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一种水溶海藻活性钙-壳寡糖-多肽水凝胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水溶海藻活性钙‑壳寡糖‑多肽水凝胶及其制备方法。本发明公开的水溶海藻活性钙‑壳寡糖‑多肽水凝胶可在医疗/美容领域用于伤口愈合、疤痕淡化。使用时将液体涂抹或喷洒在伤口或疤痕处，待待溶剂在数秒之内挥发后，表面形成一海藻生物钙‑壳寡糖‑多肽交联薄膜。该膜具有高效吸收组织液、促进细胞修复、防止细菌侵入的效果，同时兼具良好的防水性和透气性，用后不需撕脱、覆盖面积可大可小、涂抹患处不油腻、不影响活动等优点。

Description

一种水溶海藻活性钙-壳寡糖-多肽水凝胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种水溶海藻活性钙-壳寡糖-多肽水凝胶及其制备方法，属于生物医用材料/美容领域。
背景技术
创伤愈合过程通常需要在伤口覆盖医用敷料，以吸收创面渗出液，防止细菌入侵并保持创面湿润。随着医学技术发展，诸多生物相容性优良的药物载体被广泛应用于创伤愈合。海藻酸钙纤维是目前最先进的生物医用敷料之一。海藻酸钙纤维辅料可吸收相当于自身重量的10-20倍渗出液，海藻酸钙敷料与伤口渗出液接触后，通过钠钙离子交换形成柔软的水凝胶覆盖在创伤处，防止创面与组织粘连，便于祛除。且为伤口愈合提供理想的湿润环境，提高表皮细胞的再生能力促进伤口愈合，减少疤痕形成。
壳寡糖又叫壳聚寡糖、低聚壳聚糖，是将壳聚糖经特殊技术降解得到的一种聚合度在2-20之间寡糖产品，它具有壳聚糖所没有的较高溶解度，容易被生物体吸收利用，且无毒，无抗原性，具有生物相容性、可降解性、杀菌性等优点。
多肽是人体最要的养命物质，涉及人体的激素、神经、细胞生长和生殖各领域，具有调节体内系统和细胞的生理功能。在人体中起营养、滋润、修复、调节细胞生长、改善肤质等作用。
目前由海藻酸钙纤维、壳寡糖、多肽中的一种或两种所制备的生物敷料已经不能满足临床护理要求，而海藻酸钙纤维-壳寡糖-多肽复合型医用敷料因其良好的生物相容性、渗透性、保湿型和抗菌效果被视为理想的医用敷料。中国专利公开号为CN 1380109A，公开日为2002年11月20日，发明名称为壳聚糖、胶原和海藻酸钙复合海绵生物敷料及其制备工艺，该申请案公开了以壳聚糖、胶原和海藻酸钙为原料，通过冷冻干燥方法制备海绵敷料的方法。不足之处是利用冷冻干燥生产工艺耗时耗电，不利于成本控制、对环境污染较大，且最终产品为固态，使用不够方便，操作不够简单；制备的壳聚糖、胶原和海藻酸钙复合海绵生物敷料中的海藻酸钙分子量大，且不溶于水，因此与伤口渗出液结合时间长，利用效率低，疤痕淡化功能小，不能在伤口处形成透气性薄膜，不防水防尘。
发明内容
本发明的目的就是为克服上述现有技术的不足，利用特殊工艺制备出完全水溶、利用率高小分子活性海藻酸钙，与水溶性壳寡糖、多肽混溶后制备出一种水溶海藻活性钙-壳寡糖-多肽水凝胶，用于伤口辅料、疤痕淡化。使用时将液体涂抹或喷洒在伤口或疤痕处，待待溶剂在数秒之内挥发后，表面形成一海藻生物钙-壳寡糖-多肽交联薄膜。该膜具有高效吸收组织液、促进细胞修复、防止细菌侵入的效果，同时兼具良好的防水性和透气性，用后不需撕脱、覆盖面积可大可小、涂抹患处不油腻、不影响活动等优点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种水溶海藻活性钙-壳寡糖-多肽水凝胶及其制备方法，其特征在于包含以下步骤：
Ⅰ、水溶海藻活性钙的制备方法，如下：
(1)干海带复水：将干海带进行充分复水，加水量约为8-10倍，复水时间：6-8h；
(2)粉碎：将复水后的海带进行粉碎处理，然后用胶体磨进行磨浆处理，反复磨浆3次，形成充分细化的浆料；
(3)复合酶酶解：将充分细化的浆料投入到酶解罐中，将酶解罐温度调整至40-55℃，pH调整为4.5-5.5，加入复合酶(蛋白酶：纤维素酶：果胶酶＝1:1:1.2-1.5)，加入量为干海带重量1-3％，酶解反应3-5h，目的是将褐藻中蛋白、果胶、纤维素等完全分解；
(4)离心过滤：向酶解液中加入一定量的新鲜饮用水，进行离心过滤，使酶解产物与海带渣进行分离；
(5)消化：在海带渣中加入适量碳酸钠和新鲜饮用水，在60℃条件下进行消化，得到胶状物；
(6)二次酶解：向胶状物中加入适量褐藻酸裂解酶，加入量为干海带重量1-3％，将酶解罐温度调整至40-55℃，pH调整为7-8，酶解反应3-6h；
(7)标准化：将酶解液按照1％添加双氧水，使酶制剂灭活，45±5℃下，保温2小时，漂白滤液颜色，然后快速搅拌下，加入过氧化氢酶。调整滤液粘度小于5mPa.s，并调整pH为7-8；
(8)色谱分离：采用阴离子交换树脂，对滤液中的褐藻寡糖进行筛分及脱色；
(9)超滤：用生物膜对标准化胶液进行超滤处理，去除大分子褐藻多糖。超滤膜截留分子量小于4000Da，得到相应胶液；
(10)原位定向钙化：测定胶液的固形物含量，按照固形物含量，向胶液中加入等量纳米级碳酸钙，均质料液混匀，混匀后的胶液经纳滤级网板喷头，通过同心轴喷射器喷射入pH为3的盐酸溶液中，进行原位定向钙化反应；
(11)滤液标准化：将上述酸化反应后的胶液进行标准化，pH调整至7-8；
(12)纳滤：上述标准液中除褐藻寡糖钙外还有多余的成分，如氢离子、钠离子、氯离子等，故必须用纳滤膜进行浓缩过滤，将多余成分清除。用生物膜对标准液进行纳滤处理，纳滤膜截留分子量大于200Da，得到相应浓缩液。其中，海藻活性钙的分子量范围：200-4000Da；
(13)喷干：测定浓缩液的固形物含量，调整喷干设备参数，将浓缩液进行喷干处理，得到水溶海藻活性钙成品。
Ⅱ、水溶海藻活性钙-壳寡糖-多肽水凝胶制备方法，如下：
(1)将甘油、乙醇溶于水中；
(2)称取水溶海藻活性钙、壳寡糖、多肽混合均匀；
(3)将上述(2)中的混合物溶于上述(1)中，搅拌完全溶解。
本发明的有益效果：本发明提供了一种水溶海藻活性钙-壳寡糖-多肽水凝胶及其制备工艺，采用新的生产工艺，将不溶性海藻酸钙大分子转化为完全水溶、利用率高小分子活性海藻酸钙，在具有高效吸收组织液、促进细胞修复、防止细菌侵入的基础上，将固体辅料转化为液体涂抹或喷洒在伤口或疤痕处，与伤口渗出液结合时间长，利用效率高。同时兼具良好的防水性和透气性，用后不需撕脱、覆盖面积可大可小、涂抹患处不油腻、不影响活动等优点。且生产成本低、环境友好，使用方便，操作简单。
具体实施例
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。
实施例1
Ⅰ、水溶海藻活性钙的制备方法，参考专利《一种水溶性海洋生物钙的生产工艺》。
Ⅱ、水溶海藻活性钙-壳寡糖-多肽水凝胶制备方法，如下：
(1)将5重量％甘油、5重量％乙醇溶于38重量％的水中；
(2)称取水溶海藻活性钙30重量％、壳寡糖20重量％、多肽2重量％混合均匀；
(3)将上述(2)中的混合物溶于上述(1)中，搅拌完全溶解。
实施例2
Ⅰ、水溶海藻活性钙的制备方法，参考专利《一种水溶性海洋生物钙的生产工艺》。
Ⅱ、水溶海藻活性钙-壳寡糖-多肽水凝胶制备方法，如下：
(1)将10重量％甘油、5重量％乙醇溶于15重量％的水中；
(2)称取水溶海藻活性钙40重量％、壳寡糖25重量％、多肽5重量％混合均匀；
(3)将上述(2)中的混合物溶于上述(1)中，搅拌完全溶解。

Claims (2)

1.一种水溶海藻活性钙-壳寡糖-多肽水凝胶，其特征在于：
。
2.根据权利要求1所述的水溶海藻活性钙-壳寡糖-多肽水凝胶制备方法，其特征在于，步骤如下：
Ⅰ、水溶海藻活性钙的制备方法，如下：
(1)干海带复水：将干海带进行充分复水，加水量约为8-10倍，复水时间：6-8h；
(2)粉碎：将复水后的海带进行粉碎处理，然后用胶体磨进行磨浆处理，反复磨浆3次，形成充分细化的浆料；
(3)复合酶酶解：将充分细化的浆料投入到酶解罐中，将酶解罐温度调整至40-55℃，pH调整为4.5-5.5，加入复合酶(蛋白酶：纤维素酶：果胶酶＝1:1:1.2-1.5)，加入量为干海带重量1-3％，酶解反应3-5h，目的是将褐藻中蛋白、果胶、纤维素等完全分解；
(4)离心过滤：向酶解液中加入一定量的新鲜饮用水，进行离心过滤，使酶解产物与海带渣进行分离；
(5)消化：在海带渣中加入适量碳酸钠和新鲜饮用水，在60℃条件下进行消化，得到胶状物；
(6)二次酶解：向胶状物中加入适量褐藻酸裂解酶，加入量为干海带重量1-3％，将酶解罐温度调整至40-55℃，pH调整为7-8，酶解反应3-6h；
(7)标准化：将酶解液按照1％添加双氧水，使酶制剂灭活，45±5℃下，保温2小时，漂白滤液颜色，然后快速搅拌下，加入过氧化氢酶。调整滤液粘度小于5mPa.s，并调整pH为7-8；
(8)色谱分离：采用阴离子交换树脂，对滤液中的褐藻寡糖进行筛分及脱色；
(9)超滤：用生物膜对标准化胶液进行超滤处理，去除大分子褐藻多糖。超滤膜截留分子量小于4000Da，得到相应胶液；
(10)原位定向钙化：测定胶液的固形物含量，按照固形物含量，向胶液中加入等量纳米级碳酸钙，均质料液混匀，混匀后的胶液经纳滤级网板喷头，通过同心轴喷射器喷射入pH为3的盐酸溶液中，进行原位定向钙化反应；
(11)滤液标准化：将上述酸化反应后的胶液进行标准化，pH调整至7-8；
(12)纳滤：上述标准液中除褐藻寡糖钙外还有多余的成分，如氢离子、钠离子、氯离子等，故必须用纳滤膜进行浓缩过滤，将多余成分清除。用生物膜对标准液进行纳滤处理，纳滤膜截留分子量大于200Da，得到相应浓缩液。其中，海藻活性钙的分子量范围：200-4000Da；
(13)喷干：测定浓缩液的固形物含量，调整喷干设备参数，将浓缩液进行喷干处理，得到水溶海藻活性钙成品。
Ⅱ、水溶海藻活性钙-壳寡糖-多肽水凝胶制备方法，如下：
(1)根据权利要求1所述将甘油、乙醇溶于水中。
(2)根据权利要求1所述称取水溶海藻活性钙、壳寡糖、多肽混合均匀。
(3)根据权利要求1所述将权利要求4中混合物溶于权利要求3溶液中，搅拌完全溶解而制备的。
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