CN114191604A - 一种缓释抗菌微球水凝胶敷料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种缓释抗菌微球水凝胶敷料及其制备方法与应用，涉及高分子材料技术领域，本发明所述缓释抗菌微球水凝胶敷料的主体为水凝胶，水凝胶内包覆有明胶微球，明胶微球内包覆有抗菌药剂。本发明通过以微球和水凝胶对抗菌药剂进行双重包覆，显著提升了敷料的刚性，增强了敷料的力学性能，提高了抗菌药剂的缓释效果，适于在医药领域中应用。

Description

一种缓释抗菌微球水凝胶敷料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种缓释抗菌微球水凝胶敷料及其制备方法与应用。
背景技术
自“湿性伤口愈合理论”被证实其科学性以来，以“湿性伤口愈合理论”为基础的新型伤口敷料发展迅速。新型伤口敷料主要包括薄膜敷料、水胶体敷料、泡沫类敷料、水凝胶敷料四种。水凝胶敷料内部具有大量亲水基团，能够吸收血液和多余的伤口渗出液，并且给创面提供一个清凉湿润的环境。在舒缓伤口疼痛的同时，有助于肉芽组织、上皮细胞增殖，促进伤口恢复。水凝胶敷料不会与伤口新生组织粘连，在更换敷料时不会造成伤口撕裂。水凝胶敷料质地柔软，保护伤口免受二次伤害，隔绝细菌和尘埃污染伤口，防止伤口处体液和水分过度流失。但是渗出液的积累会促进伤口处的细菌繁殖，容易造成感染。另外，水凝胶的机械强度低，这些缺点限制了水凝胶敷料的应用。
水凝胶材料内外溶剂交换频率高，由水凝胶直接包埋分子大小的药物、生长因子或抗生素在体液环境下很容易释放出去，尤其是水溶性的药物，释放速度快，有明显的突释现象。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种缓释抗菌微球水凝胶敷料及其制备方法与应用。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种缓释抗菌微球水凝胶敷料，所述缓释抗菌微球水凝胶敷料的主体为水凝胶，水凝胶内包覆有明胶微球，明胶微球内包覆有抗菌药剂。本发明通过以微球和水凝胶对抗菌药剂进行双重包覆，显著提升了敷料的刚性，增强了敷料的力学性能，同时还提高了抗菌药剂的缓释效果，适于在医药领域中应用。
本发明还公开了一种所述缓释抗菌微球水凝胶敷料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将明胶和抗菌药剂加入溶剂中，得到混合溶液；
(2)将混合溶液滴加到含乳化剂的油相溶液中，搅拌均匀，得到乳液；
(3)冷却乳液，向乳液中滴加交联剂溶液，搅拌，进行交联反应；
(4)待交联结束后，脱水絮凝，离心，得到载药明胶微球；
(5)将载药明胶微球与水凝胶溶液混合，通过冻融物理交联、辐射交联、席夫碱反应或交联剂化学交联中的至少一种方法制备所述缓释抗菌微球水凝胶敷料。
本发明通过上述方法，形成了一种微球复合水凝胶材料；微球具有溶胀但不溶于水的特点，并且微球可以提高敷料的刚性，在应用过程中抗菌药剂先从微球释放到水凝胶中，再从水凝胶中释放到外部环境，可以有效降低突释现象的发生概率。
优选地，所述步骤(3)中，交联剂为戊二醛、京尼平和葡聚糖的复合交联剂；所述抗菌药剂可以为盐酸四环素、莫匹罗星、盐酸红霉素、盐酸金霉素、盐酸环丙沙星和阿司匹林等抗生素中的至少一种。本发明通过选用戊二醛、京尼平和葡聚糖作为复合交联剂，可以极大地提升明胶的交联度，在提高敷料刚性、抗压强度等性能的情况下，还能够减少交联剂的生物毒性。
进一步优选地，所述复合交联剂中，戊二醛、京尼平和葡聚糖的质量比为戊二醛：京尼平：葡聚糖＝0.2～2:0.1～2:1～5，所述交联剂溶液中复合交联剂的质量分数为45～55％，所述交联剂溶液的体积为步骤(1)中混合溶液体积的10～20％。当交联剂中戊二醛、京尼平、葡聚糖的质量比符合上述限定时，敷料的力学性能更好。
优选地，所述步骤(1)中，明胶在混合溶液中的浓度为8～12g/100mL，明胶与抗菌药剂的质量比为5～20:1，所述混合溶液的体积为油相溶液体积的10～20％。明胶在混合溶液中的浓度会影响混合溶液的黏性，对明胶微球的粒径会产生较大的影响，本发明限定明胶的浓度在上述范围内，可以保证明胶微球粒径的均一性，提高缓释抗菌微球水凝胶敷料的力学性能。明胶与抗菌药剂的质量比会影响载药量及敷料的力学性能；抗菌药剂为水溶性物质，含量过高，交联时会在微球表面溶解，使微球黏在一起，影响明胶微球的粒径，使粒径不均匀，最终会使缓释抗菌微球水凝胶的力学性能显著降低；但含量过低，载药量过小，经济效益较低。
优选地，所述步骤(2)中，乳化剂为吐温80和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的混合物，所述混合物中，吐温80和十二烷基苯磺酸钠的质量比为2～4:1，所述乳化剂在油相溶液中的浓度为10～20g/L。复合乳化剂可以调节HLB值，达到最佳乳化效果。吐温80是非离子型乳化剂，SDBS是离子型乳化剂。非离子型乳化剂乳化能力较强，但生产的乳液粒子大，稳定性差。将离子型乳化剂和非离子型乳化剂混合使用，能形成更结实的带同种电荷的复合界面膜，定向排列紧密，具有较高的强度，从而能很好的防止聚结，乳化活性和表面活性的长期稳定性较好。
优选地，所述步骤(5)中，采用冻融物理交联和辐射交联制备所述缓释抗菌微球水凝胶敷料，所述步骤(5)包括如下步骤：
S1、将载药明胶微球和聚乙烯醇、羧甲基壳聚糖的水溶液混合均匀，得到混合液；
S2、将混合液注入模具中，再在-30～-20℃下进行冻融物理交联，解冻10～15h，循环3～5次；
S3、对步骤S2所得产物进行辐射交联，得到所述抗菌微球水凝胶敷料。
优选地，所述步骤S1中，混合液中载药明胶微球的浓度为1～10g/100mL，聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖的总浓度为40～60g/100mL，所述聚乙烯醇、羧甲基壳聚糖的水溶液中聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖的质量比为3～9:1。
聚乙烯醇(PVA)是一种无毒、具有良好生物相容性的水溶性聚合物，被广泛应用于生物医学领域，但是聚乙烯醇水凝胶含有大量的气泡，易碎，PVA需要与其它聚合物共混以改善力学性能。羧甲基壳聚糖既含有阳离子基团，又含有阴离子基团，是一种两性聚电解质，具有良好的吸水保水性能。壳聚糖在弱酸环境下溶解，分子链上的部分氨基会质子化从而具有抗菌性。壳聚糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌等常见细菌均具有较强的抗菌活性。羧甲基壳聚糖的-COOH、-NH2基团与PVA的-OH基团之间存在氢键相互作用，形成交联网络。将两种材料混合可以提高水凝胶的力学性能，同时也能改善水凝胶的抗菌性。
优选地，所述步骤S3中辐射交联的条件为：置于电子加速器中进行电子束照射，辐照剂量为50～100kGy。采用电子束或γ射线辐射法制备水凝胶，无须添加引发剂、交联剂，并且产物纯度高，所以该法比化学交联法更适合应用于生物医用材料的制备。
在工业中，采用的辐射源是高能量大电流电子加速器电子束体系(EBS)，提供比γ源高得多的剂量率，辐射加工在瞬间完成，利于工业化。此外，本发明还公开了一种由上述方法制备而成的缓释抗菌微球水凝胶敷料，并公开了所述缓释抗菌微球水凝胶敷料在医药领域的应用。
相比于现有技术，本发明的有益效果为：本发明通过以微球和水凝胶对抗菌药剂进行双重包覆，显著提升了敷料的刚性，增强了敷料的力学性能，双重包覆结构显著提高了抗菌药剂的缓释效果。
附图说明
图1为实施例1药物缓释性能测试图；
图2为对比例1药物缓释性能测试图；
图3为实施例和对比例12H及14D药物释放率测试结果图；
图4为实施例1溶胀性能测试图；
图5为实施例和对比例溶胀度测试结果图。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例和对比例中使用的明胶、阿司匹林、吐温80、SDBS、菜籽油、戊二醛、京尼平、葡聚糖、过冷丙酮(丙酮中加入干冰)、聚乙烯醇、羧甲基壳聚糖均为同种材料。
实施例1
本发明所述缓释抗菌微球水凝胶敷料的一种实施例，本实施例所述敷料的制备方法如下：
(1)将质量比为10:1的明胶和阿司匹林加入去离子水中，制备明胶浓度为10g/100mL的混合溶液；
(2)将混合溶液滴加到含乳化剂的油相溶液中，搅拌均匀，得到乳液；所述混合溶液的体积为油相溶液体积的15％；所述乳化剂在油相溶液中的浓度为15g/L；所述乳化剂为吐温80和SDBS质量比为3:1的混合物，所述油相为菜籽油；
(3)冷却乳液，向乳液中加入交联剂溶液，搅拌，进行交联反应，交联1h；所述交联剂溶液的体积为步骤(1)中混合溶液体积的15％，所述交联剂溶液中，交联剂为戊二醛、京尼平和葡聚糖的质量比为1:1:3的混合物，混合物在交联剂溶液中的质量分数为50％；
(4)待交联结束后，加入过冷丙酮，进行脱水絮凝，然后离心分离，得到载药明胶微球；
(5)将载药明胶微球与聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖加入去离子水中，搅拌均匀，得到混合液；所述聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖在混合液中的总质量分数为50g/100mL；所述聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖的质量比为3:1；所述载药明胶微球在混合液中的浓度为5g/100mL；
(6)将混合液注入密封模具中，将模具置于-25℃下物理交联12h，室温下解冻12h，循环3次；
(7)对步骤(6)得到的产品进行辐射交联，得到所述缓释抗菌微球水凝胶敷料；辐射条件为：辐射剂量50kGy。
实施例2～5
本发明所述缓释抗菌微球水凝胶敷料的实施例，实施例2～5所述敷料的制备方法与实施例1的区别仅在于，所述步骤(1)中，明胶在混合溶液中的浓度不同；实施例2～5中明胶在混合溶液中的浓度分别为6g/100mL、8g/100mL、12g/100mL和15g/100mL。
实施例6～9
本发明所述缓释抗菌微球水凝胶敷料的实施例，实施例6～9所述敷料的制备方法与实施例1的区别仅在于，所述步骤(1)中，明胶与阿司匹林的质量比不同，实施例6～9中明胶与阿司匹林的质量比分别为3:1、5:1、20:1、22:1。
实施例10～12
本发明所述缓释抗菌微球水凝胶敷料的实施例，实施例10～12所述敷料的制备方法与实施例1的区别仅在于，步骤(3)中，交联剂中各成分的配比不同；实施例10中交联剂为戊二醛、京尼平和葡聚糖的质量比为0.1:2:2的复合交联剂；实施例11中交联剂为戊二醛、京尼平和葡聚糖质量比为2:0.1:1的复合交联剂；实施例12中交联剂为戊二醛、京尼平和葡聚糖质量比为0.2:0.1:5的复合交联剂。
实施例13～18
本发明所述缓释抗菌微球水凝胶敷料的实施例，实施例13～18所述敷料的制备方法与实施例1的区别仅在于，步骤(2)中，乳化剂的成分及各成分的配比不同；实施例13中乳化剂的成分为吐温80；实施例14中乳化剂的成分为SDBS；实施例15中乳化剂的成分为吐温80和SDBS质量比为1:1的混合物；实施例16中乳化剂的成分为吐温80和SDBS质量比为2:1的混合物；实施例17中乳化剂的成分为吐温80和SDBS质量比为4:1的混合物；实施例18中乳化剂的成分为吐温80和SDBS质量比为5:1的混合物。
实施例19～22
本发明所述缓释抗菌微球水凝胶敷料的实施例，实施例19～22所述敷料的制备方法与实施例1的区别仅在于，步骤(5)中，聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖的质量比不同；实施例19中聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖的质量比为2:1；实施例20中聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖的质量比为5:1；实施例21中聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖的质量比为9:1；实施例22中聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖的质量比为10:1。
实施例23
本发明所述缓释抗菌微球水凝胶敷料的实施例，本实施例所述敷料的制备方法如下：
(1)将质量比为10:1的明胶和阿司匹林加入去离子水中，制备明胶浓度为10g/100mL的混合溶液；
(2)将混合溶液滴加到含乳化剂的油相溶液中，搅拌均匀，得到乳液；所述混合溶液的体积为油相溶液体积的10％；所述乳化剂在油相溶液中的浓度为10g/L；所述乳化剂为吐温80和SDBS质量比为3:1的混合物；
(3)冷却乳液，向乳液中加入交联剂溶液，搅拌，进行交联反应，交联1h；所述交联剂溶液的体积为步骤(1)中混合溶液体积的10％，所述交联剂溶液中，交联剂为戊二醛、京尼平和葡聚糖的质量比为1:1:3的混合物，混合物在交联剂溶液中的质量分数为45％；
(4)待交联结束后，加入过冷丙酮，进行脱水絮凝，然后离心分离，得到载药明胶微球；
(5)将载药明胶微球与聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖加入去离子水中，搅拌均匀，得到混合液；所述聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖在混合液中的总质量分数为40g/100mL；所述聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖的质量比为3:1；所述载药明胶微球在混合液中的浓度为1g/100mL；
(6)将混合液注入密封模具中，将模具置于-30℃下物理交联10h，室温下解冻15h，循环5次；
(7)对步骤(6)得到的产品进行辐射交联，得到所述缓释抗菌微球水凝胶敷料；辐射条件为：辐射剂量90kGy。
实施例24
本发明所述缓释抗菌微球水凝胶敷料的实施例，本实施例所述敷料的制备方法如下：
(1)将质量比为10:1的明胶和阿司匹林加入去离子水中，制备明胶浓度为10g/100mL的混合溶液；
(2)将混合溶液滴加到含乳化剂的油相溶液中，搅拌均匀，得到乳液；所述混合溶液的体积为油相溶液体积的20％；所述乳化剂在油相溶液中的浓度为20g/L；所述乳化剂为吐温80和SDBS质量比为3:1的混合物；
(3)冷却乳液，向乳液中加入交联剂溶液，搅拌，进行交联反应，交联1h；所述交联剂溶液的体积为步骤(1)中混合溶液体积的20％，所述交联剂溶液中，交联剂为戊二醛、京尼平和葡聚糖的质量比为1:1:3的混合物，混合物在交联剂溶液中的质量分数为55％；
(4)待交联结束后，加入过冷丙酮，进行脱水絮凝，然后离心分离，得到载药明胶微球；
(5)将载药明胶微球与聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖加入去离子水中，搅拌均匀，得到混合液；所述聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖在混合液中的总质量分数为60g/100mL；所述聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖的质量比为3:1；所述载药明胶微球在混合液中的浓度为10g/100mL；
(6)将混合液注入密封模具中，将模具置于-20℃下物理交联13h，室温下解冻15h，循环5次；
(7)对步骤(6)得到的产品进行辐射交联，得到所述缓释抗菌微球水凝胶敷料；辐射条件为：辐射剂量100kGy。
实施例25
本发明所述缓释抗菌微球水凝胶敷料的实施例，本实施例所述敷料的制备方法与实施例1的区别仅在于，步骤(3)中，交联剂的种类不同，在本实施例中，仅以戊二醛作为交联剂。
实施例26
本发明所述缓释抗菌微球水凝胶敷料的实施例，本实施例所述敷料的制备方法与实施例1的区别仅在于，步骤(3)中，交联剂的种类不同，在本实施例中，以戊二醛和京尼平作为交联剂，两者的质量比为2:1。
实施例27～30
本发明所述缓释抗菌微球水凝胶敷料的实施例，实施例27～30与实施例1的区别仅在于，步骤(5)中，载药明胶微球在混合液中的浓度分别为1g/100mL、10g/100mL、0.5g/100mL、12g/100mL。
对比例1
一种水凝胶敷料，其制备方法包括如下步骤：
(1)将阿司匹林、明胶加入水中，搅拌均匀；
(2)将羧甲基壳聚糖、聚乙烯醇加入水中，搅拌均匀；
(3)然后将步骤(2)制备得到的产物加入步骤(1)的产物中，搅拌，然后加热至50℃，得到所述物理交联的水凝胶；
(4)将所述步骤(3)中物理交联的水凝胶进行辐射交联，得到所述水凝胶敷料；辐射剂量为100kGy。
上述步骤中，阿司匹林与明胶的质量比为1:10，步骤(1)中，明胶的浓度为10g/100mL；步骤(2)中，聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖的质量比为3:1，两者的总量在步骤(2)制得的产物中的占比为80g/100mL；步骤(1)与步骤(2)所得产物的体积比为1:1。
对实施例和对比例所述敷料进行药物缓释性能和溶胀性能测试，测试方法如下：
(1)药物缓释性能测试方法：将1g缓释抗菌微球水凝胶装入到离心管中，再加入20mL的PBS缓冲溶液，然后置于37℃恒温水浴。在特定的时间点(0.5h，lh，2h，4h，6h，9h，12h，24h，2d，4d，7d，10d，14d)取出试管，静置片刻，用移液枪吸取上层释放液2mL，采用紫外分光光度计测定其吸光度。之后向试管中补充2mL新鲜PBS溶液，使体系总体积维持不变。测试过程中，在一个比色皿中装有新鲜的PBS缓冲溶液，作为空白对照。绘制药物累计释放百分含量随时间的变化曲线。
(2)溶胀性能测试方法：将制备好的缓释抗菌微球水凝胶样品浸泡于含20mL PBS的离心管中，置于37℃恒温水浴中。培养到特定时间点2d，5d，9d，14d，将水凝胶取出，立即用滤纸吸去表面水分并称重(Ws)。随后将吸水溶胀的水凝胶进行冷冻干燥，称量得到干态凝胶的质量(Wd)。溶胀度的计算公式为：
SR＝(Ws-Wd)/Wd，其中Ws为吸水溶胀后凝胶的质量，Wd为干态凝胶的质量。
图1为实施例1所述缓释抗菌微球水凝胶敷料的药物缓释性能测试图，从图中可以看到，14天内无突释现象产生，具有良好的缓释效果。图2为对比例1所述敷料的药物缓释性能测试图，从图中可以看到，12H药物释放率很高，缓释效果较差。
图3为实施例1～30和对比例1药物释放率测试结果图，由图3可知，实施例6、10、13、14、15、18、19、25、26、30的12H药物释放率均在30％以上，缓释效果相对较差；而实施例2、实施例9、实施例22和实施例29的14D药物释放率均在80％以下，药物释放过于缓慢，较难释放出来。产生上述结果的原因在于，实施例6中明胶与阿司匹林的质量比过低，由于阿司匹林可溶于水，交联时会在微球表面溶解，使微球粘在一起，同时也会使制备的水凝胶敷料的结构不稳定，使缓释效果变差。实施例10中戊二醛的含量过低、实施例25中只含有戊二醛、实施例26中不含聚葡糖，导致交联效果变差，缓释性能降低。实施例13～14中分别只含有一种乳化剂，实施例15中吐温80的量过少，实施例18中SDBS的量过少，都会导致乳化效果变差，使制备的水凝胶敷料的缓释性能降低。实施例19中聚乙烯醇的量过少，导致缓释效果变差。实施例30中载药明胶微球的浓度过高，导致外层水凝胶的包覆效果不好，缓释效果变差。实施例2中制备明胶微球时，明胶的浓度过低，会使交联度过高，药物难以释放出来。实施例9中明胶与抗菌药剂的质量比过高，导致药剂难以释放出来；实施例22中聚乙烯醇的含量过高，经辐射交联后，凝胶体系的交联度过高，不利于药物释放，导致14D药物释放率相对较低。实施例29中载药明胶微球的浓度过低，导致14d药物释放率相对更低。
图4为实施例1所述缓释抗菌微球水凝胶敷料的溶胀性能测试图，从图中可以看到，14D后溶胀度低于30，表明所述微球水凝胶敷料的力学性能较好。图5为实施例1～30和对比例1的溶胀度测试结果图，从图中可知，对比例1的溶胀度高于45，表明对比例1所述水凝胶敷料的力学性能较差。
此外，由图5可知，实施例5、6、10、13、14、19、29的溶胀度均在35以上。产生这一结果的原因在于，实施例5中明胶的含量过高，交联效果相对较差，导致制备的微球水凝胶敷料的溶胀度增加。实施例6中明胶与阿司匹林的质量比过小，由于阿司匹林可溶于水，交联时会在微球表面溶解，使微球粘在一起，同时也会使制备的水凝胶敷料的结构不稳定，使最终产物的溶胀度升高。实施例10中由于交联剂中戊二醛、京尼平和葡聚糖的质量比为0.1:2:2，戊二醛的用量过少，交联效果太差，导致溶胀度变高。实施例13～14分别只含有一种乳化剂，乳化效果很差，微球的粒径不均匀，出现互相粘连或团聚现象，制备出的产物的交联度相对较差。实施例19中聚乙烯醇的含量过低，经辐射交联后，凝胶体系整体交联度不够，导致溶胀度过高。实施例22中聚乙烯醇的含量相对较高，辐照交联主要作用于聚乙烯醇，因此实施例22制备的敷料的交联度高，药物释放率低，但对溶胀度没有太大影响。实施例29中明胶微球的含量过少，无法对水凝胶的空间结构起到良好的支撑作用，导致溶胀度稍高。实施例30中明胶微球的含量过多，力学性能相对较好，但是水凝胶的防护效果相对较弱，抗菌药剂的缓释效果相对更差。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，但并不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种缓释抗菌微球水凝胶敷料，其特征在于，所述缓释抗菌微球水凝胶敷料的主体为水凝胶，水凝胶内包覆有明胶微球，明胶微球内包覆有抗菌药剂。
2.一种如权利要求1所述缓释抗菌微球水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将明胶和抗菌药剂加入溶剂中，得到混合溶液；
(2)将混合溶液滴加到含乳化剂的油相溶液中，搅拌均匀，得到乳液；
(3)冷却乳液，向乳液中滴加交联剂溶液，搅拌，进行交联反应；
(4)待交联结束后，脱水絮凝，离心，得到载药明胶微球；
(5)将载药明胶微球与水凝胶溶液混合，通过交联反应制备所述缓释抗菌微球水凝胶敷料。
3.如权利要求2所述的缓释抗菌微球水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，交联剂为戊二醛、京尼平和葡聚糖的复合交联剂。
4.如权利要求3所述的缓释抗菌微球水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述复合交联剂中，戊二醛、京尼平和葡聚糖的质量比为戊二醛：京尼平：葡聚糖＝0.2～2:0.1～2:1～5，所述交联剂溶液中复合交联剂的质量分数为45～55％，所述交联剂溶液的体积为步骤(1)中混合溶液体积的10～20％。
5.如权利要求2所述的缓释抗菌微球水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，明胶在混合溶液中的浓度为8～12g/100mL，明胶与抗菌药剂的质量比为5～20:1，所述混合溶液的体积为油相溶液体积的10～20％。
6.如权利要求2所述的缓释抗菌微球水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，乳化剂为吐温80和十二烷基苯磺酸钠的混合物，所述混合物中，吐温80和十二烷基苯磺酸钠的质量比为2～4:1，所述乳化剂在油相溶液中的浓度为10～20g/L。
7.如权利要求2所述的缓释抗菌微球水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，采用冻融物理交联和辐射交联制备所述缓释抗菌微球水凝胶敷料，所述步骤(5)包括如下步骤：
S1、将载药明胶微球和聚乙烯醇、羧甲基壳聚糖的水溶液混合均匀，得到混合液；
S2、将混合液注入模具中，再冻融物理交联，解冻，循环3～5次；
S3、对步骤S2所得产物进行辐射交联，得到所述抗菌微球水凝胶敷料。
8.如权利要求7所述的缓释抗菌微球水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，混合液中载药明胶微球的浓度为1～10g/100mL，聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖的总浓度为40～60g/100mL，所述聚乙烯醇、羧甲基壳聚糖的水溶液中聚乙烯醇和羧甲基壳聚糖的质量比为3～9:1。
9.一种如权利要求1所述的缓释抗菌微球水凝胶敷料在医药领域的应用。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1579559A (zh) * 2004-05-14 2005-02-16 中国科学院长春应用化学研究所 含药物、壳聚糖的聚乙烯醇水凝胶敷料及其制备方法
CN101020077A (zh) * 2007-03-23 2007-08-22 四川大学 具有组织诱导性的胶原基体表创伤修复膜的制备方法
EP2213315A1 (en) * 2009-01-30 2010-08-04 Mero S.r.L. Antibacterial hydrogel and use thereof in orthopedics
CN103467755A (zh) * 2013-09-18 2013-12-25 薛巍 一种药物缓释水凝胶及其制备方法与用途
CN107252501A (zh) * 2017-04-13 2017-10-17 广州贝奥吉因生物科技有限公司 一种负载血根碱/明胶微球的复合水凝胶支架及其制备方法和应用
CN109985273A (zh) * 2019-05-24 2019-07-09 安徽创孚医疗科技有限公司 一种高分子微球载药抗凝剂缓释敷料的制备方法及在制备抗凝剂缓释敷料中的应用
CN110755408A (zh) * 2019-09-23 2020-02-07 中国人民解放军东部战区总医院 一种可缓释生长因子的壳聚糖抗菌微球及其制备方法和应用
CN111234266A (zh) * 2020-03-11 2020-06-05 河南省科学院同位素研究所有限责任公司 一种壳聚糖/聚乙烯醇水凝胶敷料的制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1579559A (zh) * 2004-05-14 2005-02-16 中国科学院长春应用化学研究所 含药物、壳聚糖的聚乙烯醇水凝胶敷料及其制备方法
CN101020077A (zh) * 2007-03-23 2007-08-22 四川大学 具有组织诱导性的胶原基体表创伤修复膜的制备方法
EP2213315A1 (en) * 2009-01-30 2010-08-04 Mero S.r.L. Antibacterial hydrogel and use thereof in orthopedics
CN103467755A (zh) * 2013-09-18 2013-12-25 薛巍 一种药物缓释水凝胶及其制备方法与用途
CN107252501A (zh) * 2017-04-13 2017-10-17 广州贝奥吉因生物科技有限公司 一种负载血根碱/明胶微球的复合水凝胶支架及其制备方法和应用
CN109985273A (zh) * 2019-05-24 2019-07-09 安徽创孚医疗科技有限公司 一种高分子微球载药抗凝剂缓释敷料的制备方法及在制备抗凝剂缓释敷料中的应用
CN110755408A (zh) * 2019-09-23 2020-02-07 中国人民解放军东部战区总医院 一种可缓释生长因子的壳聚糖抗菌微球及其制备方法和应用
CN111234266A (zh) * 2020-03-11 2020-06-05 河南省科学院同位素研究所有限责任公司 一种壳聚糖/聚乙烯醇水凝胶敷料的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
R CORTESI等: "《Dextran cross-linked gelatin microspheres as a drug delivery system》", 《EUR J PHARM BIOPHARM.》, vol. 47, no. 2, pages 153 - 160 *
吴正红主编: "《药剂学》", 30 April 2020, pages: 355 - 357 *

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