溶液，再在恒温60℃下将质量分数为3.0％的明胶混入其中搅拌至完全溶解；

⑶冷却至室温后，依次滴加质量分数为0.005％的戊二醛溶液、质量分数为0.1％的氯化钙溶液、质量分数为0.05％的甘油，搅拌混合均匀；

⑷将上述配制好的共混溶液用磁力搅拌器在室温下进行30min的搅拌发泡，然后倒入铺有聚乙烯膜的培养皿中，在预冻温度为期-40℃的超低温冰箱中进行1h预冻，最后放入冷冻真空干燥机中干燥30h，即制得蚕蛹壳聚糖复合止血材料，用紫外灯照射灭菌20min后，以聚乙烯袋封装常温下保存。

其余步骤均为现有技术。

实施例2

一种蚕蛹壳聚糖复合止血材料的制备方法，其步骤为：

⑴制备蚕蛹壳聚糖粉末：同实施例1的步骤⑴。

⑵将蚕蛹壳聚糖粉末放入2％的冰醋酸中，搅拌至完全溶解，形成质量分数为2％的蚕蛹壳聚糖溶液，再在恒温60℃下将质量分数为3.0％的明胶混入其中搅拌至完全溶解；

⑶冷却至室温后，依次滴加质量分数为0.010％的戊二醛、质量分数为0.2％的氯化钙溶液、质量分数为0.1％的甘油，搅拌混合均匀；

实施例3

一种蚕蛹壳聚糖复合止血材料的制备方法，其步骤为：

⑴制备蚕蛹壳聚糖粉末：同实施例1的步骤⑴。

⑵将蚕蛹壳聚糖粉末放入2％的冰醋酸中，搅拌至完全溶解，形成质量分数为1.5％的蚕蛹壳聚糖溶液，再在恒温60℃下将质量分数为3.0％的明胶混入其中搅拌至完全溶解；

⑶冷却至室温后，依次滴加质量分数为0.015％的戊二醛、质量分数为0.4％的氯化钙溶液、质量分数为0.15％的甘油，搅拌混合均匀；

实施例4

一种蚕蛹壳聚糖复合止血材料的制备方法，其步骤为：

⑴制备蚕蛹壳聚糖粉末：同实施例1的步骤⑴。

⑵将蚕蛹壳聚糖粉末放入2％的冰醋酸中，搅拌至完全溶解，形成质量分数为1％的蚕蛹壳聚糖溶液，再在恒温60℃下将质量分数为1.0％的明胶混入其中搅拌至完全溶解；

⑶冷却至室温后，依次滴加质量分数为0.020％的戊二醛、质量分数为0.1％的氯化钙溶液、质量分数为0.1％的甘油，搅拌混合均匀；

蚕蛹壳聚糖复合止血材料的伤口愈合试验

实验原料见表1

表1 试验原料及来源

序号	原料名称	原料来源
			1	蚕蛹壳聚糖复合止血材料	自制
2	医用纱布	山东卫光卫生材料有限公司
			3	家兔	雌

所用试剂见表2

表2 试剂名称及生产厂家

序号	试剂名称	生产厂家
			1	乙醚	天津化学试剂厂
2	乙醇	天津化学试剂厂
			3	福尔马林	天津化学试剂厂

实验方法

家兔烫伤模型制作

实验准备

选用成年健康雌性家兔6只，质量为2.5-3.0kg/只。试验前24h将家兔背部脊椎两侧脱毛，完全露出皮肤，注意在剃毛过程中不要弄伤皮肤。在去毛区脊柱的左右两侧各选2个面积为3cmx3cm的试验区，分别作为蚕蛹壳聚糖复合止血材料组及明胶海绵对照组试验区，用70％乙醇进行消毒。将样品剪成相应大小备用:壳聚糖复合止血材料2cmX2cm；纱布3cmX3cm。

烫伤模型制作

烫伤前采用开放式吸入法对受试家兔进行麻醉，将5-7层医用纱布覆盖在家兔的口鼻上，缓慢的逐滴滴加少量乙醚在纱布上，直至家兔不再挣扎且呼吸平稳。

将底面积大小一定的平底试管放入99℃恒温水浴锅中进行加热，l0min后取出，立即贴合于家兔脊柱两侧的试验区进行烫伤，注意避开骼骨和肩脚骨。以试管底部接触家兔皮肤开始计时，烫伤时间为30s。每只家兔一侧制备两个烫伤创面。

样品的敷加

将家兔各侧随机分为蚕蛹壳聚糖复合材料试验组和空白对照组。在试验组烫伤创面上敷加以蚕蛹壳聚糖复合止血材料，再在蚕蛹壳聚糖复合止血材料外覆盖医用纱布加以固定；在空白对照组烫伤创面上直接覆盖医用纱布后加以固定。隔天换置一次敷加的样品纱布。

伤口组织切片检查

将家兔烫伤创面组织送交天津市人民医院病理科，委托其进行伤口组织切片的病理检查并拍摄组织切片图。

实验结果与分析

伤口面积及愈合率见表3

表3不同时间的伤口面积及伤口愈合率

从表3可以看到敷加了蚕蛹壳聚糖复合止血材料及未敷加样品的两组烫伤创面在3d,7d,14d及21d时的创面面积及愈合率的变化情况。原始创面面积为烫伤试验中试管底部的面积，愈合率为0.21d后，敷加了蚕蛹壳聚糖复合止血材料的创面面积缩小到了19mm2左右，愈合率达到了96.07％；未敷加样品的空白组创面面积仅减小为163mm2左右，愈合率仅为67.34％。可见蚕蛹壳聚糖复合止血材料对家兔烫伤模型的伤口促愈合作用是十分明显的。

敷加了蚕蛹壳聚糖复合止血材料及未敷加样品的两组烫伤创面面积随着时间的变化情况。在烫伤后21d内，伤口均在收缩愈合，但蚕蛹壳聚糖复合止血材料的敷加使得创面收缩愈合的速度明显加快，且在各个时间区间内伤口面积均小于空白对照组。

敷加了蚕蛹壳聚糖复合止血材料及未敷加样品的两组烫伤创面愈合率随着时间的变化情况。在3d,7d,14d及21d时，敷加了蚕蛹壳聚糖复合止血材料的创面愈合率均高于空自对照组。空白对照组在7d以后，愈合速度有所放缓，而试验组愈介速度一直保持在相对较快的状态。

Claims

1.一种蚕蛹壳聚糖的制备方法，其特征在于：将蚕蛹壳依次经过脱无机盐、碱脱蛋白、水洗干燥、脱色干燥、甲壳素、脱乙酞、水洗过滤及干燥，得到壳聚糖，经粉碎后即得成品，其中，所述脱无机盐采用3％的HCl，浸泡温度为30℃，浸泡时间为18h；所述碱脱蛋白时，采用5％的NaOH溶液浸洗脱去蛋白质，浸洗温度为85℃，浸洗时间为4h；所述脱色干燥时，采用质量分数为20％的H₂O₂溶液，pH＝11、处理温度为80℃，理时间为2h，浴比为1:40。

2.一种如权利要求1所述的蚕蛹壳聚糖的制备方法所提供的蚕蛹壳聚糖在制作复合止血材料应用，其特征在于：该应用所采用的制备方法步骤为：

3.根据如权利要求2所述的蚕蛹壳聚糖的制备方法所提供的蚕蛹壳聚糖在制作复合止血材料应用，其特征在于：所述蚕蛹壳聚糖复合止血材料用紫外灯照射灭菌20min后，以聚乙烯袋封装常温下保存。