CN114272428B

CN114272428B - 一种抗菌止血创可贴及其制备方法

Info

Publication number: CN114272428B
Application number: CN202111284531.4A
Authority: CN
Inventors: 丁建华
Original assignee: Yangzhou Bandezhi Medical Device Co ltd
Current assignee: Yangzhou Bandezhi Medical Device Co ltd
Priority date: 2021-11-01
Filing date: 2021-11-01
Publication date: 2022-12-16
Anticipated expiration: 2041-11-01
Also published as: CN114272428A

Abstract

本发明公开了一种抗菌止血创可贴及其制备方法。步骤1：将壳聚糖溶液、聚乙烯醇溶液、聚乙烯吡咯烷酮溶液混合均质化，得到溶液A；将其微波交联，得到水凝胶A；步骤2：将水凝胶A加入至姜黄素溶液中，搅拌，得到抗菌水凝胶；步骤3：将医用胶带的中段涂覆抗菌水凝胶；在抗菌水凝胶层上喷涂木瓜蛋白酶溶液，紫外光照；干燥，得到抗菌止血创可贴。有益效果：(1)得到以聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮为软结构网络，以细菌纤维素、壳聚糖、钙离子为硬结构网络的双网络水凝胶。(2)引入了木瓜蛋白酶和姜黄素增加伤口愈合和抗菌性，利用姜黄素作为交联剂，将木瓜蛋白酶有效锚定在水凝胶网络表面，协同增加物质稳定性和活性。

Description

一种抗菌止血创可贴及其制备方法

技术领域

本发明涉及创可贴技术领域，具体为一种抗菌止血创可贴及其制备方法。

背景技术

创可贴是一种具有止血功能的外科医学品，被广泛应用在日常生活中。市面上创可贴的种类很多。常用的创可贴中，用于伤口处止血部分的材质多为海绵垫层，虽然该种类型避免了剥离时伤口的二次损伤，但是用于伤口处，粘附性不加，伤口止血复原缓慢。近年来，水凝胶类创可贴得到了广泛研究，其具有良好的生物相容性，对伤口粘附性较佳；由于水凝胶的柔软性、光滑性，伤口剥离时，并不会对伤口产生二次损伤；同时由于水凝胶自身的溶胀性，可以吸收伤口的组织液，加速伤口愈合。

目前的水凝胶中，常使用止血的材料主要由胶原粉、沸石、淀粉、壳聚糖等物质。其中，沸石或淀粉会由于吸收组织液会有放热行为，使得伤口产生炎症；胶原粉的组织粘附力较低；而壳聚糖虽具有天然抗菌性，但是其由于粘附性高，用于凝胶类物质时，量过多会在剥离时产生二次损伤，但是量过少，抗菌性弱，不足以抑制炎症产生。另外，水凝胶的透气性也是重点之一，透气性较低，会使得伤口长时间包裹时，水汽无法散去导致厌氧菌滋生，不利于伤口复原。

另一方面，常使用活性物质增加创可贴的抗菌消炎性，但是抗菌物质的加入存在活性组分不稳定，以及挥发较快的问题。

综上，解决上述问题，制备一种抗菌止血创可贴具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗菌止血创可贴及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种抗菌止血创可贴的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将壳聚糖溶液、聚乙烯醇溶液、聚乙烯吡咯烷酮溶液混合均质化，得到溶液A；将其微波交联，洗涤纯化，得到水凝胶A；

步骤2：将水凝胶A加入至姜黄素溶液中，搅拌，过滤得到抗菌水凝胶；

步骤3：将医用胶带的中段涂覆抗菌水凝胶；在抗菌水凝胶层上喷涂木瓜蛋白酶溶液，紫外光照；干燥，得到抗菌止血创可贴。

较为优化地，步骤1中，所述壳聚糖溶液的浓度为16～20wt％；所述聚乙烯醇溶液的浓度为18～24wt％；聚乙烯吡咯烷酮溶液的浓度为36～40wt％；三种溶液的体积比为2:2:(2.5～3)。

较为优化地，步骤1中，所述微波交联的反应条件为：微波功率为500～600W，微波的温度为75～80℃；微波的时间为2～3分钟。

较为优化地，步骤2中，所述姜黄素溶液为浓度0.1～0.15wt％的姜黄素-乙醇溶液，搅拌时间为40～60分钟。

较为优化地，步骤3中，所述木瓜蛋白酶溶液的制备方法为：将木瓜蛋白酶溶解在pH＝7±0.2的磷酸缓冲溶液中，浓度为0.1mmol/L。

较为优化地，步骤3中，紫外光照过程中，波长为350～365nm；光照时间为10～15分钟；干燥温度为50～60℃，干燥时间为1～2小时。

较为优化地，包括以下步骤：

步骤1：将壳聚糖溶液、聚乙烯醇溶液、聚乙烯吡咯烷酮溶液混合均质化，得到溶液A；将含有氯化钙的细菌纤维素溶液加入至溶液A中，混合均匀，得到溶液B；将先微波交联；然后置于硫酸溶液中，搅拌浓稠，冷却洗涤纯化，得到水凝胶B；

步骤2：将水凝胶B加入至姜黄素溶液中，搅拌，过滤得到抗菌水凝胶；

较为优化地，所述细菌纤维素溶液的浓度为15～20g/L；所述氯化钙的加入量是细菌纤维素加入量的12～14wt％。

本技术方案中，利用微波交联，以及酸催化交联，制备了一种以聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮为软结构网络，以细菌纤维素、壳聚糖、钙离子形成的硬结构网络，双网络水凝胶。所制备的水凝胶具有优异的韧性、具有良好的透气性、具有适宜的粘附性和止血性。并通过姜黄素将木瓜蛋白酶的锚定，协同增加抗菌性和伤口愈合。

具体解释如下：

(1)通常情况下，水凝胶的交联都会含有交联剂或引发剂，但是本方案使用微波法和酸催化法，利用共价交联，以及金属离子的配位；形成两种结构网络，有效增强水凝胶的稳定性和弹性。同时，利用酸催化过程中有效增加了壳聚糖的溶解性，利于凝胶网络的形成。而且，细菌纤维素其自身具有孔结构，而形成的网络状水凝胶的孔隙性和吸液性，有效保证了水汽的散出，抑制长时间水分对伤口的伤害。

(2)本方案中引入了木瓜蛋白酶和姜黄素。利用姜黄素作为交联剂，将木瓜蛋白酶有效锚定在水凝胶网络表面。姜黄素是一种疏水性多酚化合物，将水凝胶浸泡在姜黄素溶液中，吸收，由于水凝胶中存在氨基和羰基，可以与姜黄素中形成弱氢键，因此，凝胶表面吸附姜黄素，然后利用紫外照射下，木瓜蛋白酶中也含有氨基和羰基，两种基团产生氧和氮的自由基反应，与姜黄素中的邻二羟基基团形成共价交联，使得木瓜蛋白酶以姜黄素为媒介，固定在水凝胶的表面。利用光交联，室温下可以操作，保护酶的活性和结构。同时，姜黄素使得木瓜蛋白酶的活性更好。

需要说明的是：与直接将木瓜蛋白酶直接与水凝胶共价相连比较，先吸附姜黄素，由于姜黄素具有紫外吸收性，可以有效避免紫外线对水凝胶结构的伤害，避免键断裂，增加了水凝胶的稳定性，同时增加了木瓜蛋白酶的负载均匀性和负载量。同时，姜黄素一直由于疏水性被限制了使用，将其装载到水凝胶上，可以使得姜黄素活性组分缓释，促进伤口愈合，与木瓜蛋白酶配合使用，效果较优，存在协同性能，促进伤口愈合。与游离的酶相比，将木瓜蛋白酶固定，有效抑制了蛋白酶的变形和失活，同时使得木瓜蛋白酶的分子结构具有刚性，不会发生变化，增加其生物催化活性，减少炎症帮助组织修复。另外，作为细菌纤维素具有高孔隙率和高亲水性，使其能够通过吸附物理固定生物分子，保护酶免受外部界面的影响，如聚集和蛋白质水解等。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：(1)制备了一种以聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮为软结构网络，以细菌纤维素、壳聚糖、钙离子为硬结构网络的双网络水凝胶。所制备的水凝胶具有优异的韧性、具有良好的透气性、具有适宜的粘附性和止血性。(2)本方案中引入了木瓜蛋白酶和姜黄素增加伤口愈合和抗菌性，利用姜黄素作为交联剂，将木瓜蛋白酶有效锚定在水凝胶网络表面，协同增加物质稳定性和活性。

具体实施方式

下面将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：

步骤1：将体积比为2:2:2.8的壳聚糖溶液、聚乙烯醇溶液、聚乙烯吡咯烷酮溶液混合均质化，得到溶液A；将含有氯化钙的细菌纤维素溶液加入至溶液A中，混合均匀，得到溶液B；将其设置微波功率为600W，微波的温度为80℃；微波交联2.5分钟；然后置于40％的硫酸溶液中，搅拌浓稠化，冷却洗涤纯化，得到水凝胶B；

步骤2：将水凝胶B加入至姜黄素溶液中，搅拌45分钟，过滤得到抗菌水凝胶；

步骤3：将医用胶带的中段涂覆抗菌水凝胶；在抗菌水凝胶层上喷涂木瓜蛋白酶溶液，设置紫外波长为365nm光照10分钟；设置温度为55℃干燥1.5小时，得到抗菌止血创可贴。

本技术方案中，所述壳聚糖溶液的浓度为20wt％；所述聚乙烯醇溶液的浓度为24wt％；聚乙烯吡咯烷酮溶液的浓度为40％。所述细菌纤维素溶液的浓度为18g/L；所述氯化钙的加入量是细菌纤维素加入量的14％。所述姜黄素溶液为浓度0.12％的姜黄素-乙醇溶液。所述木瓜蛋白酶溶液的制备方法为：将木瓜蛋白酶溶解在pH＝7.1的磷酸缓冲溶液中，浓度为0.1mmol/L。

实施例2：

步骤1：将体积比为2:2:2.5的壳聚糖溶液、聚乙烯醇溶液、聚乙烯吡咯烷酮溶液混合均质化，得到溶液A；将含有氯化钙的细菌纤维素溶液加入至溶液A中，混合均匀，得到溶液B；将其设置微波功率为500W，微波的温度为75℃；微波交联2分钟；然后置于40％的硫酸溶液中，搅拌浓稠化，冷却洗涤纯化，得到水凝胶B；

步骤2：将水凝胶B加入至姜黄素溶液中，搅拌40分钟，过滤得到抗菌水凝胶；

步骤3：将医用胶带的中段涂覆抗菌水凝胶；在抗菌水凝胶层上喷涂木瓜蛋白酶溶液，设置紫外波长为350nm光照10分钟；设置温度为50℃干燥1小时，得到抗菌止血创可贴。

本技术方案中，所述壳聚糖溶液的浓度为16wt％；所述聚乙烯醇溶液的浓度为18wt％；聚乙烯吡咯烷酮溶液的浓度为36％。所述细菌纤维素溶液的浓度为15g/L；所述氯化钙的加入量是细菌纤维素加入量的12％。所述姜黄素溶液为浓度0.1％的姜黄素-乙醇溶液。所述木瓜蛋白酶溶液的制备方法为：将木瓜蛋白酶溶解在pH＝6.9的磷酸缓冲溶液中，浓度为0.1mmol/L。

实施例3：

步骤1：将体积比为2:2:3的壳聚糖溶液、聚乙烯醇溶液、聚乙烯吡咯烷酮溶液混合均质化，得到溶液A；将含有氯化钙的细菌纤维素溶液加入至溶液A中，混合均匀，得到溶液B；将其设置微波功率为600W，微波的温度为80℃；微波交联3分钟；然后置于40％的硫酸溶液中，搅拌浓稠化，冷却洗涤纯化，得到水凝胶B；

步骤2：将水凝胶B加入至姜黄素溶液中，搅拌60分钟，过滤得到抗菌水凝胶；

步骤3：将医用胶带的中段涂覆抗菌水凝胶；在抗菌水凝胶层上喷涂木瓜蛋白酶溶液，设置紫外波长为365nm光照15分钟；设置温度为60℃干燥2小时，得到抗菌止血创可贴。

本技术方案中，所述壳聚糖溶液的浓度为20wt％；所述聚乙烯醇溶液的浓度为24wt％；聚乙烯吡咯烷酮溶液的浓度为40％。所述细菌纤维素溶液的浓度为20g/L；所述氯化钙的加入量是细菌纤维素加入量的14％。所述姜黄素溶液为浓度0.15％的姜黄素-乙醇溶液。所述木瓜蛋白酶溶液的制备方法为：将木瓜蛋白酶溶解在pH＝7的磷酸缓冲溶液中，浓度为0.1mmol/L。

实施例4：不加入细菌纤维素；

步骤1：将体积比为2:2:2.8的壳聚糖溶液、聚乙烯醇溶液、聚乙烯吡咯烷酮溶液混合均质化，得到溶液A；将其设置微波功率为600W，微波的温度为80℃；微波交联2.5分钟；洗涤纯化，得到水凝胶A；

步骤2：将水凝胶A加入至姜黄素溶液中，搅拌45分钟，过滤得到抗菌水凝胶；

本技术方案中，所述壳聚糖溶液的浓度为20wt％；所述聚乙烯醇溶液的浓度为24wt％；聚乙烯吡咯烷酮溶液的浓度为40％。所述姜黄素溶液为浓度0.12％的姜黄素-乙醇溶液。所述木瓜蛋白酶溶液的制备方法为：将木瓜蛋白酶溶解在pH＝7.1的磷酸缓冲溶液中，浓度为0.1mmol/L。

实施例5：降低聚乙烯吡咯烷铜加入量；

步骤1：将体积比为2:2:1的壳聚糖溶液、聚乙烯醇溶液、聚乙烯吡咯烷酮溶液混合均质化，得到溶液A；将含有氯化钙的细菌纤维素溶液加入至溶液A中，混合均匀，得到溶液B；将其设置微波功率为600W，微波的温度为80℃；微波交联2.5分钟；然后置于40％的硫酸溶液中，搅拌浓稠化，冷却洗涤纯化，得到水凝胶B；

实施例6：不使用姜黄素；

步骤2：将医用胶带的中段涂覆水凝胶B；在抗菌水凝胶层上喷涂木瓜蛋白酶溶液，设置紫外波长为365nm光照10分钟；设置温度为55℃干燥1.5小时，得到抗菌止血创可贴。

本技术方案中，所述壳聚糖溶液的浓度为20wt％；所述聚乙烯醇溶液的浓度为24wt％；聚乙烯吡咯烷酮溶液的浓度为40％。所述细菌纤维素溶液的浓度为18g/L；所述氯化钙的加入量是细菌纤维素加入量的14％。所述木瓜蛋白酶溶液的制备方法为：将木瓜蛋白酶溶解在pH＝7.1的磷酸缓冲溶液中，浓度为0.1mmol/L。

实施例7：不使用木瓜蛋白酶；

步骤3：将医用胶带的中段涂覆抗菌水凝胶；设置温度为55℃干燥1.5小时，得到抗菌止血创可贴。

本技术方案中，所述壳聚糖溶液的浓度为20wt％；所述聚乙烯醇溶液的浓度为24wt％；聚乙烯吡咯烷酮溶液的浓度为40％。所述细菌纤维素溶液的浓度为18g/L；所述氯化钙的加入量是细菌纤维素加入量的14％。所述姜黄素溶液为浓度0.12％的姜黄素-乙醇溶液。

实验：取实施例1～7制备的抗菌止血创可贴进行如下测试：

(1)采用纸片法扩散法，创可贴上的水凝胶定量涂抹滤纸片中心，并贴于测试金黄色葡萄球菌的琼脂表面。通过抑菌圈的直径判断抗菌效率。(2)使用电子剥离试验机，在速度为300mm/min下测试180°剥离力。(3)将常州卡文斯实验动物有限公司购买的SPF级雄性SD大鼠，重量在250～270g。将21只大鼠预先在相同条件下喂养2周后进行实验。腹腔注射戊巴比妥钠、瘤胃注射进行麻醉；无菌条件下，剔除背部毛发，，使用手术刀创建1×8mm的伤口，将制备的创可贴置于伤口处，测量平均止血时间，并测量第5天后表面，伤口的闭合度。所得结果均用n>3的平均±标准差(SD)表示。同时每组的差异，采用单因素方差分析，在p<0.05、p<0.01时具有统计学意义。

	抑菌圈直径	平均止血时间	伤口闭合度	剥离强度
					实施例1	2.31cm	7s	58％	5.83N/25mm
实施例2	2.26cm	10s	56％	5.81N/25mm
					实施例3	2.28cm	8s	57％	5.84N/25mm
实施例4	2.29cm	8s	55％	5.92N/25mm
					实施例5	2.19cm	11s	52％	5.85N/25mm
实施例6	2.08cm	14s	50％	5.92N/25mm
					实施例7	2.11cm	12s	51％	5.88N/25mm

结论：从表中可以看出：实施例1～3所制备的创可贴具有优异的抗菌性、止血性和促伤口愈合性。而实施例4中未加入细菌纤维素，使得水凝胶刚性降低，使得水凝胶网络存在不均匀性，从而使得剥离强度上升，存在剥离时对伤口的伤害。同时，由于细菌纤维素孔隙性和亲水性，可以物理吸附木瓜蛋白酶，增加木瓜蛋白酶活性，从而提高伤口闭合度，因此该方面性能略有下降。由实施例可知，降低聚乙烯吡咯烷酮的加入量，性能均有小幅度下降，原因是，聚乙烯吡咯烷酮中具有双亲性，可以对疏水性多酚化合物的姜黄素亲和性较高，因此，水凝胶中PVP量多，可以促进姜黄素的吸附，从而使得木瓜蛋白酶负载增加。增加创可贴的生物活性。而实施例6～7中，可以发现：姜黄素和木瓜蛋白酶两者缺一，性能均会下降，因为两者均具有良好的抗菌活性和伤口愈合性。而姜黄素将木瓜蛋白酶固定，有效抑制了蛋白酶的变形和失活。增加了木瓜蛋白酶的分子结构的刚性，从而增强了其生物活性。两者间具有协同作用。同时可以发现：直接将木瓜蛋白酶负载在水凝胶上，不仅会影响水凝胶的结构，而且会使得木瓜蛋白酶的负载量下降，影响抗菌止血性。

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

1.一种抗菌止血创可贴的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将壳聚糖溶液、聚乙烯醇溶液、聚乙烯吡咯烷酮溶液混合均质化，得到溶液A；将含有氯化钙的细菌纤维素溶液加入至溶液A中，混合均匀，得到溶液B；先微波交联；然后置于硫酸溶液中，搅拌浓稠，冷却洗涤纯化，得到水凝胶B；

2.根据权利要求1所述的一种抗菌止血创可贴的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1中，所述壳聚糖溶液的浓度为16～20wt％；所述聚乙烯醇溶液的浓度为18～24wt％；聚乙烯吡咯烷酮溶液的浓度为36～40wt％；三种溶液的体积比为2:2:(2.5～3)。

3.根据权利要求1所述的一种抗菌止血创可贴的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1中，所述微波交联的反应条件为：微波功率为500～600W，微波的温度为75～80℃；微波的时间为2～3分钟。

4.根据权利要求1所述的一种抗菌止血创可贴的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤2中，所述姜黄素溶液为浓度0.1～0.15wt％的姜黄素-乙醇溶液，搅拌时间为40～60分钟。

5.根据权利要求1所述的一种抗菌止血创可贴的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤3中，所述木瓜蛋白酶溶液的制备方法为：将木瓜蛋白酶溶解在pH＝7±0.2的磷酸缓冲溶液中，浓度为0.1mmol/L。

6.根据权利要求1所述的一种抗菌止血创可贴的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤3中，紫外光照过程中，波长为350～365nm；光照时间为10～15分钟；干燥温度为50～60℃，干燥时间为1～2小时。

7.根据权利要求1所述的一种抗菌止血创可贴的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：所述细菌纤维素溶液的浓度为15～20g/L；所述氯化钙的加入量是细菌纤维素加入量的12～14wt％。

8.根据权利要求1～7任意一项所述的一种抗菌止血创可贴的制备方法制备的抗菌止血创可贴。