CN107854722B - 一种双组份的用于创面修复的液体敷料及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于涉及生物医用材料领域，特别涉及医用敷料领域。本发明提供的双组份的用于创面修复的液体敷料包括A组分和B组分；所述A组分为一种含带负电的多糖或多肽的聚电解质溶液，浓度为0.1‑5mg/mL，溶液pH为3.0‑9.0；所述B组分为一种带正电的多糖或多肽的聚电解质溶液，浓度为0.1‑10mg/mL，溶液pH为3.0‑9.0。本发明提供的液体敷料是一种成本低廉、制备简单、使用方便、效果可靠的敷料。

Description

一种双组份的用于创面修复的液体敷料及其使用方法
技术领域
本发明属于涉及生物医用材料领域，特别涉及医用敷料领域。
背景技术
理想的应用于创口的敷料，需要满足以下条件：①能抵御细菌的入侵，防止感染，②与创面贴合良好，③能避免更换敷料带来的二次损伤，④透湿、透气并使创面处于润湿但又没有积液的环境，⑤生物相容性好，并最好具有能促进伤口愈合的功能。可是传统的敷料包括纱布、脱脂棉、绷带等根本不具备治疗和修复伤口的功能，也不具有抗菌活性，在临床应用上有颇多局限。因此，可高效抗菌、促进伤口愈合、使用更方便的新型医用敷料逐渐发展起来。敷料的形态也从传统的干性向湿性发展。
液体敷料，顾名思义即敷料以液体的形式存储，在使用时通过喷涂在创口表面，其中的聚合物在溶剂挥发后原位生成一层薄膜以保护创面。由于液体敷料使用方便、适用于任何形状和部位的创面、无需换药没有二次损伤等优势临床接受度比较高。
目前液体敷料中使用的聚合物有合成聚合物，如甲基丙烯酸酯类聚合物(CN100346842C)，硅烷类聚合物(US5103812A)，也有天然聚合物，如壳聚糖、海藻酸钠，透明质酸钠等。合成聚合物一般使用有机溶剂，优点是溶剂挥发快，具有一定疏水性，缺点是使用的有机溶剂有一定毒性或者刺激性，易引起过敏反应，而且合成聚合物不易降解，易在体表形成残留；天然聚合物，尤其是天然聚多糖，易溶于水，对皮肤无刺激，在体液中易降解吸收，生物相容性好，但通常因为缺乏有效的交联点，所成膜厚度、强度有限，持续时间短，对创口的保护性不足。Fujie等利用海藻酸钠和壳聚糖两种溶液交替旋涂的方法制备了厚度约为30nm的海藻酸钠-壳聚糖复合膜，该复合膜与皮肤贴合紧密且可在皮肤表面保存24小时以上，擦拭和肥皂水清洗也不会破坏此复合膜(Advanced Materials，2007，19，3549-3553)，大大增强了对创面的保护作用。
海藻酸钠-壳聚糖复合膜采用层层组装技术制备，想要实现大规模生产成本很高：因为这个多层膜的制备需要进行21次的旋涂组装和清洗过程；且使用的时候因其本身太薄需要加一个衬底以方便操作，另外还需要在衬底和多层膜之间加一个水溶性牺牲层以方便使用的时候将多层膜从衬底上转移到创口部位。可见该多层膜制备过程繁琐，工艺复杂，存储不便，大小和形状受基材限制，诸多因素阻碍了其在临床上的推广。
发明内容
针对之前提到的现有液体敷料持久性欠佳、对创口保护不足的问题，同时也针对海藻酸钠-壳聚糖复合膜制备复杂的问题，本发明提供一种成本低廉、制备简单、使用方便、效果可靠的液体敷料。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明提供的双组份的用于创面修复的液体敷料包括A组分和B组分；所述A组分为一种含带负电的多糖或多肽的聚电解质溶液，浓度为0.1-5mg/mL，溶液pH为3.0-9.0；所述B组分为一种带正电的多糖或多肽的聚电解质溶液，浓度为0.1-10mg/mL，溶液pH为3.0-9.0。
优选的，A组分的pH为3.0-4.0。在这个pH范围内，使用敷料时，所得的薄膜因其粗糙多孔的结构诱导成纤维细胞在表面的粘附、增殖与迁移，进一步加快伤口的愈合。
其中，所述带负电的多糖或多肽的聚电解质溶液为透明质酸、海藻酸、硫酸软骨素、及它们的可溶性盐中的一种或多种。
其中，所述带正电的多糖或者多肽的聚电解质溶液为聚赖氨酸、未改性的壳聚糖或改性后仍带正电的壳聚糖中的一种或多种。优选的，所述带正电的多糖或者多肽的聚电解质溶液为未改性的壳聚糖或改性后仍带正电的壳聚糖中的一种或多种。
其中，所述A组分和B组分中还可以加入纳米银、抗菌药、抗菌肽、生长因子还有其它的水溶性药物等以增强其功能性。
上述双组份的用于创面修复的液体敷料的使用方法，将所述A组分和所述B组分同时喷涂到创口表面，两种组分的流速为5-30mL/min，喷出气压为0.1-1.0Mpa，两种组分的喷射方向之间呈20-100°，喷嘴与创面之间的距离为5-50cm；在保持与创面距离一致的情况下，通过同时移动两个喷嘴使得所得薄膜均匀覆盖整个创面。本方法涉及两种天然聚多糖溶液A和B：A为带负电的聚多糖溶液，B为带正电的聚多糖溶液，使用的时候将两种溶液同时喷涂到创口上，使两种带不同电荷的聚多糖在创口表面相遇，在其相遇的瞬间利用静电作用进行自组装原位成膜并沉积于创面上，保护创面，促进创面修复。
本发明以带正电的聚多糖溶液和带负电的聚多糖溶液为原料，共同喷涂于创面，利用正负电荷之间的静电作用，在创口表面原位构建天然聚多糖复合膜，以预防感染，促进创面修复。
天然聚多糖是一类从动植物体内提取而得到的以二糖单元为单位的聚合物，通常广泛存在于动植物组织的细胞外基质中，其来源广泛，价格低廉，且具有良好的吸水保水性能，生物相容性好，可生物降解吸收。其中壳聚糖是带正电的天然聚多糖，具有广谱的抗菌性能，是创面护理中常用的天然高分子原料。
带负电的天然聚多糖，如透明质酸具有优异的吸水保水性能，被称为最理想的天然保湿因子，在皮肤和创口护理上有着广泛的应用。透明质酸具有抗炎、抑制病菌产生的作用，能够为细胞增殖与分化提供合适的场所，直接促进细胞生长、分化、促进创面的重建与修复；海藻酸具有良好的凝胶和成膜能力；硫酸软骨素是一种糖胺聚糖，具有抗炎和促凝血的效果。
本发明提供双组份的用于创面修复的液体敷料的优点和特点如下：
1.可用于任何部位与形状的创面；
2.所得薄膜与创面贴合牢固，能有效保护创面免受外部细菌和微生物的污染；
3.所得薄膜有一定抗菌性能，能杀灭创面上的细菌预防感染；
4.所得薄膜透气保水，生物相容性好，能促进创面细胞增殖迁移，利于创面修复；
5.本发明所需材料来源广泛、价格低廉、制备方法简便、易于存储运输、使用简单。
附图说明
图1本发明使用方法示意图，1为A组分，2为B组分。
图2实施例4海藻酸钠溶液(2mg/mL，pH3.5)和壳聚糖溶液(0.5mg/mL，pH4.5)共喷涂所得薄膜表面形貌SEM图
图3实施例3透明质酸(3mg/mL，pH3.0)和壳聚糖溶液(1mg/mL，pH4.0)共喷涂所得薄膜表面形貌SEM图
图4实施例6硫酸软骨素溶液(0.5mg/mL，pH4.0)和可溶性壳聚糖溶液(2mg/mL，pH8.0)共喷涂所得薄膜表面形貌SEM图
图5实施例8海藻酸钠溶液(1mg/mL，pH6.0)和壳聚糖溶液(1mg/mL，pH4.0)层层组装10.5双层所得薄膜表面形貌SEM图
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步说明：
本发明的具体实施如下。
以下实施例中的缓冲液为磷酸缓冲液；pH为3.0-4.5的缓冲液由0.2M的Na2HPO4和0.1M的柠檬酸混合而成；pH为4.5-9.0的缓冲液由1/15M的NaH2PO4和1/15M的Na2HPO4混合而成。具体见表1。
表1.不同pH缓冲液配制方法，单位mL。(总量100mL)
Figure BSA0000153316140000041
Figure BSA0000153316140000051
以下实施例中喷涂方法为将A组分和B组分同时喷涂到创口表面，两种组分的流速为8mL/min，喷出气压为0.5Mpa，两种组分的喷射方向之间呈60°-90°，喷嘴与创面之间的距离为10-20cm；在保持与创面距离一致的情况下，通过同时移动两个喷嘴使得所得薄膜均匀覆盖整个创面。
实施例1：称取50mg透明质酸钠溶于100mL pH为8.0的缓冲液中充分溶解并灭菌后得到A组分，称取200mg壳聚糖溶于100mL pH为3.0的缓冲液中充分溶解并灭菌后得到B组分，使用时将两种溶液同时喷涂于患处。
实施例2：称取10mg透明质酸锌溶于100mL pH为9.0的缓冲液中充分溶解并灭菌后得到A组分，称取10mg壳聚糖溶于100mL pH为3.5的缓冲液中充分溶解并灭菌后得到B组分，使用时将两种溶液同时喷涂于患处。
实施例3：称取300mg透明质酸溶于100mL pH为3.0的缓冲液中充分溶解并灭菌后得到A组分，称取100mg壳聚糖溶于100mL pH为4.0的缓冲液中充分溶解并灭菌后得到B组分，使用时将两种溶液同时喷涂于患处。
实施例4：称取200mg海藻酸溶于100mL pH为3.5的缓冲液中充分溶解并灭菌后得到A组分，称取50mg壳聚糖溶于100mL pH为4.5的缓冲液中充分溶解并灭菌后得到B组分，使用时将两种溶液同时喷涂于患处。
实施例5：称取100mg海藻酸钠溶于100mL pH为6.0的缓冲液中充分溶解并灭菌后得到A组分，称取1g改性后的可溶性壳聚糖溶于100mL pH为7.5的缓冲液中充分溶解并灭菌后得到B组分，使用时将两种溶液同时喷涂于患处。
实施例6：称取50mg硫酸软骨素溶于100mL pH为4.0的缓冲液中充分溶解并灭菌后得到A组分，称取100mg壳聚糖溶于100mL pH为4.0的缓冲液中充分溶解并灭菌后得到B组分，使用时将两种溶液同时喷涂于患处。
实施例7：称取500mg硫酸软骨素钾盐溶于100mL pH为7.0的缓冲液中充分溶解并灭菌后得到A组分，称取800mg改性后的可溶性壳聚糖溶于100mL pH为8.0的缓冲液中充分溶解并灭菌后得到B组分，使用时将两种溶液同时喷涂于患处。
实施例8：称取30mg硫酸软骨素钠盐溶于100mL pH为5.0的缓冲液中充分溶解并灭菌后得到A组分，称取300mg改性后的可溶性壳聚糖溶于100mL pH为9.0的缓冲液中充分溶解并灭菌后得到B组分，使用时将两种溶液同时喷涂于患处。
实施例9：参照文献，在覆有PVA的硅胶基材上交替旋涂海藻酸钠溶液(1mg/mL，pH6.0)和壳聚糖溶液(1mg/mL，pH4.0)10.5双层，灭菌后得到超薄膜，使用的时候将薄膜连同PVA和硅胶基材一起贴敷到创口上，加水将PVA层溶解，聚多糖薄膜就转移到了创面上。
实施例10：称取50mg透明质酸钠溶于100mL pH为8.0的缓冲液中充分溶解，称取200mg壳聚糖溶于100mL pH为3.0的缓冲液中充分溶解，在搅拌下将两溶液混合，过滤后收集沉淀压制成膜，灭菌后备用，使用时将薄膜敷于患处。
以上实施例1-8为实验组，实施例9为阳性对照组，实施例10为阴性对照组，进行以下测试：
1.抑菌效果评价
实施例1-8中，取一块聚乙烯薄板，中间切出一个直径为1.0cm的圆孔，将薄板架在装有LB固体培养基的培养皿上，将两种溶液同时喷涂在聚乙烯薄板有孔的部位使原位生成的薄膜充分覆盖圆孔下的培养基，实施例9、10的膜直接剪成直径为1.0cm的圆形，分别对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、白色念珠球菌这四种病原菌进行抑菌环测试。
测试方法：配制浓度为108CFU/mL的菌液，每块LB固体培养基上滴加40uL菌液，并涂布均匀，将实施例1-7中的两种溶液同时喷涂到固体培养基上，借助上面提及的聚乙烯薄板，使喷涂得到的膜正好为直径1.0cm的圆形，实施例9-10中，将剪好的直径为1.0cm的圆形膜小心贴敷在涂有菌液的固体培养基上面，随后将这些培养基置于生化培养箱中37℃环境下培养，24小时后观察培养基上敷料周围的抑菌环大小。测试结果如表2所示。测试结果表明所有敷料均有明显的抑菌环，阴性对照(实施例10)抑菌环稍小且标准差比较大，重复性较差，实验组(实施例1-8)和阳性对照组(实施例9)抑菌环接近且重复性好，可见带正电的壳聚糖及聚赖氨酸的存在使得多层膜具有较好的抑菌性，壳聚糖及聚赖氨酸与带负电的聚多糖之间分子尺度上的静电组装使得所得薄膜均匀性和重复性较好，抑菌性也得到了完好的保持。
表2 抑菌环测试结果(单位：mm)
Figure BSA0000153316140000071
2.创面修复效果评价
实验动物采用雄性Wister大鼠，每组6只动物。大鼠背部用8％硫化钠液脱毛，24小时后经腹腔给予戊巴比妥钠，麻醉成功后用手术剪剪出直径约为1.0cm的圆形全皮切口，用70％酒精消毒，分别将实施例1-10的敷料涂布在伤口处，其中实施例1-8将两种溶液同时喷涂到伤口上，实施例9-10将薄膜转移到伤口上。对照组用0.2％依沙丫啶溶液处理，纱布绷带包扎。伤后经腹腔给予生理盐水。每隔三天涂覆一次敷料。分别于伤后3、6、9、12、15天后观察创面，计算创面愈合率。
创面愈合率的计算方法如下：先用半透明的纸轻轻覆盖于创面上，沿创面边缘在纸上做好标记，计算创面面积。
按下式计算创面愈合率：
创面愈合率(％)＝(原始创面面积-未愈合创面面积)/原始创面面积。
同时结合病理检查，了解创面愈合质量，并根据创面愈合情况确定愈合时间。实验结果如表3所示。
表3 创面愈合测试结果(％)
取样天数 3d 6d 9d 12d 15d
对照组 5.1±0.6 11.8±1.5 28.4±1.7 47.3±2.0 58.7±3.4
实施例1 21.5±2.6 39.1±3.1 60.2±4.7 78.6±5.3 96.6±6.8
实施例2 20.3±2.7 40.5±3.4 62.5±4.8 79.3±5.1 95.6±6.4
实施例3 25.4±2.4 51.2±3.5 75.9±4.1 92.9±5.0 100
实施例4 24.2±2.9 49.8±3.0 73.2±5.2 90.8±5.8 100
实施例5 20.8±2.6 38.2±2.9 59.8±5.6 80.2±5.3 95.8±6.9
实施例6 24.0±2.5 48.8±3.8 72.7±4.9 91.3±5.7 100
实施例7 20.5±2.6 38.7±4.0 61.3±4.5 79.5±5.9 93.8±7.0
实施例8 20.9±2.3 42.6±3.2 66.3±4.6 87.2±5.4 98.9±6.9
实施例9 21.7±1.9 39.6±2.9 60.8±4.3 78.2±5.1 96.2±6.5
实施例10 12.6±2.9 26.4±3.5 40.8±4.8 56.9±6.9 69.2±8.7
由表2的结果可知，使用本发明液体敷料的大鼠创面愈合速度较快，在各个观察时间点本发明实验组(实施例1-8)的平均愈合率均高于对照组，也高于本发明中的阴性对照组(实施例10)，其中实施例3、4、6中大鼠创面的愈合速度最快，在各个观察时间点的平均愈合率高于本发明中的阳性对照组(实施例9)，其余实施例与阳性对照组相当。15天后本发明实验组的伤口愈合率达90％以上，高于对照组30％以上，也高于本发明中阴性对照(实施例9)20％以上，其中实施例3、4、6组的大鼠创面在12天时愈合率就达90％以上，15天后所有大鼠创面均完全愈合。可见本发明的液体敷料具有非常好的促进伤口愈合的效果。两种带有不同电荷的聚多糖之间在分子尺度上的组装成膜行为大大增强了其促进伤口愈合的能力。特别是带负电聚多糖溶液pH在3.0-4.0时，所得的薄膜因其粗糙多孔的结构诱导成纤维细胞在表面的粘附、增殖与迁移，进一步加快伤口的愈合。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (1)

1.一种双组份的用于创面修复的液体敷料：所述双组份的用于创面修复的液体敷料包括A组分和B组分；
所述A组分为一种带负电的多糖或多肽的聚电解质溶液，浓度为0.1-5mg/mL，溶液pH为3.0-4.0；所述B组分为一种带正电的多糖或多肽的聚电解质溶液，浓度为0.1-10mg/mL，溶液pH为3.0-9.0；
所述带负电的多糖或多肽的聚电解质溶液为透明质酸、海藻酸、硫酸软骨素及它们的可溶性盐中的一种或多种；
所述带正电的多糖或者多肽的聚电解质溶液为聚赖氨酸、未改性的壳聚糖或改性后仍带正电的壳聚糖中的一种或多种；
使用时，将所述A组分和所述B组分同时喷涂到创口表面，两种组分的流速为5-30mL/min，喷出气压为0.1-1.0Mpa，两种组分的喷射方向之间呈20-100°，喷嘴与创面之间的距离为5-50cm；在保持与创面距离一致的情况下，通过同时移动两个喷嘴使得所得薄膜均匀覆盖整个创面。
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