CN112516369A - 一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料及其应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于创面护理及修复材料技术领域，尤其为一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料及其应用方法，所述生物活性玻璃复合材料包括以下重量份的原料：丝素/明胶/生物活性玻璃分散液70～80份，负载有生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜19～26份，交联剂0.5～1.5份，多肽类表面活性剂0.1～0.5份，透明质酸钠0.4～2份。本发明制得的生物活性玻璃复合材料克服了单一材料的不足与缺陷，通过对负载生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜碎片与丝素、明胶及生物活性玻璃材料的整合工与艺优化，有效促进表皮细胞增殖和迁移，能够主动参与、调控并促进创面修复，较之现有技术极大程度上缩短了创面修复的时间，显著提高了对创面的护理及修复效果。

Description

一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料及其应用方法
技术领域
本发明涉及创面护理及修复材料技术领域，具体为一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料及其应用方法。
背景技术
生物活性玻璃研发应用最早源于美国，其主要目的在于研发一种对皮肤及骨组织均具有修复作用的药物。生物活性玻璃是由Hench教授于1971年首次提出并研制出，它是目前唯一一种“同时对软组织与骨组织具有修复和键合作用的”生物活性材料。该材料与其它生物材料相比，有更好的相容性和安全性。生物活性玻璃作用主要有以下几个方面：(1)能够增强创面局面杀菌和抑菌能力；(2)促进创面坏死组织和纤维蛋白溶解，从而产生酶血清创作用；(3)能够创造低氧环境，促进毛细血管生成，激活多种生长因子释放并上调其活性；(4)通过保持创面的湿润环境有利于保持细胞活力，使生长因子和生长因子受体以及靶细胞之间的作用更加充分和协调。
临床上，生物活性玻璃主要应用于骨填充、口腔方面。近年来，随着新型敷料的发展以及对生物活性玻璃的深入研究发现，其在创面修复方面亦有较大的优势。然而，市场上现有的用于创面修复的生物活性玻璃产品在进行创面护理及修复时疗程较长，疗效较差，不能满足高效创面护理及修复的需求。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料及其应用方法，解决了市场上现有的用于创面修复的生物活性玻璃产品在进行创面护理及修复时疗程较长，疗效较差，不能满足高效创面护理及修复需求的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料，所述生物活性玻璃复合材料包括以下重量份的原料：丝素/明胶/生物活性玻璃分散液70～80份，负载有生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜19～26份，交联剂0.5～1.5份，多肽类表面活性剂0.1～0.5份，透明质酸钠0.4～2份。
作为本发明的一种优选技术方案，所述丝素/明胶/生物活性玻璃分散液中丝素、明胶及生物活性玻璃的质量比为1：1～2：3～5。
作为本发明的一种优选技术方案，所述负载有生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜中生物活性玻璃与壳聚糖纤维的质量比为1：1～2。
作为本发明的一种优选技术方案，所述交联剂为京尼平。
作为本发明的一种优选技术方案，所述多肽类表面活性剂为枯草菌脂肽钠。
本发明还提供了一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、采用溶胶凝胶法制备生物活性玻璃，向制得的生物活性玻璃中加入造孔剂，机械混合均匀后过250目标准筛，得多孔生物活性玻璃粉末，将多孔生物活性玻璃粉末加入到质量分数为20～30％的丝素/明胶水溶液中，机械搅拌均匀，得丝素/明胶/生物活性玻璃分散液；
步骤S2、通过静电纺丝技术将生物活性玻璃嵌入壳聚糖纤维中制备出负载生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜，将负载生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜剪成0.1～0.5mm的纤维膜碎片，得负载生物活性玻璃的纤维膜碎片；
步骤S3、将经S2步骤制得的负载生物活性玻璃的纤维膜碎片加入到经S1步骤制得的丝素/明胶/生物活性玻璃分散液中，预搅拌混合15～20min，得预混溶液，再向预混溶液中依次加入交联剂、多肽类表面活性剂和透明质酸钠，机械分散30～40min，混合均匀后进行预冻及冷冻干燥处理，即得生物活性玻璃复合材料。
作为本发明的一种优选技术方案，所述S3步骤中，预冻处理条件为在-10～-40℃的低温下预冻2～3h。
作为本发明的一种优选技术方案，所述S3步骤中，冷冻干燥处理条件为在-40℃于5～10kPa下冷冻干燥3～5h。
本发明还提供了一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料的应用，所述生物活性玻璃复合材料作为创面修复敷料应用于伤口创面护理修复。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料及其应用方法，具备以下有益效果：
该用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料及其应用方法，制得的生物活性玻璃复合材料克服了单一材料的不足与缺陷，通过对负载生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜碎片与丝素、明胶及生物活性玻璃材料的整合工与艺优化，有效促进表皮细胞增殖和迁移，能够主动参与、调控并促进创面修复，较之现有技术极大程度上缩短了创面修复的时间，显著提高了对创面的护理及修复效果。
附图说明
图1为本发明用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料的制备步骤示意图。
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。
实施例1
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料，生物活性玻璃复合材料包括以下重量份的原料：丝素/明胶/生物活性玻璃分散液75份，负载有生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜22份，交联剂1份，多肽类表面活性剂0.3份，透明质酸钠1.7份。
具体的，丝素/明胶/生物活性玻璃分散液中丝素、明胶及生物活性玻璃的质量比为1：1.5：3。
具体的，负载有生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜中生物活性玻璃与壳聚糖纤维的质量比为1：2。
具体的，交联剂为京尼平。
具体的，多肽类表面活性剂为枯草菌脂肽钠。
本发明还提供了一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、采用溶胶凝胶法制备生物活性玻璃，向制得的生物活性玻璃中加入造孔剂，机械混合均匀后过250目标准筛，得多孔生物活性玻璃粉末，将多孔生物活性玻璃粉末加入到质量分数为25％的丝素/明胶水溶液中，机械搅拌均匀，得丝素/明胶/生物活性玻璃分散液；
步骤S2、通过静电纺丝技术将生物活性玻璃嵌入壳聚糖纤维中制备出负载生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜，将负载生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜剪成0.3mm的纤维膜碎片，得负载生物活性玻璃的纤维膜碎片；
步骤S3、将经S2步骤制得的负载生物活性玻璃的纤维膜碎片加入到经S1步骤制得的丝素/明胶/生物活性玻璃分散液中，预搅拌混合18min，得预混溶液，再向预混溶液中依次加入交联剂、多肽类表面活性剂和透明质酸钠，机械分散35min，混合均匀后进行预冻及冷冻干燥处理，即得生物活性玻璃复合材料。
具体的，S3步骤中，预冻处理条件为在-25℃的低温下预冻2.5h。
具体的，S3步骤中，冷冻干燥处理条件为在-40℃于8kPa下冷冻干燥4h。
本发明还提供了一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料的应用，生物活性玻璃复合材料作为创面修复敷料应用于伤口创面护理修复。
实施例2
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料，生物活性玻璃复合材料包括以下重量份的原料：丝素/明胶/生物活性玻璃分散液70份，负载有生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜26份，交联剂1.5份，多肽类表面活性剂0.5份，透明质酸钠2份。
具体的，丝素/明胶/生物活性玻璃分散液中丝素、明胶及生物活性玻璃的质量比为1：2：4。
具体的，负载有生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜中生物活性玻璃与壳聚糖纤维的质量比为1：1。
具体的，交联剂为京尼平。
具体的，多肽类表面活性剂为枯草菌脂肽钠。
本发明还提供了一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、采用溶胶凝胶法制备生物活性玻璃，向制得的生物活性玻璃中加入造孔剂，机械混合均匀后过250目标准筛，得多孔生物活性玻璃粉末，将多孔生物活性玻璃粉末加入到质量分数为20％的丝素/明胶水溶液中，机械搅拌均匀，得丝素/明胶/生物活性玻璃分散液；
步骤S2、通过静电纺丝技术将生物活性玻璃嵌入壳聚糖纤维中制备出负载生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜，将负载生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜剪成0.1mm的纤维膜碎片，得负载生物活性玻璃的纤维膜碎片；
步骤S3、将经S2步骤制得的负载生物活性玻璃的纤维膜碎片加入到经S1步骤制得的丝素/明胶/生物活性玻璃分散液中，预搅拌混合15min，得预混溶液，再向预混溶液中依次加入交联剂、多肽类表面活性剂和透明质酸钠，机械分散30min，混合均匀后进行预冻及冷冻干燥处理，即得生物活性玻璃复合材料。
具体的，S3步骤中，预冻处理条件为在-20℃的低温下预冻2h。
具体的，S3步骤中，冷冻干燥处理条件为在-40℃于5kPa下冷冻干燥3h。
本发明还提供了一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料的应用，生物活性玻璃复合材料作为创面修复敷料应用于伤口创面护理修复。
实施例3
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料，生物活性玻璃复合材料包括以下重量份的原料：丝素/明胶/生物活性玻璃分散液80份，负载有生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜19份，交联剂0.5份，多肽类表面活性剂0.1份，透明质酸钠0.4份。
具体的，丝素/明胶/生物活性玻璃分散液中丝素、明胶及生物活性玻璃的质量比为1：2：5。
具体的，负载有生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜中生物活性玻璃与壳聚糖纤维的质量比为1：2。
具体的，交联剂为京尼平。
具体的，多肽类表面活性剂为枯草菌脂肽钠。
本发明还提供了一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、采用溶胶凝胶法制备生物活性玻璃，向制得的生物活性玻璃中加入造孔剂，机械混合均匀后过250目标准筛，得多孔生物活性玻璃粉末，将多孔生物活性玻璃粉末加入到质量分数为30％的丝素/明胶水溶液中，机械搅拌均匀，得丝素/明胶/生物活性玻璃分散液；
步骤S2、通过静电纺丝技术将生物活性玻璃嵌入壳聚糖纤维中制备出负载生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜，将负载生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜剪成0.5mm的纤维膜碎片，得负载生物活性玻璃的纤维膜碎片；
步骤S3、将经S2步骤制得的负载生物活性玻璃的纤维膜碎片加入到经S1步骤制得的丝素/明胶/生物活性玻璃分散液中，预搅拌混合20min，得预混溶液，再向预混溶液中依次加入交联剂、多肽类表面活性剂和透明质酸钠，机械分散40min，混合均匀后进行预冻及冷冻干燥处理，即得生物活性玻璃复合材料。
具体的，S3步骤中，预冻处理条件为在-40℃的低温下预冻3h。
具体的，S3步骤中，冷冻干燥处理条件为在-40℃于10kPa下冷冻干燥5h。
本发明还提供了一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料的应用，生物活性玻璃复合材料作为创面修复敷料应用于伤口创面护理修复。
比较例
本比较例为实施例1的对比例，本比较例与实施例1的主要区别在于：本比较例提供以下技术方案：一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料，生物活性玻璃复合材料包括以下重量份的原料：丝素/明胶/生物活性玻璃分散液60份，负载有生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜33份，交联剂3份，多肽类表面活性剂1份，透明质酸钠3份。
创面愈合疗效测试：
采用试验大鼠作为试验对象，进行五组试验，每组试验包含5只大鼠，在麻醉状态下在各大鼠表皮制造相同面积的创面，将由实施例1-3制得的生物活性玻璃复合材料、比较例制得的生物活性玻璃复合材料以及市面上广售的生物活性玻璃凝胶创面修复产品以敷料的形式涂抹于创面上，通过纱布进行缠绕固定，每1天进行一次换药，比较由实施例1-3制得的生物活性玻璃复合材料、比较例制得的生物活性玻璃复合材料以及市面上广售的生物活性玻璃凝胶创面修复产品处理创面的效果，比较结果如下表所示：
Figure BDA0002829220460000081
需要说明的是，上表中创面愈合百分比结果是取五组试验结果的平均值所得。
由上表可知，由实施例1-3制得的生物活性玻璃复合材料较之比较例制得的生物活性玻璃复合材料以及市面上广售的生物活性玻璃凝胶创面修复产品极大程度上缩短了创面修复的时间，显著提高了对创面的修复效果。
本发明的生物活性玻璃复合材料以敷料的形式涂抹于创面上后，其中生物活性玻璃能够促进血管内皮生长因子和碱性成纤维细胞生长因子的分泌，有利于大面积组织损伤的修复，壳聚糖在创伤修复中具有抗菌止血，促进伤口愈合等作用，同时，丝素、明胶及生物活性玻璃均具有良好的生物活性以及一定的止血作用，通过静电纺丝技术将生物活性玻璃嵌入壳聚糖纤维中制备出负载生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜，通过对负载生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜碎片与丝素、明胶及生物活性玻璃材料的整合与工艺优化，有效促进表皮细胞增殖和迁移，从而达到加速皮肤创面修复的目的。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料，其特征在于：所述生物活性玻璃复合材料包括以下重量份的原料：丝素/明胶/生物活性玻璃分散液70～80份，负载有生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜19～26份，交联剂0.5～1.5份，多肽类表面活性剂0.1～0.5份，透明质酸钠0.4～2份。
2.根据权利要求1所述的一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料，其特征在于：所述丝素/明胶/生物活性玻璃分散液中丝素、明胶及生物活性玻璃的质量比为1：1～2：3～5。
3.根据权利要求1所述的一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料，其特征在于：所述负载有生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜中生物活性玻璃与壳聚糖纤维的质量比为1：1～2。
4.根据权利要求1所述的一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料，其特征在于：所述交联剂为京尼平。
5.根据权利要求1所述的一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料，其特征在于：所述多肽类表面活性剂为枯草菌脂肽钠。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1、采用溶胶凝胶法制备生物活性玻璃，向制得的生物活性玻璃中加入造孔剂，机械混合均匀后过250目标准筛，得多孔生物活性玻璃粉末，将多孔生物活性玻璃粉末加入到质量分数为20～30％的丝素/明胶水溶液中，机械搅拌均匀，得丝素/明胶/生物活性玻璃分散液；
步骤S2、通过静电纺丝技术将生物活性玻璃嵌入壳聚糖纤维中制备出负载生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜，将负载生物活性玻璃的壳聚糖纤维膜剪成0.1～0.5mm的纤维膜碎片，得负载生物活性玻璃的纤维膜碎片；
步骤S3、将经S2步骤制得的负载生物活性玻璃的纤维膜碎片加入到经S1步骤制得的丝素/明胶/生物活性玻璃分散液中，预搅拌混合15～20min，得预混溶液，再向预混溶液中依次加入交联剂、多肽类表面活性剂和透明质酸钠，机械分散30～40min，混合均匀后进行预冻及冷冻干燥处理，即得生物活性玻璃复合材料。
7.根据权利要求6所述的一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料的制备方法，其特征在于：所述S3步骤中，预冻处理条件为在-10～-40℃的低温下预冻2～3h。
8.根据权利要求6所述的一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料的制备方法，其特征在于：所述S3步骤中，冷冻干燥处理条件为在-40℃于5～10kPa下冷冻干燥3～5h。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种用于伤口护理的生物活性玻璃复合材料的应用，其特征在于：所述生物活性玻璃复合材料作为创面修复敷料应用于伤口创面护理修复。
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