CN105497964A - 一种岩藻多糖-海藻酸盐海绵及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种岩藻多糖-海藻酸盐海绵及其制备方法，是以岩藻多糖/海藻酸盐为原料配成溶液，加入海藻酸钙纤维，搅拌溶解后经低温骤冷、固化后再脱水，形成1-2cm厚的海绵状伤口敷料。本发明的岩藻多糖-海藻酸盐海绵敷料能够大量吸收伤口渗出液，同时也具有促进伤口愈合的作用。

Description

一种岩藻多糖-海藻酸盐海绵及其制备方法
技术领域
本发明属于医用海绵技术领域，尤其涉及一种岩藻多糖-海藻酸盐海绵及制备方法。
背景技术
海藻酸钠，又称褐藻胶、褐藻酸钠、藻胶钠、藻朊钠、藻酸钠，是从海带或海藻中提取的一种无毒、亲水性的天然多糖类化合物，分子式是(C6H7NaO6)n，由古洛糖醛酸(G段)与其立体异构体甘露糖醛酸(M段)2种结构单元以3种方式(MM段、GG段与MG段)通过a(1-4)糖苷键链接而成的线性嵌段共聚物。分子量从几万到几十万不等。海藻酸盐能在pH值较低时(即酸性介质环境下)与水或多价离子(如钙离子等)产生凝胶。海藻酸钠具有良好的溶解特性、粘性、生物相容性、成膜性等特点。
岩藻多糖的组成和结构十分复杂，是一种重要的生物活性物质。其中单糖组成以L-岩藻糖为主，还含有少量其它单糖(如半乳糖、木糖、甘露糖和糖醛酸等)。L-岩藻糖通过α-(1-2)，α-(1-3)或α-(1-4)连接构成主链，主链除了由岩藻糖构成还含有其它单糖，并且有较多的分支。硫酸基主要结合在C2或C4位上，平均每两个岩藻糖基含有一个硫酸基。作为一种水溶性海洋多糖膳食纤维，岩藻多糖富含L-岩藻糖(L-Fucose)及硫酸酯基团(Sulfateestergroup)，是褐藻特有的生理活性物质之一，具有调节免疫、抗血栓、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、调节血脂、抗辐射等多方面的活性。低分子量岩藻多糖具有修复机体组织的作用。Chabut等研究表明，低分子质量的岩藻多糖不仅在小鼠缺血模型可以促进内皮细胞管化作用和新血管形成，而且还可以抑制白细胞在内皮细胞上的滚动、粘附和迁移，可减少组织损伤。撕脱皮瓣组织内血管受到损伤时可以产生一系列病理、生理反应，粘附分子可以激活并使血小板与白细胞粘附于基质，进一步造成组织的损伤，在皮肤撕脱伤患者局部或全身使用岩藻多糖后能防止撕脱皮瓣内血栓形成，撕脱皮瓣微血栓的形成是导致皮瓣继发性坏死的主要原因之一。
传统结构的敷料能造成伤口更加干燥的环境，使伤口脱水，进而导致伤口结痂，而伤口的结痂对伤口的上皮化有明显的障碍。Winter和Hinman等发现在湿润环境下和无结痂的条件下表皮细胞的迁移速度比暴露的创面要快。湿润环境之所以能加快表皮细胞的迁移速度，是因为湿润环境能维持创缘到伤口中央正常的电势梯度。当皮肤损伤时，皮肤上跨皮的电势会降低。湿润环境不仅能维持细胞的存活，使它们释放生长因子，而且也能调节和刺激细胞的增殖。医用敷料主要的功能为保护伤口及控制伤口的渗出液，以免受尘粒和细菌的感染。
冷冻干燥法是目前普遍使用的制备医用海绵的方法，其基本原理是将聚合物溶液、水凝胶或者乳液在低温下冷冻，冷冻过程中发生相分离，然后经冷冻干燥除去溶剂而形成多孔结构。冷冻干燥医用海绵的制备分为预冻和升华干燥两个阶段。当海藻酸钠遇见海藻酸钙纤维中的Ca2+时会发生离子移变，转变成为具有一定强度和弹性的凝胶。
发明内容
本发明的目的在于提供一种岩藻多糖-海藻酸盐海绵体医用敷料及其制备方法，所述的岩藻多糖-海藻酸盐海绵敷料能够大量吸收伤口渗出液，同时也具有促进伤口愈合的作用。
一种岩藻多糖-海藻酸盐海绵，包括海藻酸盐与岩藻多糖的混合溶液、海藻酸钙纤维，二者的质量比为500：1-5。
进一步的，所述海藻酸盐与岩藻多糖的混合溶液中海藻酸盐水溶液与岩藻多糖水溶液的体积比为0-4:4-0；所述海藻酸盐水溶液的质量分数为0.001-0.2％，所述岩藻多糖水溶液的质量分数为0.001-0.1％。
进一步的，所述海藻酸盐为海藻酸钠或海藻酸钙。
进一步的，所述岩藻多糖来自于褐藻植物中，分子量为3-10kDa。
进一步的，所述海藻酸钙纤维长度为3-5mm。
进一步的，还包括增塑剂，所述海藻酸盐与岩藻多糖的混合溶液与增塑剂的质量比为500：1-5。
本发明的一种岩藻多糖-海藻酸盐海绵的制备方法，步骤为：1)将海藻酸盐、岩藻多糖分别配制成水溶液，按配方比例混合得到混合溶液，搅拌均匀；2)在上述混合溶液中加入配方量的海藻酸钙纤维和增塑剂，搅拌溶解后形成凝胶状的混合溶液，然后进行冷冻和低温真空干燥，固化后再脱水，制得岩藻多糖-海藻酸盐海绵。
进一步的，所述冷冻温度为-50℃～-20℃，冷冻时间为3-5h。
进一步的，低温真空干燥是在-50℃～-40℃的条件下进行冷冻干燥25-40h。
与现有医用敷料相比，本发明的优点和积极效果是：本发明制备的岩藻多糖-海藻酸盐医用海绵同时具有岩藻多糖和海藻酸盐的生物活性。海藻酸盐海绵能大量吸收伤口渗出液，并保持创面湿润状态，起到“湿润愈合”的作用，其中的岩藻多糖释放到伤口上可以抑制白细胞在内皮细胞上的滚动、粘附和迁移，可减少组织损伤，能够促进伤口的愈合。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。本发明所提到的比例、“份”，如果没有特别的标记，均以重量为准。
一种岩藻多糖-海藻酸盐海绵，包括海藻酸盐与岩藻多糖的混合溶液、海藻酸钙纤维、以及增塑剂，三者的质量比例关系为每500g海藻酸盐与岩藻多糖混合溶液中加入1-5g海藻酸钙纤维和1-5g增塑剂；优选的质量比为500:2.5:2.5。
其中所述海藻酸盐与岩藻多糖的混合溶液中海藻酸盐水溶液与岩藻多糖水溶液的体积比为0-4:4-0；所述海藻酸盐水溶液的质量分数为0.001-0.2％，所述岩藻多糖水溶液的质量分数为0.001-0.1％。
其中所述海藻酸盐为海藻酸钠或海藻酸钙；所述岩藻多糖来自于褐藻植物中，分子量为3-10kDa；所述增塑剂优选为甘油；所述海藻酸钙纤维长度为3-5mm。
本发明的岩藻多糖-海藻酸盐海绵的制备方法包括以下步骤：
(1)将海藻酸盐、岩藻多糖分别配制成水溶液，按配方比例混合得到混合溶液，搅拌均匀；
(2)在上述混合溶液中加入配方量的海藻酸钙纤维和增塑剂，搅拌溶解后形成凝胶状的混合溶液，将得到的混合溶液注入模具中，将模具放入冷冻室进行冷冻3-5h，冷冻温度为-50℃～-20℃，冷冻完成后开始真空干燥，在-50℃～-40℃的条件下进行冷冻干燥25-40h，冷冻干燥完成后得到具有多孔结构的1-2cm厚的岩藻多糖-海藻酸盐海绵材料。
本发明中的岩藻多糖是褐藻特有的生理活性物质之一，具有调节免疫、抗血栓、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、调节血脂、抗辐射、促进伤口愈合等多方面的活性。本发明中海藻酸盐与岩藻多糖共同作用可以诱导粘附蛋白产生如层粘连蛋白，减少血小板的沉积，抑制血栓粘着素的功能，减少白细胞与血小板之间的粘附，从而抑制微血栓的形成，减少撕脱皮瓣继发性坏死的面积，进一步促进伤口的愈合。
由岩藻多糖-海藻酸盐制成的医用敷料与传统敷料相比，具备质地柔软和生物可降解性等特性，具有吸湿性高，可形成凝胶，为创面提供一个湿润的愈合环境，止血性能好，生物相容性好，能促进伤口愈合，可生物降解，降低伤口疼痛，且由于其更换频率少，亦可降低医疗成本。本发明所制得的医用海绵应用广泛，可用于各种伤口创面(包括烧伤、烫伤、体表溃疡和手术切口等)。
实施例1-6
称取1g海藻酸钠固体，加入到500ml去离子水中，搅拌溶解后得到质量浓度为0.2％的海藻酸钠水溶液；称取0.5g岩藻多糖粉末，加入到500ml去离子水中，搅拌溶解后得到质量浓度为0.1％的岩藻多糖水溶液；将海藻酸钠溶液和岩藻多糖溶液分别以体积比为(1:0、4:1、3:2、2:3、1:4、0:1)的比例(如下表1)混合成100ml，并且加入0.5g海藻酸钙短纤维和0.5g甘油搅拌20min；放入成型模具中，低温冷冻真空干燥制得岩藻多糖-海藻酸盐海绵。
表1实施例1-6中海藻酸钠溶液和岩藻多糖溶液的体积比
对上述实施例1-6制备得到的岩藻多糖-海藻酸钠医用海绵进行吸湿性能测试：英国药典在形成海藻酸医用敷料的测试方法中提出了含钠离子和钙离子的A溶液作为标准测试液。这种溶液模拟了伤口渗出液中的钙离子和钠离子的含量，A溶液可以由8.3gNaCl、0.277gCaCl稀释至1L后配制而成。
目前国际上常用的测试创面敷料吸湿性的方法是英国药典为海藻酸医用敷料制定的方法。在这个方法中，敷料首先被切割成5*5(cm)尺寸，然后被放置在20℃，65％相对湿度下24h，使回潮率达到平衡，这时测定敷料的干重为Wg；之后将敷料放置在比自身重40倍的A溶液中，在直径为90mm的培养皿中37℃下放置30min后，用镊子夹住敷料的一角在空中悬挂30s后测取敷料的湿重W1g。
单位重量敷料的吸湿性＝(W1-W)/W，单位g/g
单位面积的吸湿性＝4(W1-W)，单位g/100cm2
表2实施例1-6制备得到的岩藻多糖-海藻酸钠医用海绵吸湿性能的测试结果
由表2中的测试结果可知，本发明的岩藻多糖-海藻酸盐海绵材料具有较好的吸湿性，吸液量均能达到自身重量的14倍以上，可以吸收伤口渗出的脓液，同时添加的岩藻多糖又能够促进伤口的愈合，缩短伤口愈合时间，也利于降低护理的费用。
以上实施例仅是本发明若干种优选实施方式中的几种，应当指出，本发明不限于上述实施例；对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种岩藻多糖-海藻酸盐海绵，其特征在于，包括海藻酸盐与岩藻多糖的混合溶液、海藻酸钙纤维，二者的质量比为500：1-5。
2.根据权利要求1所述的一种岩藻多糖-海藻酸盐海绵，其特征在于，所述海藻酸盐与岩藻多糖的混合溶液中海藻酸盐水溶液与岩藻多糖水溶液的体积比为0-4:4-0；所述海藻酸盐水溶液的质量分数为0.001-0.2%，所述岩藻多糖水溶液的质量分数为0.001-0.1%。
3.根据权利要求1所述的一种岩藻多糖-海藻酸盐海绵，其特征在于，所述海藻酸盐为海藻酸钠或海藻酸钙。
4.根据权利要求1所述的一种岩藻多糖-海藻酸盐海绵，其特征在于，所述岩藻多糖来自于褐藻植物中，分子量为3-10kDa。
5.根据权利要求1所述的一种岩藻多糖-海藻酸盐海绵，其特征在于，所述海藻酸钙纤维长度为3-5mm。
6.根据权利要求1所述的一种岩藻多糖-海藻酸盐海绵，其特征在于，还包括增塑剂，所述海藻酸盐与岩藻多糖的混合溶液与增塑剂的质量比为500：1-5。
7.根据权利要求6所述的一种岩藻多糖-海藻酸盐海绵的制备方法，其特征在于，步骤为：
1）将海藻酸盐、岩藻多糖分别配制成水溶液，按配方比例混合得到混合溶液，搅拌均匀；
2）在上述混合溶液中加入配方量的海藻酸钙纤维和增塑剂，搅拌溶解后形成凝胶状的混合溶液，然后进行冷冻和低温真空干燥，固化后再脱水，制得岩藻多糖-海藻酸盐海绵。
8.根据权利要求7所述的一种岩藻多糖-海藻酸盐海绵的制备方法，其特征在于，所述冷冻温度为-50℃~-20℃，冷冻时间为3-5h。
9.根据权利要求7所述的一种岩藻多糖-海藻酸盐海绵的制备方法，其特征在于，低温真空干燥是在-50℃~-40℃的条件下进行冷冻干燥25-40h。
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