CN106729960B - 一种负载山奈酚的壳聚糖基水凝胶复合敷料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有抗菌消炎功能的负载山奈酚的壳聚糖基水凝胶复合敷料的制备方法，技术方案包括以下步骤：①以聚乙烯醇、壳聚糖、丙烯酸为原料，通过紫外光交联制备聚乙烯醇/壳聚糖水凝胶薄膜(PVA/CS)，再通过液相还原法合成含银PVA/CS/Ag壳聚糖基水凝胶薄膜；②然后通过将山奈酚(KP)负载在水凝胶上，得到载药的水凝胶薄膜敷料PVA/CS/KP与PVA/CS/Ag/KP；③对所合成的载药壳聚糖基水凝胶敷料PVA/CS/KP和PVA/CS/Ag/KP进行详细的性能表征，并进行缓释实验。该复合敷料的制备方法操作简单、反应条件温和，所得水凝胶敷料具有蜂窝状网络多孔结构、良好的保湿性、透气性和机械性能，对山奈酚的缓释效果好，在抗菌消炎领域具有很好的应用前景。

Description

一种负载山奈酚的壳聚糖基水凝胶复合敷料及其制备方法
技术领域
本发明涉及纳米材料和抗菌消炎领域，具体涉及一种负载山奈酚的壳聚糖基水凝胶复合敷料及其制备方法。
背景技术
随着人群慢性病的增多以及由慢性病造成的伤口感染、溃疡等频发，医用敷料的应用也日益广泛，因此目前医用敷料在市场上的价值也越来越高。医用敷料用来覆盖伤口，在伤口愈合过程中，可以暂时起屏障作用保护受伤的皮肤，避免或控制伤口感染，提供有利于创面愈合的环境。目前医用敷料的研究方向：通过复合或改性的方法，改进已有材料的缺点，增强其性能使其能更好被应用于医药领域。在材料上负载各种药物和生长因子，通过有效控制药物释放，同时达到伤口愈合及治疗作用。而患者在换药过程中会因触碰到伤口而很痛苦，因此应尽量减少换药的次数，减轻患者的痛苦。为满足创建环保、资源节约型社会的需求，将会研究更多新型的生物可降解的材料并应用于医用敷料领域。随着组织工程技术和皮肤组织工程学的发展，未来有望研究开发出具有适当的三维多孔结构的敷料，为细胞的生长和繁殖提供营养和代谢环境，调节细胞的生长和排列，并最终降解达到组织永久性替代的目的组织工程化敷料。
水凝胶是一种高分子网络体系，具有网状交联结构，性质柔软，能保持一定的形状，吸收大量的水并且具有较强的保水能力。而且，水凝胶对水和氧气有很好的透过性能，有良好的生物相容性。水凝胶的密度与生物体器官组织的相似，因而有良好的力学相容性。因此，目前水凝胶的应用领域非常广泛，如生物医学领域，形状记忆材料领域，农业领域等。在医学领域里，水凝胶常用于创伤敷料和作为载药体系应用于药物输送系统。水凝胶材料直接与人体组织接触，可防止体外微生物的感染，控制体液流失，并且能输送氧气到伤口，促进伤口愈合。
山奈酚(Kaempferol,KP)，山奈酚是一种天然的类黄酮，主要来源于一些植物的茎干中，具有抗细菌、防止伤口发炎、抗氧化、抗心血管疾病等多种药物功效，它不仅来源广泛而且有较高的医用价值，从而受到了人们的广泛关注。
目前，尚未有壳聚糖基水凝胶负载山奈酚的研究或报道。本发明开发了一种具有良好稳定性和生物相容性、负载山奈酚的壳聚糖基水凝胶复合敷料。
发明内容
本发明的目的是提供一种负载山奈酚的壳聚糖基水凝胶的制备方法。该方法制备的壳聚糖基水凝胶复合敷料具有蜂窝状网络多孔结构，具有良好的保湿性、透气性、机械性能和缓释性能，在医用敷料领域具有广泛的应用。
为达到本发明的目的，本发明的技术方案包括以下步骤：
①以聚乙烯醇、壳聚糖、丙烯酸为原料，通过紫外光交联制备聚乙烯醇/壳聚糖水凝胶薄膜(PVA/CS)，再通过液相还原法合成含银PVA/CS/Ag壳聚糖基水凝胶薄膜；
②然后通过将山奈酚负载在水凝胶上，得到载药的水凝胶薄膜敷料(PVA/CS/KP)与PVA/CS/Ag/KP壳聚糖基水凝胶薄膜；
③对所合成的载药壳聚糖基水凝胶敷料PVA/CS/KP和PVA/CS/Ag/KP进行详细的性能表征，并进行缓释实验。
具体步骤为：
步骤1，本发明通过紫外光交联制备聚乙烯醇/壳聚糖水凝胶薄膜(PVA/CS)，再通过液相还原法合成含银PVA/CS/Ag壳聚糖基水凝胶薄膜，参见文献：N.T.Nguyen,J.H.Liu,Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers，2014,45:2827–2833。包括如下具体步骤：
配置4％～6％wt的聚乙烯醇PVA的水溶液、1％～3％wt的壳聚糖CS的水溶液，并将两种溶液混合均匀，在85～100℃下搅拌1.5～2.5h；将搅拌后的溶液冷却至45～55℃，然后加入丙烯酸，壳聚糖：聚乙烯醇：丙烯酸的质量比为1:2:6～1:3:7，搅拌得到均匀的PVA/CS溶液；将混合溶液冷却至室温，通氮气3～4min除去氧气，在室温下超声20～40min以除去气泡；将均匀溶液转移到培养皿中，并且在紫外灯下交联8～12h，然后真空干燥20～28h；
将PVA/CS薄膜浸泡在20～40mM的AgNO3溶液中，黑暗中分散4～5h，得到负载银离子的PVA/CS薄膜；用去离子水冲洗Ag+@PVA/CS薄膜，将薄膜浸泡在20～40mM葡萄糖和40～60mM氢氧化钠混合溶液中，室温下反应2～4h；洗涤，冷冻干燥得到负载不同浓度Ag+的PVA/CS/Ag载银水凝胶薄膜；其中，山奈酚：PVA/CS薄膜：NaOH：AgNO3:葡萄糖的质量比为1:2:5:14:16～1:3:7:16:18；
步骤2，包括如下具体步骤：
配置体积分数为3％～7％的PBS乙醇溶液，然后将山奈酚溶解于配制的溶液中，山奈酚：PBS的质量比为1:160～1:180；将制得的水凝胶薄膜放置于山奈酚溶液中浸泡，置于23～27℃的恒温振荡器中1～3天后取出上清液测量吸光度；
步骤3，包括如下具体步骤：
乙醇：PBS溶液的体积比为1:18～1:20配制成缓冲液，将载药体系浸泡在上述缓冲液中；在35～39℃，90～110r/min的条件下于恒温振荡器中振荡60～80h；前8～12h每隔0.5～1.5h取一次上清液，之后每隔一定的时间去一次，取完后立即加体积分数为2％～4％的上述混合缓冲液，利用UV-Vis测定在每个取出式样在380nm处的吸光度，根据已知的ABS和浓度关系算出待测液的浓度，并根据公式计算药物累积释放率。
所述步骤1中，所述的PVA浓度优选5％wt，CS浓度优选2％wt，壳聚糖：聚乙烯醇：丙烯酸的质量比优选10:27:66，通氮气时间优选5min，室温超声时间优选30min，紫外交联时间为优选10h，真空干燥时间优选24h；
所述步骤2中，AgNO3溶液浓度优选20mM，黑暗中搅拌时间优选3h，葡萄糖浓度优选20mM，氢氧化钠浓度优选50mM，室温反应时间优选3h，山奈酚：PVA/CS薄膜：NaOH：AgNO3:葡萄糖的质量比优选10:26:60:153:178；
所述步骤3中，山奈酚：PBS的质量比优选1:171，振荡温度优选37℃，恒温振动器转速优选100r/min，时间优选72h。
按照上述方法，本发明制备出了一种性能优异的负载山奈酚的壳聚糖基水凝胶复合敷料。
对本发明的产物做药物缓释试验及性能表征，详细的实验过程在具体实施例部分结合具体实施例详细介绍。
本发明所取得的有益效果：
(1)本发明通过物理包埋法合成负载中药山奈酚的壳聚糖基水凝胶敷料，制备方法操作简单，实验条件温和。
(2)本发明合成的负载山奈酚的壳聚糖基水凝胶敷料具有蜂窝状网络多孔结构、良好的保湿性、透气性和机械性能。
(3)本发明采用山奈酚作为模型药物，负载在性能优异的水凝胶薄膜敷料并进行缓释实验，测试结果表明药物包封率高，缓释效果好。
附图说明
图1为具体实施例所制备的PVA/CS水凝胶薄膜载药前后的红外分析:(a)PVA/CS；(b)PVA/CS/KP。
图2为具体实施例所制备的含银水凝胶薄膜载药前后的红外分析:(a)PVA/CS/Ag；(b)PVA/CS/Ag/KP。
图3为具体实施例所制备的水凝胶薄膜的SEM图：图a为PVA/CS放大2000倍的SEM；图b为PVA/CS放大8000倍的SEM图；图c为PVA/CS/Ag的SEM图。
图4为具体实施例所制备的水凝胶薄膜在不同温度下的溶胀曲线:(a)PVA/CS/KP；(b)PVA/CS/Ag/KP.
图5为具体实施例所制备的水凝胶薄膜中水分流失曲线:(a)PVA/CS/KP；(b)PVA/CS/Ag/KP。
图6为具体实施例所制备的水凝胶薄膜在溶胀状态下的机械性能测试:(a)PVA/CS；(b)PVA/CS/Ag1/KP；(c)PVA/CS/Ag2/KP；(d)PVA/CS/Ag3/KP。
图7为具体实施例所制备的水凝胶薄膜在37℃下的缓释曲线:(a)PVA/CS/KP水凝胶薄膜；(b)PVA/CS/Ag/KP载银水凝胶薄膜。
表1为具体实施例所制备的水凝胶薄膜的透气性数据。
表2为具体实施例所制备的水凝胶薄膜的机械性能数据。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步说明，但下述实施例对本发明的保护范围并无明确限制。
实施例1
步骤1：PVA/CS水凝胶薄膜的制备。
配置5％wt的聚乙烯醇(PVA)、2％wt的壳聚糖(CS)溶液，即称取1.0g聚乙烯醇溶于19ml蒸馏水，0.4g壳聚糖溶于19.6ml蒸馏水，并将两种溶液混合均匀，在90℃下搅拌2小时。将搅拌后的溶液冷却至50℃，然后加入2.5ml丙烯酸，搅拌得到均匀的PVA/CS溶液。将混合溶液冷却至室温，通氮气5分钟除去氧气，在室温下超声30min以除去气泡。将均匀溶液转移到培养皿中，在紫外灯下交联10小时，然后真空干燥24小时。
步骤2：PVA/CS/Ag1壳聚糖基水凝胶薄膜的制备
将PVA/CS水凝胶薄膜浸泡在15ml 20mM的AgNO3溶液中，黑暗中分散3小时，得到负载银离子的PVA/CS薄膜。用去离子水冲洗Ag+@PVA/CS薄膜，将薄膜浸泡在15ml含有20mM葡萄糖和50mM氢氧化钠混合溶液中，室温下反应3小时。洗涤，冷冻干燥得到PVA/CS/Ag1载银水凝胶薄膜。
步骤3：PVA/CS和PVA/CS/Ag1壳聚糖基水凝胶薄膜对山奈酚的负载与缓释
将PBS与乙醇以体积比为95:5配制溶液，然后将5mg的山奈酚溶解于100ml配制的溶液中。将制得的载药水凝胶薄膜PVA/CS/KP和PVA/CS/Ag1/KP放置于山奈酚溶液中浸泡，置于25℃的恒温振荡器中2天后取出上清液测量吸光度。
将5ml乙醇溶于95mlPBS溶液中，配制成缓冲液，将载药体系浸泡在上述缓冲液中。在37℃，100r/min的条件下于恒温振荡器中振荡72h。前10h每隔1h取一次上清液，之后每隔一定的时间取一次，取完后立即加入3.0ml上述混合缓冲液，利用UV-Vis测定在每个取出式样在380nm处的ABS，根据已知的ABS和浓度关系算出待测液的浓度，并根据公式计算药物累积释放率，绘制释放曲线。
实施例2：
步骤1：与实施例1的步骤1相同。
步骤2：PVA/CS/Ag2壳聚糖基水凝胶薄膜的制备
将PVA/CS水凝胶薄膜浸泡在15ml 30mM的AgNO3溶液中，黑暗中分散3小时，得到负载银离子的PVA/CS薄膜。用去离子水冲洗Ag+@PVA/CS薄膜，将薄膜浸泡在15ml含有30mM葡萄糖和50mM氢氧化钠混合溶液中，室温下反应3小时。洗涤，冷冻干燥得到PVA/CS/Ag2载银水凝胶薄膜。
步骤3：PVA/CS/Ag2壳聚糖基水凝胶薄膜对山奈酚的负载与缓释
与实施例1的步骤3相同，得到PVA/CS/Ag2/KP载药水凝胶敷料。
实施例3：
步骤1：与实施1的步骤1相同。
步骤2：PVA/CS/Ag3壳聚糖基水凝胶薄膜的制备
将PVA/CS水凝胶薄膜浸泡在15ml 40mM的AgNO3溶液中，黑暗中分散3小时，得到负载银离子的PVA/CS薄膜。用去离子水冲洗Ag+@PVA/CS薄膜，将薄膜浸泡在15ml含有40mM葡萄糖和50mM氢氧化钠混合溶液中，室温下反应3小时。洗涤，冷冻干燥得到PVA/CS/Ag3载银水凝胶薄膜。
步骤3：PVA/CS/Ag3壳聚糖基水凝胶薄膜对山奈酚的负载与缓释
与实施例1的步骤3相同，得到PVA/CS/Ag2/KP载药水凝胶敷料。
对制备过程中的中间产物及本发明最终产物进行性能分析。
本发明通过物理包埋的方式将山奈酚负载在水凝胶薄膜上，将载药水凝胶浸泡在缓冲液中并在恒温振荡器中振荡，进行缓释实验。结合具体实施例详细说明如下：
(1)山奈酚标准曲线的绘制：
将5ml乙醇溶入95ml的PBS中配制成底液，取一定体积的浓度为0.03mg/mL山奈酚(KP)的稀释成一系列已知浓度的溶液，用紫外-可见分光光度计测定这些溶液在380nm处的吸光度，以吸光度对药物浓度作图，得到山奈酚的吸光度-浓度标准曲线，该标准曲线的方程为:Y＝35.9712X+0.05814(相关系数R2＝0.996)。并通过药物的包封率(encapsulationefficiency,EE)来评价载体的药物负载能力。
公式中Mk为山奈酚的实际负载量；M0为山奈酚的实际投药量。
(2)配置体积分数为3％～7％的PBS乙醇溶液，然后将3～7mg的山奈酚溶解于90～110ml配制的溶液中。将制得的水凝胶薄膜放置于山奈酚溶液中浸泡，置于23～27℃的恒温振荡器中1～3天后取出上清液测量吸光度。
(3)将4～6ml乙醇溶于96～94ml PBS溶液中，配制成缓冲液，将载药体系浸泡在上述缓冲液中。在35～39℃，90～110r/min的条件下于恒温振荡器中振荡60～80h。前8～12h每隔0.5～1.5h取一次上清液，之后每隔一定的时间去一次，取完后立即加入2.0～4.0ml上述混合缓冲液，利用UV-Vis测定在每个取出式样在380nm处的吸光度，根据已知的ABS和浓度关系算出待测液的浓度，并根据公式计算药物累积释放率，绘制释放曲线。
公式中Wn为药物的累积释放率，m0为药物的实际载药量，Cn为第n次取得试样上清液的浓度。
对本发明对所合成PVA/CS/KP和PVA/CS/Ag/KP壳聚糖基水凝胶薄膜敷料进行详细的性能表征，具体表征方式如下：
(1)红外光谱分析
采用红外光谱(FTIR，Nicolet IS10型)对水凝胶薄膜进行表征。用研砵将水凝胶薄膜磨成粉末，然后采用KBr压片法制样进行测定。
(2)X射线衍射分析
采用X射线衍射仪(XRD，D8ADVANCE型)对水凝胶薄膜进行表征。将样品研磨成粉末，然后选取2θ角在30°-80°之间进行测试，然后与标准图谱进行对比。
(3)形貌分析
采用扫描电镜(TEM，Su8010型)观察水凝胶薄膜敷料的微观形貌。
(4)溶胀性能测试
将真空干燥后的复合水凝胶薄膜切成小片，准确称量其质量Wq。将切好的复合水凝胶薄膜分别在25℃、37℃和40℃的温度下，于250ml磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)中浸泡，每隔一段时取出并且擦干水凝胶薄膜表面的水分，称其质重，直至复合水凝胶薄膜的质量保持不变Ws。凝胶各时刻的溶胀度率(swelling rate,SR)可公式由计算：
公式中：Ws为吸水水凝胶薄膜的质量；Wq为干燥水凝胶薄膜的质量。
(5)保湿性能测试
将干燥的水凝胶薄膜浸泡在去离子水中，在37℃下将烧杯置于恒温水浴锅中，隔一定的时间称重一次，直到完全溶胀质量不变Wa。将此水凝胶薄膜置于培养皿中，放入37℃的烘箱中，每隔10min称其质量Wb，考察试样在37℃条件下的保湿率(moisture rate,MR)可由公式计算，并测得保湿时间(T)。
公式中：Wa为完全溶胀水凝胶薄膜的质量；Wb为水凝胶薄膜干燥一段时间后的质量。
(6)透气率测试
分别在两只离心管里装入一定量的蒸馏水，一个用水凝胶薄膜材料密封管口，并称其重量Wa，一个不封口，称其重量Wb，将这两只离心管放置在37℃的鼓风干燥箱中24h，分别称量对应的重量Wc，Wd。计算透气率(air permeability，AP)，可由公式计算，
公式中：Wa为干燥前用水凝胶薄膜密封离心管的质量；Wb为干燥前敞口离心管的质量；Wc为干燥后用水凝胶薄膜密封离心管的质量；Wd为干燥后敞口离心管的质量。
(7)机械性能测试
将载药的PVA/CS/KP及含不同银粒子浓度的PVA/CS/Ag/KP水凝胶薄膜样品切成标准样条(长×宽×厚＝14mm×10mm×1mm)，将样品置于万能材料拉力试验机平板的中心，使其保持自然垂直，然后用夹具夹紧，以恒定速率(20mm/min)缓慢施加载荷，直到样条断裂，测量最大拉伸应力强度和断裂伸长率,，并以此计算出相应的应力与应变数据。其中将水凝胶分别浸泡在15ml 20mM、15ml 30mM、15ml 40mM的AgNO3溶液中并还原得到的最后的载银水凝胶薄膜记为PVA/CS/Ag1/KP、PVA/CS/Ag2/KP、PVA/CS/Ag3/KP，比较它们在溶胀状态下的机械性能。
图1为具体实施例所制备的水凝胶薄膜的红外分析:(a)PVA/CS水凝胶薄膜；(b)PVA/CS/KP水凝胶薄膜。
通过与文献谱图对照，图1a中，3380cm-1为CS中-OH的伸缩振动峰。2937cm-1处是-CH3的伸缩振动峰，1652cm-1处是酰胺键的吸收峰，说明CS和PVA成功发生了交联。图1b中，3295cm-1处是-OH的伸缩振动峰，2929cm-1处是-CH3的伸缩振动峰，1637cm-1处是酰胺键的吸收峰。1660cm-1、1018cm-1、824cm-1处分别是山奈酚中C＝O、C-O-C和苯环的吸收峰，这就说明了山奈酚KP成功负载在了PVA/CS水凝胶薄膜上。
图2为具体实施例所制备的载银后水凝胶薄膜的红外分析:(a)PVA/CS/Ag水凝胶薄膜；(b)PVA/CS/Ag/KP水凝胶薄膜。
通过与文献谱图对照，图2a中，3392cm-1处为-OH的伸缩振动峰，2928cm-1处为-CH3的伸缩振动峰，1560cm-1处为酰胺键的吸收峰。图2b中，3392cm-1处为-OH的伸缩振动峰，2920cm-1处为-CH3的伸缩振动峰，1591cm-1处为酰胺键的吸收峰，1671cm-1、1165cm-1、832cm-1处分别是山奈酚中C＝O、C-O-C和苯环的伸缩振动峰，这就说明了山奈酚成功负载在了PVA/CS/Ag水凝胶薄膜上。
图3为具体实施例所制备的水凝胶薄膜SEM图：(a)PVA/CS放大2000倍的SEM图；(b)PVA/CS放大8000倍的SEM图；(c)PVA/CS/Ag水凝胶薄膜SEM图。
由图3a可观察到，所合成的水凝胶薄膜具有海绵状的蜂窝多孔结构。3b为更高的放大倍数下观察的水凝胶薄膜结构，结果表明PVA/CS水凝胶薄膜具有较高的交联密度和致密的多孔结构，孔径在5-20μm之间，且分布均匀。图3c可以看到水凝胶的多孔结构并且在膜表面可清楚地看到均匀分布的纳米银粒子，说明银颗粒很好地负载在PVA/CS水凝胶薄膜结构中。
图4为具体实施例所制备的水凝胶薄膜在25℃、37℃和40℃下的溶胀曲线:(a)PVA/CS/KP；(b)PVA/CS/Ag/KP。
结果表明载银后的水凝胶溶胀性能比载银前的要好，并且在37℃下的溶胀性能比在25℃和40℃下的都要好。如图4b所示，PVA/CS/Ag/KP载银后水凝胶平衡溶胀度在37℃下最高可达275％，在40℃下最高可达265％，在25℃最高可达240％，前100min溶胀的速度较快，基本上都在4小时左右后达到溶胀平衡。由此可见，水凝胶的溶胀性较好，这主要由材料的亲水性决定的，CS里面含有-OH和-NH2亲水基团，与PVA缩醛化反应后仍然有大量的-OH。因此材料具有良好的溶胀性，并且在40℃高于人体温度下仍然有很好的溶胀性能，接近人体正常体温37℃下的溶胀性能。
图5为具体实施例所制备的水凝胶薄膜中水分流失曲线:(a)PVA/CS/KP水凝胶薄膜；(b)PVA/CS/Ag/KP载银水凝胶薄膜。
由5a和5b可以看出，可以发现，薄膜载银前后的保湿率基本上没有变化。前100min内失重率曲线基本上属于线性变化，100min～300min内斜率慢慢变小，而在300min后质量保持不变，最后在90％处达到平衡状态，这就是水凝胶薄膜的总的含水量。2小时失水量在50％以下，由此说明，该试样具有一定的保湿性能，使之不粘连在皮肤上，避免造成二次伤害。在干燥2小时后仍能含有一定的水分，符合敷料的使用时间。水分子是以不同的结合方式存在于水凝胶网络结构的，当制备出的水凝胶保湿率处于47％～75％之间，说明这种材料属于中高保湿性的水凝胶。
图6为具体实施例所制备的水凝胶薄膜在溶胀状态下的机械性能测试:(a)PVA/CS/KP水凝胶薄膜；(b)PVA/CS/Ag1/KP；(c)PVA/CS/Ag2/KP；(d)PVA/CS/Ag3/KP。
表1具体实施例所制备的水凝胶薄膜的机械性能数据。
表1具体实施例所制备的水凝胶薄膜的机械性能数据
如图6所示，结合表1中水凝胶薄膜的机械性能数据，图6a是PVA/CS/KP水凝胶薄膜在溶胀状态下的拉伸强度为0.36MPa，断裂伸长率为239.99％。在材料制备过程中，PVA与CS进行缩醛化反应，在紫外光的照射下使得PVA分子链之间发生交联，CS缠绕交联结构上。因此，制得的水凝胶具有较高的拉伸强度。如图6b所示，当添加银浓度为20mM所制得PVA/CS/Ag1的拉伸强度为0.38MPa，断裂伸长率为143.32％。随着银浓度为增加到30mM所制得的PVA/CS/Ag2的拉伸强度为0.52MPa，断裂伸长率为118.99％，最后将银浓度为增加到40mM所制得的PVA/CS/Ag3的拉伸强度为0.44MPa，断裂伸长率为86.35％。由此可得，载银后前后水凝胶薄膜在溶胀状态下的拉伸强度变化很小，而断裂伸长率则变化比较明显，随着负载银含量递增断裂伸长率不断减小。由此可知PVA/CS/Ag2/KP具有最好的机械性能，因此银浓度为30mM是最佳的添加量。
图7为具体实施例所制备的水凝胶薄膜在37℃下的缓释曲线:(a)PVA/CS/KP水凝胶薄膜；(b)PVA/CS/Ag2/KP载银水凝胶薄膜。
(a)是PVA/CS水凝胶薄膜对山奈酚的缓释曲线，前10小时的释放速度很快，最大累计释放率达到25％，随后缓释速率逐渐趋于平缓，72小时(3天)后，仍有药物释放，显示了一定的缓释效果。(b)是PVA/CS/Ag水凝胶薄膜对山奈酚的缓释曲线，前10小时的释放速度比PVA/CS的要更快，但是最大累计释放率比PVA/CS要低，只有19％，这是由于载银之后的水凝胶薄膜的孔隙有一部分被银粒子填充，减少了山奈酚的负载量，因而缓释率也变低了。10小时之后缓释速率逐渐趋于平缓，72小时(3天)后，仍有药物释放，显示了一定的缓释效果。
表2为具体实施例所制备的水凝胶薄膜的透气性数据。
表2具体实施例所制备的水凝胶薄膜的透气性数据
为了避免伤口渗出液大量的留在伤口表面、增加水凝胶敷料的使用时间，同时也为了使伤口更好的愈合，就要让O2通过敷料进入创面并且使CO2排出，所以伤口敷料应该有较好的透气性。由表1可知，PVA/CS水凝胶薄膜的透气率为24.19％。具有一定的透气性，这是因为它具有不规的多孔结构。载银后的薄膜透气性下降为16.19％，由于水凝胶薄膜的透气率与膜材料的厚度、孔隙量、致密程度以及结晶度等因素相关。因此，在载银的过程中，部分银粒子填隙在了水凝胶薄膜的孔隙中，使得薄膜的致密程度变高，孔隙变少，结晶度变低，所以透气率也变低了。

Claims (4)

1.一种负载山奈酚的壳聚糖基水凝胶复合敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：以聚乙烯醇、壳聚糖、丙烯酸为原料，通过紫外光交联制备聚乙烯醇/壳聚糖水凝胶薄膜PVA/CS，再通过液相还原法合成含银PVA/CS/Ag壳聚糖基水凝胶薄膜；
步骤2：通过将山奈酚负载在水凝胶薄膜上，得到载药的水凝胶薄膜敷料PVA/CS/KP与PVA/CS/Ag/KP壳聚糖基水凝胶薄膜；
步骤3：对所合成的载药壳聚糖基水凝胶敷料PVA/CS/KP和PVA/CS/Ag/KP进行详细的性能表征，并进行缓释实验；
所述的步骤1，包括如下具体步骤：
配置4％～6％wt的聚乙烯醇PVA的水溶液、1％～3％wt的壳聚糖CS的水溶液，并将两种溶液混合均匀，在85～100℃下搅拌1.5～2.5h；将搅拌后的溶液冷却至45～55℃，然后加入丙烯酸，壳聚糖：聚乙烯醇：丙烯酸的质量比为1:2:6～1:3:7，搅拌得到均匀的PVA/CS溶液；
将混合溶液冷却至室温，通氮气3～4min除去氧气，在室温下超声20～40min以除去气泡；将均匀溶液转移到培养皿中，并且在紫外灯下交联8～12h，然后真空干燥20～28h；
将PVA/CS薄膜浸泡在20～40mM的AgNO3溶液中，黑暗中分散4～5h，得到负载银离子的PVA/CS薄膜；用去离子水冲洗Ag+@PVA/CS薄膜，将薄膜浸泡在20～40mM葡萄糖和40～60mM氢氧化钠混合溶液中，室温下反应2～4h；洗涤，冷冻干燥得到负载不同浓度Ag+的PVA/CS/Ag载银水凝胶薄膜；其中，山奈酚：PVA/CS薄膜：NaOH：AgNO3:葡萄糖的质量比为1:2:5:14:16～1:3:7:16:18；
所述的步骤2，包括如下具体步骤：
配置体积分数为3％～7％的PBS乙醇溶液，然后将山奈酚溶解于配制的溶液中，山奈酚：PBS的质量比为1:160～1:180；将制得的水凝胶薄膜放置于山奈酚溶液中浸泡，置于23～27℃的恒温振荡器中1～3天后取出上清液测量吸光度；
2.根据权利要求1所述的一种负载山奈酚的壳聚糖基水凝胶复合敷料的制备方法，其特征在于：
所述的步骤3，包括如下具体步骤：
乙醇：PBS溶液的体积比为1:18～1:20配制成缓冲液，将载药体系浸泡在上述缓冲液中；在35～39℃，90～110r/min的条件下于恒温振荡器中振荡60～80h；前8～12h每隔0.5～1.5h取一次上清液，之后每隔一定的时间去一次，取完后立即加体积分数为2％～4％的上述混合缓冲液，利用UV-Vis测定在每个取出式样在380nm处的吸光度，根据已知的ABS和浓度关系算出待测液的浓度，并根据公式计算药物累积释放率。
3.根据权利要求2所述的负载山奈酚的壳聚糖基水凝胶复合敷料的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，所述的PVA浓度为5％wt，CS浓度为2％wt，壳聚糖：聚乙烯醇：丙烯酸的质量比为10:27:66，通氮气时间为5min，室温超声时间为30min，紫外交联时间为10h，真空干燥时间为24h；
所述步骤2中，AgNO3溶液浓度为20mM，，黑暗中搅拌时间为3h，葡萄糖浓度为20mM，，氢氧化钠浓度为50mM，室温反应时间为3h，山奈酚：PVA/CS薄膜：NaOH：AgNO3:葡萄糖的质量比为10:26:60:153:178；
所述步骤3中，山奈酚：PBS的质量比为1:171，振荡温度为37℃，恒温振动器转速为100r/min，时间为72h。
4.按照权利要求1-3任一制备方法所制备的一种负载山奈酚的壳聚糖基水凝胶复合敷料。
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