CN105169454A - 一种海藻酸盐复合水凝胶敷料及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种含海藻酸盐的复合水凝胶材料及其制备的制备方法，该方法采用在海藻酸盐（钾盐、钠盐或铵盐）水溶液中事先添加由多价金属盐改性的含羧基的水溶性聚多糖及其衍生物作为凝胶交联剂，经混合搅拌后可以直接浇膜成凝胶或进一步干燥成膜。该方法工艺简单，获得的凝胶强度可控性好，稳定好，且具有促进伤口愈合和加快创伤组织修复的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种含海藻酸盐的复合水凝胶敷料的制备方法及其用途，属于生物材料领域。
背景技术
现代医学理论证明给伤口提供一个相对湿润且封闭的环境有助于伤口的愈合，基于这一“湿性疗法”理论，很多吸液溶胀型（即凝胶型）敷料应运而生。海藻酸盐作为一种高效的生物黏附剂和pH敏感性的凝胶材料，其应用研究日益增多。海藻酸盐是一种为褐藻提供主要结构成分的多糖。海藻酸盐是由甘露糖醛酸（M）和古罗糖醛酸（G）二种单体连接后形成，海藻酸对金属离子的亲和力及其成胶性能与G单体的含量有关。当二个G单体相连时，它们形成一个对多价金属离子（Ca2+、Zn2+、Al3+等）的交联点，从而产生凝胶化。现有技术（例如公开号CN1297957A的发明专利）一般采用多步法制作海藻酸盐水凝胶或膜材料，即先将海藻酸钠溶液浇注成膜，之后通过喷涂或浸泡无机金属氯化物（氯化钙或氯化锌）水溶液，最后通过清水洗涤去除多余的无机金属氯化物的方法制备交联水凝胶或进一步干燥成膜。该工艺复杂，产品质量稳定性差，且制作成本高。
多价金属离子在体内代谢具有举足轻重的作用。例如钙离子（Ca2+）具有止血、促进伤口愈合等功能。而锌离子（Zn2+）则对维持上皮细胞的正常修复功能，对成纤细胞的增生，上皮形成，胶原形成都很重要。很显然，将这些多价金属离子引入水凝胶体系，不仅扮演着凝胶体系交联剂的作用，还可以起到组织修复，止血、促进愈合等生理功能。但是，水溶性无机金属（例如氯化钙和氯化锌）与海藻酸络合反应剧烈，通常凝胶化反应速度非常快，较难控制，很难制备结构均一形态规整的敷料产品。这一特点制约了海藻酸盐的应用，例如海藻酸盐薄膜、水凝胶等材料的制作。
发明内容
本发明的目的是克服上述技术缺陷，提供一种含海藻酸盐的复合水凝胶材料的制备方法及其用途，该方法采用在海藻酸盐（钾盐、钠盐或铵盐）水溶液中事先添加由多价金属盐改性的含羧基的水溶性聚多糖及其衍生物作为凝胶交联剂，经混合搅拌后可以直接浇注成凝胶或进一步干燥成膜。该方法工艺简单，获得的凝胶结构均一性好，强度可控性好，稳定好，且具有促进伤口愈合和加快创伤组织修复的效果。
本发明为实现上述目的，采用以下的技术方案：提供一种含海藻酸盐的复合水凝胶，该复合水凝胶是通过如下方法制备：首先配制好海藻酸盐水溶液，再加入交联剂，搅拌至溶解，即可得到复合水凝胶。所述的交联剂是一种由多价金属离子改性的含羧基的水溶性聚多糖及其衍生物。
进一步地，所述海藻酸盐海藻酸钠、海藻酸钾或海藻酸铵中的任意一种或两种以上混合物。
进一步地，所述的多价金属离子改性的含羧基的水溶性聚多糖及其衍生物是海藻酸钙、海藻酸锌、羧甲基壳聚糖钙、羧甲基壳聚糖锌、羧甲基纤维素钙、羧甲基纤维素锌中的任意一种或两种以上组合。
进一步地，所述的海藻酸盐水溶液的浓度范围为0.1-4.0%（质量百分比），优选0.5-3.0%。
进一步地，所述的交联剂的添加量范围为0.2-1.5%（质量百分比）。
本发明的有益效果是：该方法简单，无须清洗多余交联剂等工艺步骤。所获得的凝胶强度可控，质量稳定。在少量交联剂的情况下，获得的凝胶强度低，为无定型凝胶，适用于医用无定型水凝胶产品。在交联剂用量较高的情况下，可获得强度适中的水凝胶，该水凝胶可直接用于创伤凝胶敷料，或经进一步真空干燥或冷冻干燥成膜，获得吸水溶胀的水凝胶敷料。该凝胶敷料融合了海藻酸盐的凝胶特性、天然壳聚糖类化合物的抑菌特性、以及金属离子（Ca2+和Zn2+）的止血和促进伤口愈合的功能，特别适用于伤口护理用途。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作详细说明。本发明实施例中所采用的多价金属离子改性的含羧基的水溶性聚多糖及其衍生物均为市售产品或可通过国内外文献公开报道的方法制备。
实施例1。
称取海藻酸钠1.5克，分散于98.3克蒸馏水，60oC搅拌至溶解完全。冷却至室温，加入0.2克海藻酸钙，搅拌至溶解均匀，即成无定型复合水凝胶。
实施例2。
称取海藻酸钾0.1克，分散于99.8克蒸馏水，60oC搅拌至溶解完全。冷却至室温，加入0.2克羧甲基壳聚糖钙，搅拌至溶解均匀，即成本发明的无定型复合水凝胶。
实施例3。
称取海藻酸钠1.0克，分散于98.7克蒸馏水，60oC搅拌至溶解完全。冷却至室温，加入0.3克羧甲基纤维素钙，搅拌至溶解均匀，即成无定型复合水凝胶。
实施例4。
称取海藻酸铵2.5克，分散于96.5克蒸馏水，60oC搅拌至溶解完全。冷却至室温，加入1.0克羧甲基壳聚糖锌，搅拌至溶解均匀，倒入预先设好的模具内，静置，即成本发明的片状复合水凝胶。
实施例5。
称取海藻酸钠1.5克，分散于98.7克蒸馏水，60oC搅拌至溶解完全。冷却至室温，加入0.5克海藻酸锌，搅拌至溶解均匀，在玻璃上刮膜，真空干燥后，得透明复合凝胶状薄膜。该凝胶状薄膜在生理盐水中浸泡溶胀成透明凝胶。
实施例6。
称取海藻酸钠1.5克，分散于97.0克蒸馏水，60oC搅拌至溶解完全。加入1.5克羧甲基纤维素锌，搅拌至溶解均匀，倒入预先设好的模具内，静置脱泡后冷冻干燥，得泡沫状复合膜。该复合膜在生理盐水中浸泡溶胀成透明凝胶。
实施例7。
称取海藻酸钠4.0克，分散于95.0克蒸馏水，60oC搅拌至溶解完全。冷却至室温，加入1.0克羧甲基壳聚糖钙，搅拌至溶解均匀，倒入预先设好的模具内，脱模后的片状复合凝胶膜。该复合凝胶膜在蒸馏水中浸泡溶胀成透明凝胶。
前述的实施例仅是本发明的部分优选实施例，并非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，各种增添、修改和等效取代所获得的其它实施例，都属于本发明保护的范围。因此，本说明书所揭示的实施例应被视为用以说明本发明，而非用以限制本发明。本发明的范围应由权利要求书要求保护的范围所界定，并不限于先前的描述。
Claims (5)
1.一种含海藻酸盐的复合水凝胶，该复合水凝胶是通过如下方法制备：首先配制好海藻酸盐水溶液，再加入交联剂，搅拌至溶解，即可得到复合水凝胶；所述的交联剂是一种由多价金属离子改性的含羧基的水溶性聚多糖及其衍生物。
2.根据权利要求1所述复合水凝胶，其特征是所述海藻酸盐是海藻酸钠、海藻酸钾或海藻酸铵中的任意一种或两种以上混合物。
3.根据权利要求2所述复合水凝胶，其特征是所述的多价金属离子改性的含羧基的水溶性聚多糖及其衍生物是海藻酸钙、海藻酸锌、羧甲基壳聚糖钙、羧甲基壳聚糖锌、羧甲基纤维素钙、羧甲基纤维素锌中的任意一种或两种以上组合。
4.根据权利要求3所述复合水凝胶，其特征是所述的海藻酸盐水溶液的浓度范围为0.1-4.0%（质量百分比），优选0.5-3.0%。
5.根据权利要求4所述复合水凝胶，其特征是所述的交联剂的添加量范围为0.2-1.5%（质量百分比）。
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