CN108273122A - 一种重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及创伤敷料技术领域，尤其是一种重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料及其制备方法和应用。本发明提供的水凝胶创伤敷料由重组胶原蛋白、氯化钠、增稠剂和去离子水复合，经灭菌制备而成。本医用水凝胶创伤敷料，属于外用凝胶敷料，具有良好的保湿、止血及粘附性能，能促进创面愈合和保护创面新生组织，减少疤痕形成，适用于溃疡、烧伤、术后伤口及擦伤等创面的治疗。本医用水凝胶创伤敷料制备简单，生产成本低，适用于大规模生产。

Description

一种重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及创伤敷料技术领域，具体领域为一种水凝胶创伤敷料。
背景技术
胶原蛋白是细胞外基质的主要组成成分，具有独特的组织结构和生物功能，对维护细胞、组织、器官的正常生理功能和损伤修复有重要作用，其在生物医用材料领域的应用具有广阔的前景。但目前用作生物医用材料的胶原多从动物组织中提取，存在动物病毒安全隐患(例如：疯牛病、口蹄疫、鼠疫等)、排异反应、质量不稳定等缺点。
为了充分利用胶原蛋白的特性，寻求动物本身以外的胶原蛋白来源，已有科学工作者利用基因工程技术，将人的基因重组于宿主细胞，包括：大肠杆菌(参见范代娣等，重组E.coli工程菌高密度培养生产人源型胶原蛋白，化工学报，2002,53(7)，752-754)，酵母(参见专利CN201310033299.6，CN200610098297.5)等，以实现生产重组胶原蛋白。重组胶原蛋白避免了动物源胶原蛋白的缺点，且具有良好的生物相容性、可生物降解性、细胞粘附性、促新细胞形成和促上皮细胞形成等功能，是一种理想的生物医用材料。重组胶原蛋白已实现工业化生产，具有质量稳定、纯化简单、生产成本低等优点，但重组胶原蛋白在医疗器械中的应用还比较少，开发相应的产品具有巨大的经济和社会价值。
1958年Odland首先发现水疱完整的伤口比水疱破裂的伤口愈合速度快(参见G.F.Odland,J.Biophysic.&Biochem.Cytol.1958,4,529-535)。1962年，英国皇家医学会的Winter博士在nature上发表了其动物实验结果：湿性环境的伤口愈合速度比干性愈合快1倍(参见G.D.Winter,nature,1962,193,293-294)，由此提出了湿性环境愈合理论。随后大量的动物及临床研究也表明湿润环境更有利于伤口的愈合。经过40多年的临床研究和实践，湿性伤口愈合理论已被欧美国家医疗界所接受，因为湿润环境可加快表皮细胞迁移速度；促进生长因子的释放，刺激细胞增殖，加速伤口愈合，并可防止痂皮形成。因此，湿性敷料受到了越来越多的关注。
水凝胶敷料是近年来发展起来的一种新型敷料，具有三维网状结构，含有大量的亲水基团，可以给伤口提供一个湿润的环境，能促进伤口更好的愈合，不黏连伤口、不破坏新生组织，减轻患者的疼痛；同时它能改善创面的微环境，抑制细菌的生长。因此，国内外均对水凝胶敷料进行了重点研究并取得了可喜的进展，其在医疗市场上也创造出了巨额的利润。用于制备水凝胶敷料的材料分为天然高分子材料和合成高分子材料，其中天然高分子材料包括海藻酸盐、壳聚糖、胶原蛋白、纤维素等，因其具有良好的生物相容性和可生物降解性，被广泛用于水凝胶的制备。
专利CN103554527B公开了一种可水解逆转胶原蛋白水凝胶的制备方法，利用胶原蛋白与糖胺聚糖醛基化衍生物实现共价交联，通过加入糖胺聚糖酰肼化衍生物实现原位聚合包埋胶原蛋白分子，再与可逆交联剂交联制得水凝胶微球。该水凝胶具有良好的促进伤口愈合的效果，但制备中所用糖胺聚糖需先醛基化和酰肼化，制备水凝胶步骤繁琐，生产周期常，且制备中需使用化学试剂，易引起细胞毒性反应。
发明内容
本发明的目的在于提供一种重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料及其制备方法及其应用，以解决现有技术中制备步骤繁琐、易引起细胞毒性等问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案
一种重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料的制备方法，其中，所述水凝胶创伤敷料由重组胶原蛋白、氯化钠、增稠剂和去离子水复合，经灭菌制备而成。
本发明所述的重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将氯化钠溶于去离子水中，搅拌至完全溶解，配成质量分数0.9％的氯化钠溶液；
(2)称取一定质量的增稠剂加入到0.9％的氯化钠溶液中，搅拌至增稠剂完全溶胀；
(3)加入重组胶原蛋白，充分搅拌至重组胶原蛋白完全溶解并混合均匀；
(4)将混合均匀的水凝胶进行灭菌，得到重组胶原蛋白无菌水凝胶创伤敷料。
本发明所述的重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料的制备方法，其中，重组胶原蛋白的质量浓度为0.1％～5％。
本发明所述的重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料的制备方法，其中，增稠剂的质量浓度为1％～10％。
本发明所述的重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料的制备方法，其中，所述的重组胶原蛋白为采用基因工程方法经发酵生产的胶原蛋白，包含重组人源胶原蛋白和类人胶原蛋白。
本发明所述的重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料的制备方法，其中，所述的增稠剂为海藻酸盐、改性纤维素、黄原胶、改性淀粉、瓜儿豆胶和果胶中的至少一种。
本发明所述的重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料的制备方法，其中，所述的改性纤维素为羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的至少一种。
本发明任一所述的制备方法获得的重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料。
本发明所述的重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料在治疗溃疡、烧伤、术后伤口及擦伤等创面时的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的水凝胶敷料具有良好的保湿、止血及粘附性能，能促进创面愈合和保护创面新生组织，减少疤痕形成，适用于溃疡、烧伤、术后伤口及擦伤等创面的治疗，且不使用任何化学试剂，生物相容性好，制备简单，生产成本低，适用于大规模生产。
附图说明
图1为实施例1中重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料对SD大鼠全层皮肤缺损修复效果。
图2为实施例2中重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料对SD大鼠全层皮肤缺损修复效果。
图3为实施例3中重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料对SD大鼠全层皮肤缺损修复效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例中所用的试剂、原料均为现有产品。重组胶原蛋白为根据中国专利CN201310033299.6所制备的酵母重组人源胶原蛋白，氯化钠，增稠剂均为市售产品，去离子水为自制。
实施例1
称取9.0g氯化钠溶于1000mL去离子水中，搅拌至完全溶解，配制成0.9％的氯化钠溶液。称取5.0g海藻酸钠，加入94mL上述配制的0.9％的氯化钠溶液充分溶胀。待海藻酸钠完全溶胀后，加入1.0g重组胶原蛋白，充分搅拌至重组胶原蛋白完全溶解并混合均匀。将混合均匀的水凝胶经高压蒸汽灭菌制得无菌重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料。
实施例2
称取9.0g氯化钠溶于1000mL去离子水中，搅拌至完全溶解，配制成0.9％的氯化钠溶液。称取4.0g羧甲基纤维素钠，加入95mL上述配制的0.9％的氯化钠溶液充分溶胀。待羧甲基纤维素钠完全溶胀后，加入1.0g重组胶原蛋白，充分搅拌至重组胶原蛋白完全溶解并混合均匀。将混合均匀的水凝胶经高压蒸汽灭菌制得无菌重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料。
实施例3
称取9.0g氯化钠溶于1000mL去离子水中，搅拌至完全溶解，配制成0.9％的氯化钠溶液。称取3.0g黄原胶，加入96mL上述配制的0.9％的氯化钠溶液充分溶胀。待黄原胶完全溶胀后，加入1.0g重组胶原蛋白，充分搅拌至重组胶原蛋白完全溶解并混合均匀。将混合均匀的水凝胶经高压蒸汽灭菌制得无菌重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料。
实施例4-6
重复实施例2的步骤，将同等重量的羧甲基纤维素钠替换为其他改性纤维素，分别为：羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素，其他步骤相同。
实施例7
称取9.0g氯化钠溶于1000mL去离子水中，搅拌至完全溶解，配制成0.9％的氯化钠溶液。称取4.0g瓜儿豆胶，加入94.5mL上述配制的0.9％的氯化钠溶液充分溶胀。待瓜儿豆胶完全溶胀后，加入1.5g重组胶原蛋白，充分搅拌至重组胶原蛋白完全溶解并混合均匀。将混合均匀的水凝胶经高压蒸汽灭菌制得无菌重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料。
实施例8
称取9.0g氯化钠溶于1000mL去离子水中，搅拌至完全溶解，配制成0.9％的氯化钠溶液。称取5.0g海藻酸钠，加入94.5mL上述配制的0.9％的氯化钠溶液充分溶胀。待海藻酸钠完全溶胀后，加入0.5g重组胶原蛋白，充分搅拌至重组胶原蛋白完全溶解并混合均匀。将混合均匀的水凝胶经高压蒸汽灭菌制得无菌重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料。
实施例9
称取9.0g氯化钠溶于1000mL去离子水中，搅拌至完全溶解，配制成0.9％的氯化钠溶液。称取4.0g黄原胶，加入95.5mL上述配制的0.9％的氯化钠溶液充分溶胀。待黄原胶完全溶胀后，加入0.5g重组胶原蛋白，充分搅拌至重组胶原蛋白完全溶解并混合均匀。将混合均匀的水凝胶经高压蒸汽灭菌制得无菌重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料。
实施例10
称取9.0g氯化钠溶于1000mL去离子水中，搅拌至完全溶解，配制成0.9％的氯化钠溶液。称取2.0g海藻酸钠和2.0g改性淀粉，加入95.5mL上述配制的0.9％的氯化钠溶液充分溶胀。待海藻酸钠和改性淀粉完全溶胀后，加入0.5g重组胶原蛋白，充分搅拌至重组胶原蛋白完全溶解并混合均匀。将混合均匀的水凝胶经高压蒸汽灭菌制得无菌重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料。
实施例11
称取9.0g氯化钠溶于1000mL去离子水中，搅拌至完全溶解，配制成0.9％的氯化钠溶液。称取1.0g黄原胶和2.0g瓜儿豆胶，加入96.5mL上述配制的0.9％的氯化钠溶液充分溶胀。待黄原胶和瓜儿豆胶完全溶胀后，加入0.5g重组胶原蛋白，充分搅拌至重组胶原蛋白完全溶解并混合均匀。将混合均匀的水凝胶经高压蒸汽灭菌制得无菌重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料。
实施例12
重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料用于SD大鼠全层皮肤缺损实验
选用成年SD大鼠作为动物实验对象，雌雄不拘，SD大鼠体重大约200-300g，术前用1％戊巴比妥溶液进行麻醉。经过脱毛、消毒处理后，通过手术在SD大鼠背部开1个直径为3cm的全层创面(即全层皮肤切除创伤)。将无菌重组胶原蛋白水凝胶敷料均匀涂抹在创面上，创面先用油纱覆盖，之后用医用纱布包裹，最外层用医用绷带缠绕固定。每隔48h对创面进行换药处理，具体步骤为：打开创面，用洗必泰对创面进行清理，之后重新涂抹无菌重组胶原蛋白水凝胶敷料，然后对创面进行包扎，包扎步骤同上。
其中，图1-3分别为实施例1-3重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料对SD大鼠全层皮肤缺损修复效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料的制备方法，其特征在于：所述水凝胶创伤敷料由重组胶原蛋白、氯化钠、增稠剂和去离子水复合，经灭菌制备而成。
2.根据权利要求1所述的重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将氯化钠溶于去离子水中，搅拌至完全溶解，配成质量分数0.9％的氯化钠溶液；
(2)称取一定质量的增稠剂加入到0.9％的氯化钠溶液中，搅拌至增稠剂完全溶胀；
(3)加入重组胶原蛋白，充分搅拌至重组胶原蛋白完全溶解并混合均匀；
(4)将混合均匀的水凝胶进行灭菌，得到重组胶原蛋白无菌水凝胶创伤敷料。
3.根据权利要求2所述的重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料的制备方法，其特征在于：重组胶原蛋白的质量浓度为0.1％～5％。
4.根据权利要求3所述的重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料的制备方法，其特征在于：增稠剂的质量浓度为1％～10％。
5.根据权利要求4所述的重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料的制备方法，其特征在于：所述的重组胶原蛋白为采用基因工程方法经发酵生产的胶原蛋白，包含重组人源胶原蛋白和类人胶原蛋白。
6.根据权利要求5所述的重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料的制备方法，其特征在于：所述的增稠剂为海藻酸盐、改性纤维素、黄原胶、改性淀粉、瓜儿豆胶和果胶中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料的制备方法，其特征在于：所述的改性纤维素为羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的至少一种。
8.采用权利要求1-7任一所述的制备方法获得的重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料。
9.权利要求8所述的重组胶原蛋白水凝胶创伤敷料在治疗溃疡、烧伤、术后伤口及擦伤等创面时的应用。
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