CN107823695A - 一种智能型抗菌敷料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种智能型抗菌创面敷料及其制备方法。所述智能型抗菌创面敷料是以海藻酸钙为载体，结合包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体而形成的；其中，所述载药纳米粒子为载药的二氧化硅纳米粒子，所述脂质体由DOPE、DOPC和胆固醇构成。本发明所述的智能型抗菌敷料能够智能识别创面的感染，使患者获得即使的治疗；同时还具有良好的生物相容性及较好的抗菌性。

Description

一种智能型抗菌敷料及其制备方法
技术领域
本发明涉及创面用抗菌敷料的领域，特别涉及了一种智能型抗菌敷料及其制备方法。
背景技术
创面敷料是一种用于覆盖创面，为创面愈合提供理想环境的用品。载药型辅料可以起到促进伤口愈合、缓解伤口疼痛等作用。
当创面发生感染后，需要及时去除创面敷料并进行相应的救助措施，否则会引起创面无法愈合并使得感染恶化。通常，采用直接观察创面的状态来判断是否发生感染。
然而，在使用创面敷料后，往往无法直接观察创面状态。并且，当创面因感染而发生肉眼可见的变化时，往往感染已经发生了较长时间。因而，直接观察法对于感染的判断存在较大偏差，并且还无法及时判断感染情况，延误了及时处理的时间。
因此，我们需要一种新的针对筒子纱的创面敷料，解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能型抗菌敷料及其制备方法，提供一种海藻酸钙结合包裹特定的荧光素和载药纳米粒子的脂质体的敷料。当创面发生感染而产生特定类型的细菌时，将破坏脂质体，使得脂质体释放所包裹的荧光素和载药纳米粒子，利用荧光素可以指示感染，而利用载药纳米粒子则可以实现快速处理创面感染。
为了实现上述目的，本发明提供一种智能型抗菌创面敷料，以海藻酸钙为载体，结合包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体而形成的；其中，所述载药纳米粒子为载药的二氧化硅纳米粒子，所述脂质体由DOPE(1,2-二油酰-SN-甘油-3-磷酰乙醇胺，CAS编号4004-05-1)、DOPC(1,2-二油酰基卵磷脂，CAS编号4235-95-4)和胆固醇构成。
在本发明一实施例中，所述荧光素为龙胆紫、荧光素、刚果红、甲基蓝和甲基绿中的一种或几种混合。
在本发明一实施例中，所述载药纳米粒子与所述荧光素的质量比范围为(1～2)∶1。
本发明还提供上述智能型抗菌创面敷料的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：(1)制备载药纳米粒子：将药物和二氧化硅纳米粒子混合并搅拌均匀，离心分离去除上清液后干燥，获得所述载药纳米粒子；其中，所述药物与所述二氧化硅纳米粒子的质量比范围为(1～2)∶1；(2)制备脂质体：将DOPE、DOPC和胆固醇溶解于氯仿后搅拌均匀，获得所述脂质体；(3)制备包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体：将步骤(1)获得的所述载药纳米粒子与荧光素溶解于溶剂后搅拌均匀，获得混合液，其中，所述溶剂为去离子水；随后，将所述混合液加入到步骤(2)获得的所述脂质体中并搅拌均匀，离心分离去除上清液后获得包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体；其中，所述载药纳米粒子与所述荧光素的质量比范围为(1～2)∶1；(4)制备所述智能型抗菌创面敷料：将海藻酸钙浸入步骤(3)获得的所述包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体中进行整合，冷冻干燥后获得所述智能型抗菌创面敷料。
在本发明一实施例中，所述药物为穿心莲内酯和低分子量壳聚糖季铵盐中的一种或几种混合。
在本发明一实施例中，所述DOPE、DOPC和胆固醇的质量比为64∶6∶33。
在本发明一实施例中，在所述步骤(4)中，所述海藻酸钙的制备方法为：将海藻酸钠溶解于去离子水后，真空脱泡后成膜；随后，将所述膜浸入氯化钙水溶液中反应20～24小时，冷冻干燥后获得所述海藻酸钙。
在本发明一实施例中，所述制备方法具体包括以下步骤：(1)制备载药纳米粒子：室温下，将药物和二氧化硅纳米粒子混合后磁力搅拌24小时，随后超声混合5～15分钟，离心分离去除上清液后干燥，获得所述载药纳米粒子；其中，所述离心分离的转速为1300～1500r/min；(2)制备脂质体：室温下，将DOPE、DOPC和胆固醇溶解于氯仿后搅拌均匀，获得所述脂质体；其中，所述DOPE、DOPC和胆固醇的质量比为64∶6∶33，并且，所述脂质体的溶液浓度为10mg磷脂/ml；(3)制备包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体：将步骤(1)获得的所述载药纳米粒子与荧光素溶解于溶剂后搅拌均匀，获得混合液，其中，所述溶剂为去离子水；随后，将所述混合液加入到步骤(2)获得的所述脂质体中，室温搅拌20～24小时；离心分离去除上清液后获得包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体；其中，所述载药纳米粒子与所述荧光素的质量比范围为(1～2)∶1，所述离心分离的转速为1300～1500r/min；(4)制备所述智能型抗菌创面敷料：将海藻酸钙浸入步骤(3)获得的所述包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体中反应6～10小时，-45℃下冷冻干燥后获得所述智能型抗菌创面敷料；其中，所述海藻酸钙的制备方法为：将海藻酸钠溶解于去离子水后，真空脱泡后成膜；随后，将所述膜浸入氯化钙水溶液中反应20～24小时，冷冻干燥后获得所述海藻酸钙。
在本发明一实施例中，在所述海藻酸钙的制备方法中，将海藻酸钠溶解于去离子水后，在30～35℃下磁力搅拌20～24小时后，真空脱泡后成膜。
在本发明一实施例中，在步骤(3)之后，向所述包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体中加入1ml去离子水以稀释游离的荧光素。
在本发明一较佳实施例中，上述智能型抗菌创面敷料的制备方法，所述制备方法具体包括以下步骤：
(1)、制备载药纳米粒子
在室温下，将药物和二氧化硅纳米粒子按照质量比为1∶1的比例混合。磁力搅拌24小时后放入超声机中超声混合5～15分钟。随后，以1500r/min的转速在室温离心分离3～5f分钟，去除上清液。最后，在-1bar的真空环境中，30℃干燥24小时后获得所述载药纳米粒子。所述药物选择穿心莲内脂和HACC(壳聚糖季铵盐)，其中，所述穿心莲内脂的分子量为350.449g/mol，所述HACC为低分子量壳聚糖季铵盐。
(2)、制备脂质体
室温下，将DOPE、DOPC和胆固醇溶解于氯仿后，以30r/min的转速磁力搅拌12～20小时以搅拌均匀，获得所述脂质体。其中，所述DOPE为1,2-二油酰-SN-甘油-3-磷酰乙醇胺，CAS编号4004-05-1；所述DOPC为1,2-二油酰基卵磷脂，CAS编号4235-95-4；所述胆固醇的CAS编号57-88-5。所述DOPE、DOPC和胆固醇的质量比为64∶6∶33，并且，所述脂质体的溶液浓度为10mg磷脂/ml。
(3)、制备包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体
将上述获得的所述载药纳米粒子与荧光素按照质量比低于2∶1的比例混合后溶解于去离子水，以45～60r/min的转速室温磁力搅拌1～2小时后，获得混合液。随后，将所述混合液加入所述脂质体中，以30r/min的转速室温磁力搅拌20～24小时。接着，以1300～1500r/min的转速室温离心分离3～5分钟，去除上清液后获得包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体。最后，向获得的所述包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体中缓慢加入1ml去离子水，以稀释游离的荧光素。
(4)制备所述智能型抗菌创面敷料
首先，通过以下方法制得所述海藻酸钙：将海藻酸钠(分子量为398.31668g/mol)溶解于去离子水，使得所述海藻酸钠水溶液的浓度为30～60mg/ml，以40-60r/min的转速在30～35℃下磁力搅拌20～24小时。随后，将获得的所述在-1bar的真空环境中，30℃真空脱泡6～8小时。接着，将脱泡后的海藻酸钠溶液进行成膜。然后，将获得的海藻酸钠膜浸入质量分数为2％的氯化钙(CaCl2)水溶液中反应20～24小时。最后，在-45℃、真空度为30～40Pa的条件下冷冻干燥20～24小时后，获得所述海藻酸钙。
然后，将获得的所述海藻酸钙浸入已获得的所述包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体中反应6～10小时，在-45℃、真空度为30～40Pa的条件下冷冻干燥20～24小时后，获得所述智能型抗菌创面敷料。
本领域技术人员可以理解的是，如无特殊说明，本发明中使用的实际均为市售试剂。所述室温指25℃。
在本发明中，提供了一种兼具治疗效果及指示感染的智能型抗菌敷料。本发明所述的智能型抗菌敷料具有以下特点：
(1)利用特定脂质体包裹特定的荧光素和载药纳米粒子，使得创面因发生感染而产生特定类型的细菌时，使得脂质体被破坏，进而释放荧光素和载药纳米粒子；
(2)利用海藻酸钙遇水变透明的特性，当所述脂质体被破坏而释放荧光素和载药纳米粒子时，同时也会释放被包裹在脂质体内的水分，使得海藻酸钙变透明并显示荧光素的颜色，达到快速指示感染的效果；
(3)在荧光素释放的同时，载药纳米粒子也被释放出来，进而使得载药纳米粒子可以直接作用于感染的创面上，实现快速处理感染的效果。
本发明所述的智能型抗菌敷料能够智能识别创面的感染，使患者获得即使的治疗。同时，本发明所述的能型抗菌敷料具有制备方法简单快捷、步骤简明等优点，易于产业化大批量生产。再者，本发明所述的智能型抗菌敷料具有良好的生物相容性及较好的抗菌性。
具体实施方式
以下，结合具体实施方式，对本发明的技术进行详细描述。应当知道的是，以下具体实施方式仅用于帮助本领域技术人员理解本发明，而非对本发明的限制。
在本发明中，提供了一种智能型抗菌创面敷料：以海藻酸钙为载体，结合包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体而形成的；其中，所述载药纳米粒子为载药的二氧化硅纳米粒子，所述脂质体由DOPE、DOPC和胆固醇构成。
所述智能型抗菌创面敷料的制备方法具体如下。
(一)、制备载药纳米粒子
在室温下，将药物和二氧化硅纳米粒子按照质量比为1∶1的比例混合。磁力搅拌24小时后放入超声机中超声混合5～15分钟。随后，以1500r/min的转速在室温离心分离3～5f分钟，去除上清液。最后，在-1bar的真空环境中，30℃干燥24小时后获得所述载药纳米粒子。
所述药物可以根据实际需要进行选择。在本实施例中，所述药物选择穿心莲内脂和HACC(壳聚糖季铵盐)，其中，所述穿心莲内脂的分子量为350.449g/mol，所述HACC为低分子量壳聚糖季铵盐。
本领域技术人员可以想到的是，可以采用任何其他已知的方法获得所述载药纳米粒子。
(二)、制备脂质体
室温下，将DOPE、DOPC和胆固醇溶解于氯仿后，以30r/min的转速磁力搅拌12～20小时以搅拌均匀，获得所述脂质体。其中，所述DOPE为1,2-二油酰-SN-甘油-3-磷酰乙醇胺，CAS编号4004-05-1；所述DOPC为1,2-二油酰基卵磷脂，CAS编号4235-95-4；所述胆固醇的CAS编号57-88-5。所述DOPE、DOPC和胆固醇的质量比为64∶6∶33，并且，所述脂质体的溶液浓度为10mg磷脂/ml。
(三)、制备包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体
将上述获得的所述载药纳米粒子与荧光素按照质量比低于2∶1的比例混合后溶解于去离子水，以45～60r/min的转速室温磁力搅拌1～2小时后，获得混合液。随后，将所述混合液加入所述脂质体中，以30r/min的转速室温磁力搅拌20～24小时。接着，以1300～1500r/min的转速室温离心分离3～5分钟，去除上清液后获得包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体。
当然，为了避免游离的荧光素造成误显色，可以向获得的所述包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体中缓慢加入1ml去离子水，以稀释游离的荧光素。
(四)制备所述智能型抗菌创面敷料
在本步骤中，可以直接使用市售的海藻酸钙，也可以通过以下方法制得所述海藻酸钙：首先，将海藻酸钠(分子量为398.31668g/mol)溶解于去离子水，使得所述海藻酸钠水溶液的浓度为30～60mg/ml，以40-60r/min的转速在30～35℃下磁力搅拌20～24小时。随后，将获得的所述在-1bar的真空环境中，30℃真空脱泡6～8小时。接着，将脱泡后的海藻酸钠溶液进行成膜。然后，将获得的海藻酸钠膜浸入质量分数为2％的氯化钙(CaCl2)水溶液中反应20～24小时。最后，在-45℃、真空度为30～40Pa的条件下冷冻干燥20～24小时后，获得所述海藻酸钙。
本领域技术人员可以理解的是，可以使用涂布棒在玻璃皿上进行刮膜以完成所述海藻酸钠的成膜。
然后，将获得的所述海藻酸钙浸入已获得的所述包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体中反应6～10小时，在-45℃、真空度为30～40Pa的条件下冷冻干燥20～24小时后，获得所述智能型抗菌创面敷料。
在本发明中，提供了一种兼具治疗效果及指示感染的智能型抗菌敷料。本发明所述的智能型抗菌敷料具有以下特点：
(1)利用特定脂质体包裹特定的荧光素和载药纳米粒子，使得创面因发生感染而产生特定类型的细菌时，使得脂质体被破坏，进而释放荧光素和载药纳米粒子；
(2)利用海藻酸钙遇水变透明的特性，当所述脂质体被破坏而释放荧光素和载药纳米粒子时，同时也会释放被包裹在脂质体内的水分，使得海藻酸钙变透明并显示荧光素的颜色，达到快速指示感染的效果；
(3)在荧光素释放的同时，载药纳米粒子也被释放出来，进而使得载药纳米粒子可以直接作用于感染的创面上，实现快速处理感染的效果。
本发明所述的智能型抗菌敷料能够智能识别创面的感染，使患者获得即使的治疗。同时，本发明所述的能型抗菌敷料具有制备方法简单快捷、步骤简明等优点，易于产业化大批量生产。再者，本发明所述的智能型抗菌敷料具有良好的生物相容性及较好的抗菌性。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种智能型抗菌创面敷料，其特征在于，所述智能型抗菌创面敷料是以海藻酸钙为载体，结合包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体而形成的；其中，所述载药纳米粒子为载药的二氧化硅纳米粒子，所述脂质体由DOPE、DOPC和胆固醇构成。
2.如权利要求1所述的智能型抗菌创面辅料，其特征在于，所述荧光素为龙胆紫、荧光素、刚果红、甲基蓝和甲基绿中的一种或几种混合。
3.如权利要求1所述的智能型抗菌创面辅料，其特征在于，所述载药纳米粒子与所述荧光素的质量比范围为(1～2):1。
4.一种权利要求1所述的智能型抗菌创面敷料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)制备载药纳米粒子
将药物和二氧化硅纳米粒子混合并搅拌均匀，离心分离去除上清液后干燥，获得所述载药纳米粒子；其中，所述药物与所述二氧化硅纳米粒子的质量比范围为(1～2):1；
(2)制备脂质体
将DOPE、DOPC和胆固醇溶解于氯仿后搅拌均匀，获得所述脂质体；
(3)制备包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体
将步骤(1)获得的所述载药纳米粒子与荧光素溶解于溶剂后搅拌均匀，获得混合液，其中，所述溶剂为去离子水；随后，将所述混合液加入到步骤(2)获得的所述脂质体中并搅拌均匀，离心分离去除上清液后获得包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体；其中，所述载药纳米粒子与所述荧光素的质量比范围为(1～2):1；
(4)制备所述智能型抗菌创面敷料
将海藻酸钙浸入步骤(3)获得的所述包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体中进行整合，冷冻干燥后获得所述智能型抗菌创面敷料。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述药物为穿心莲内酯和低分子量壳聚糖季铵盐中的一种或几种混合。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，所述DOPE、DOPC和胆固醇的质量比为64:6:33。
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，所述海藻酸钙的制备方法为：将海藻酸钠溶解于去离子水后，真空脱泡后成膜；随后，将所述膜浸入氯化钙水溶液中反应20～24小时，冷冻干燥后获得所述海藻酸钙。
8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：(1)制备载药纳米粒子
室温下，将药物和二氧化硅纳米粒子混合后磁力搅拌24小时，随后超声混合5～15分钟，离心分离去除上清液后干燥，获得所述载药纳米粒子；其中，所述离心分离的转速为1300～1500r/min；(2)制备脂质体
室温下，将DOPE、DOPC和胆固醇溶解于氯仿后搅拌均匀，获得所述脂质体；其中，所述DOPE、DOPC和胆固醇的质量比为64:6:33，并且，所述脂质体的溶液浓度为10mg磷脂/ml；(3)制备包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体
将步骤(1)获得的所述载药纳米粒子与荧光素溶解于溶剂后搅拌均匀，获得混合液，其中，所述溶剂为去离子水；随后，将所述混合液加入到步骤(2)获得的所述脂质体中，室温搅拌20～24小时；离心分离去除上清液后获得包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体；其中，所述载药纳米粒子与所述荧光素的质量比范围为(1～2):1，所述离心分离的转速为1300～1500r/min；
(4)制备所述智能型抗菌创面敷料
将海藻酸钙浸入步骤(3)获得的所述包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体中反应6～10小时，-45℃下冷冻干燥后获得所述智能型抗菌创面敷料；其中，所述海藻酸钙的制备方法为：将海藻酸钠溶解于去离子水后，真空脱泡后成膜；随后，将所述膜浸入氯化钙水溶液中反应20～24小时，冷冻干燥后获得所述海藻酸钙。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在所述海藻酸钙的制备方法中，将海藻酸钠溶解于去离子水后，在30～35℃下磁力搅拌20～24小时后，真空脱泡后成膜。
10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)之后，向所述包裹载药纳米粒子和荧光素的脂质体中加入1ml去离子水以稀释游离的荧光素。
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