CN117159615A - 一种聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶及其制备方法 - Google Patents
一种聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及烧伤凝胶技术领域，具体涉及一种聚乙烯醇‑聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶及其制备方法。以质量分数计，聚乙烯醇‑聚苹果酸8‑10％为凝胶基质，所述复合植物活性成分是由南天仙子4‑5％、三七4‑5％、红花5‑6％、艾纳香4‑5％、马桑4‑5％、紫草5‑6％、当归4‑5％、黄连4‑5％共八味中药材经提取纯化后制得。本发明所公开的烧伤凝胶，其中聚苹果酸所代谢产物可以进入三羧酸循环，具有良好的生物相容性。另外通过中药组分的合理选择与合理复配，使所制凝胶能够更好的用于清除焦痂和促进烧伤创面愈合，对皮肤无刺激作用，整个配方稳定、安全、有效。
Description
技术领域
本发明涉及创伤凝胶领域，更具体地说，它涉及一种聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶及其制备方法。
背景技术
当前，用于创面治疗的敷料种类繁多，例如医用纱布、静电纺丝纳米纤维、多孔泡沫、生物相容性膜、微纤维、水凝胶等。其中，水凝胶通过不同聚合物交联形成，其三维多孔结构和高含水量有利于吸收大量组织渗出物，同时又可以保持皮肤缺损部位相对湿润的环境，保持伤口表面水化，冷却创面以缓解疼痛，促进愈合过程，还可作为防止细菌感染的屏障，被广泛用于促进伤口愈合，尤其是慢性创面的愈合。
在烧伤等慢性创面愈合过程中，感染是临床面临的一大挑战。创面修复的过程包括凝血期、炎症期和修复期三个阶段。感染通常发生在炎症期，引起局部组织变性、坏死。一般情况下，当创面感染得到稳定的控制后修复机制才会往下进行。由此可知创面感染在加重病症的同时也延缓了伤口的愈合。因此，赋予创面敷料优异的抗菌性能对促进伤口愈合具有重要意义。
中国专利202011528248.7公开了一种水凝胶敷料及敷料贴，该水凝胶敷料由聚苹果酸与高分子材料通过交联制成，加入的聚苹果酸具有低pH可以起到良好的抑菌作用，同时具有良好的生物相容性和生物可降解性，将制得的水凝胶嵌入吸水层制成敷料用于创伤修复对伤口有保湿和抑菌作用，同时还具有吸收渗出液能力，体积小，使用时舒适性好。其不足之处是药性不足，只是敷料，治疗效果可想而知。
《中华本草》记载，中药南天仙子的功效与作用是:清热解毒；消肿止痛。研末调敷外用。三七为五加科植物三七Panaxnotoginseng(Burk.)F.H.Chen的干燥根。具有化瘀止血，活血定痛的功效。主治出血症，跌打损伤，瘀血肿痛。红花具有活血化瘀、清热解毒、抗菌消炎、缓解疼痛等多种功效,主治痛经、痛风、外伤、瘀血等症状。艾纳香的功效与作用是祛风除湿；温中止泻；活血解毒。主治风寒感冒；头风头痛；风湿痹痛；寒湿泻痢；寸白虫病；毒蛇咬伤；跌打伤痛；癣疮。马桑主要有清热消肿,止痛解毒功效,还有治疗烫伤,红眼肿痛,淤血等作用。紫草清热凉血具有解毒作用，可以用来治疗烧、烫伤，可将紫草用麻油浸泡以后，过滤取油涂抹患处，效果明显。当归的功效是补血、活血。黄连性味苦寒，具有清热燥湿的功效，现代药理研究发现黄连中含小檗碱成分，有较广的抗菌作用，能较强的抑制溶血性链球菌、肺炎双球菌、金黄色葡萄球菌等病原菌，降低人体受感染几率。尚未发现药效显著，安全复配的中药烧伤外用药。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶，该凝胶采用聚乙烯醇-聚苹果酸构建三维凝胶网络，包埋中药植物提高其抑菌性能，用于清除焦痂和促进烧伤创面愈合，对皮肤无刺激作用，整个配方稳定、安全、有效。。
本发明提供一种聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶，采用如下的技术方案：
一种聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶：由下述质量分数比的组分制备而成：聚乙烯醇-聚苹果酸复合物8％-10％；南天仙子4％-5％；三七4％-5％；红花5％-6％；艾纳香4％-5％；马桑4％-5％；紫草5％-6％；当归4％-5％；黄连4％-5％，加入纯化水至足量。
本发明通过采用上述技术方案，采用聚乙二醇和聚苹果酸的复配使用，聚乙烯醇是由醋酸乙烯经聚合醇解而制成的水溶性高分子材料，具有降解性和安全性，且制备方法简单重复性好，是合成水凝胶敷料的主要原料之一。但单一聚乙烯醇合成的水凝胶通常无生物活性力学性能较差，抑菌性能不强，在生物医学方面存在缺陷。本发明创新的加入了聚苹果酸，作为唯一一种含酯键又能快速水解的高分子聚合物，水解产物为苹果酸单体，可进入三羧酸循环中被降解，分子结构含有水溶性强，抑菌性能强等特点。药性试验表明，发现形成的聚乙烯醇-聚苹果酸复合物它的高分子链在凝胶中形成互穿网络，将提取的中药有效成分包裹在内，在治疗严重创面时起到更加有效的抗菌作用，能够更好的用于清除焦痂和促进烧伤创面愈合，对皮肤无刺激作用，整个配方稳定，安全，有效。
优选的，所述聚乙烯醇、聚苹果酸的质量分数比为4:(1-3)％。通过采用上述技术方案，两种成分在上述配比范围内时，凝胶的抑菌效果进一步提升。
优选的，所述聚乙烯醇、聚苹果酸的质量分数比为(3-5):3％。通过采用上述技术方案，两种成分在比例为4:3，持续抑菌时间效果较佳。
通过采用上述技术方案，上述中药植物中含有治疗烧伤的有效成分，在和聚乙烯醇-聚苹果酸复配使用时，能够更好的用于清除焦痂和促进烧伤创面愈合。
另一目的，本发明提供聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶制备方法，采用如下的技术方案：
S1.按质量配比称取南天仙子、三七、红花、艾纳香、马桑、紫草、当归、黄连，置于不锈钢锅内，加水浸泡8h，药物遇水的重量比为1:5，浸泡过程中搅拌2次；
S2.将浸泡好的生药置于灶上，加水煎煮，生药与水的重量比例为1:10，先用大火煎煮至沸腾，改小火煎煮2小时，撤火，过滤，倒出煮好的药液，静置放冷后，减压浓缩至药液体积的5％形成中药提取液；
S3.取适量的聚乙烯醇溶于适量纯化水中，在55℃水浴加热下溶胀两小时，再用磁力搅拌机搅拌2h，得到20％聚乙烯醇溶液；
S4.称取适量聚苹果酸溶液，加入纯化水搅拌均匀，制得20wt％聚苹果酸溶液；S5.聚乙烯醇溶液和聚苹果酸溶液按一定质量比共混后，加入中药提取液得到混合溶液，在室温下经磁力搅拌机搅拌两小时，制得聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物水凝胶。
本发明的积极效果是，由于采用聚乙烯醇-聚苹果酸复配使用，二者能够形成互穿网络水凝胶；中药提取液在聚乙烯醇-聚苹果酸凝胶基质中充分展开，将中药成分包裹在内；其中诸药配伍有镇痛、去腐生肌、促进结痂、消肿以及抗菌抗感染之功效，加上聚乙烯醇-聚苹果酸凝胶基质有抗菌作用，经药效学试验，在治疗严重创面时起到有效的协同抗菌作用，使聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶能够更好的促进烧伤伤口愈合，所选用凝胶剂基质流动性适宜、易于涂展、与皮肤亲和力好，与中药复方提取液相容性好，能缓慢平稳释放药物，达到缓释作用。
下面结合具体实施例对本发明作出进一步地详细阐述，所述实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到。
附图说明
图1大鼠伤口愈合试验结果图。
具体实施方式
实施例1
一种聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶，由表1所示的原料制成，包括以下步骤：
S1.按质量配比称取南天仙子、三七、红花、艾纳香、马桑、紫草、当归、黄连，置于不锈钢锅内，加水浸泡8h，药物遇水的重量比为1:5，浸泡过程中搅拌2次；
S2.将浸泡好的生药置于灶上，加水煎煮，生药与水的重量比例为1:10，先用大火煎煮至沸腾，改小火煎煮2小时，撤火，过滤，倒出煮好的药液，静置放冷后，减压浓缩至药液体积的5％形成中药提取液；
S3.取适量的聚乙烯醇溶于适量纯化水中，在55℃水浴加热下溶胀两小时，再用磁力搅拌机搅拌2h，得到20％聚乙烯醇溶液；
S4.称取适量聚苹果酸溶液，加入纯化水搅拌均匀，制得20wt％聚苹果酸溶液；
S5.聚乙烯醇溶液和聚苹果酸溶液按一定质量比共混后，加入中药提取液得到混合溶液，在室温下经磁力搅拌机搅拌两小时，制得聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物水凝胶。
实施例2-3
一种聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤抑菌凝胶，与实施例1的不同之处在于，由表1所示的原料制成。其中，实施例2-3的聚乙烯醇-聚苹果酸复合物中的聚乙烯醇、聚苹果酸比例仍然是1:1。
表1.实施例1-3中的原料及其重量(g)
实施例4
一种聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶，与实施例1的不同之处在于，聚乙烯醇-聚苹果酸复合物由5.60g聚乙烯醇、1.40g聚苹果酸组成。
实施例5
一种聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶，与实施例1的不同之处在于，聚乙烯醇-聚苹果酸复合物由4.67g聚乙烯醇、2.33g聚苹果酸组成。
实施例6
一种聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶，与实施例1的不同之处在于，聚乙烯醇-聚苹果酸复合物由4.00g聚乙烯醇、3.00g聚苹果酸组成。
实施例7
一种聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶，与实施例1的不同之处在于，聚乙烯醇-聚苹果酸复合物由3.50g聚乙烯醇、3.50g聚苹果酸组成。
实施例8
一种聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶，与实施例1的不同之处在于，聚乙烯醇-聚苹果酸复合物由4.38g聚乙烯醇、2.62g聚苹果酸组成。
对比例1
一种植物护理抑菌凝胶，其组成为：ε-聚赖氨酸0.2g，壳聚糖季铵盐0.4g，卡波姆1.5g，甘油20ml，10％一水柠檬酸水溶液8ml，三乙醇胺3ml，水50ml；凝胶的pH值为6.1。凝胶的制备方法，具体为：
S1.将1.5g卡波姆加入50ml水中，搅拌，放置使其充分溶胀。
S2.将0.4g壳聚糖季铵盐、0.2gε-聚赖氨酸加入20ml甘油中，充分搅拌后，加入三乙醇胺调节pH值为7.1。
S3.将S1中充分溶胀的卡波姆加入S2所得产物中，持续搅拌，得凝胶状混合物。
S4.将浓度为10％的一水柠檬酸水溶液滴加入上述凝胶状混合物，边加入边持续搅拌，得pH值为6.1的凝胶。
对比例2
一种聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶，与实施例1的不同之处在于，未加入聚乙烯醇-聚苹果酸复合凝胶基质。
对比例3
一种聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶，与实施例1的不同之处在于，聚乙烯醇-聚苹果酸复合凝胶基质中将聚苹果酸替换为等重量的聚乙烯醇。
对比例4
一种聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶，与实施例1的不同之处在于，聚乙烯醇-聚苹果酸复合凝胶基质中将聚乙烯醇替换为等重量的聚苹果酸。
性能(药效)检测试验
试验方法
(1)抑菌率测定：按照《消毒技术规范》中溶出性抑菌产品抑菌性能测试方法测定，测试实施例1-9和对比例1-4中的凝胶对大肠杆菌(8099)、白色念珠菌(ATCC10231)、金黄色葡萄球菌(ATCC6538)作用10min时的抑菌率，试验重复三次，取平均值，抑菌试验为载体试验，试验温度20℃±1℃，结果如表2所示。
表2.实施例1-8和对比例1-4的抑菌率试验结果
结合实施例1-8和对比例1并结合表2可以看出，实施例1-8对三种致病菌的抑菌率均在80％以上，优于对比例1中的凝胶，说明本申请的抑菌凝胶具有较强抑菌作用，结合对比例1-3并结合表2可以看出，对比例4抑菌率明显优于对比例3，
对比例3抑菌率明显优于对比例2，说明加入的聚乙烯醇-聚苹果酸复合凝胶基质具有明显的抑菌效果，并且加入聚苹果酸，比单一的聚乙烯醇凝胶基质具有更强的抑菌效果。
实施例4-6中聚乙烯醇、聚苹果酸的配合比在本申请的优选范围内时，持续抑菌效果进一步提升，实施例6的持续抑菌效果最好，说明聚乙烯醇、聚苹果酸的配合比例会影响持续抑菌效果。
(2)抑菌时间测定：照《消毒技术规范》中溶出性抑菌产品抑菌性能测试方法测定，测试实施例1-9和对比例1-4中的凝胶对大肠杆菌(8099)作用的抑菌率，以抑菌率不再增加为终点，记录持续抑菌时间，结果如表3所示。
表3.实施例1-9和对比例1-4的持续抑菌时间试验结果
| 实施例/对比例编号 | 持续抑菌时间/min |
| 实施例1 | 30.0 |
| 实施例2 | 30.5 |
| 实施例3 | 30.3 |
| 实施例4 | 30.2 |
| 实施例5 | 30.7 |
| 实施例6 | 30.8 |
| 实施例7 | 30.8 |
| 实施例8 | 31.4 |
| 对比例1 | 21.0 |
| 对比例2 | 21.0 |
| 对比例3 | 23.2 |
| 对比例4 | 25.6 |
结合实施例1-8和对比例1-4并结合表3可以看出，对比例1-2的持续抑菌时间均为21min，对比例3在对比例2的基础上加入聚乙烯醇后，持续抑菌时间提高至23.2min，对比例4在对比例2的基础上加入聚苹果酸后，持续抑菌时间高至25.6min，说明聚乙烯醇、聚苹果酸对本申请中的抑菌成分均具有缓释作用，能够延长凝胶的持续抑菌时间，实施例1在同时加入聚乙烯醇、聚苹果酸时，持续抑菌时间提升至30min，说明聚乙烯醇、聚苹果酸复配使用时，可以协同增效，显著延长凝胶的持续抑菌时间。
实施例6-8中聚乙烯醇、聚苹果酸的配比在优选范围内时，持续抑菌时间有所提升，实施例8的持续抑菌时间最长，说明高分子缓释组合物互相穿插，有利于包裹抑菌成分，从而达到更好的缓释效果。
(3)伤口愈合测试：以大鼠为动物模型测试凝胶对慢性伤口愈合的促进作用，将实验大鼠分为三组，模型组，聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶组和植物护理抑菌凝胶组，测试实施例1和对比例1中的凝胶对伤口愈合的促进作用，麻醉大鼠后，制备烧伤模型，配制烧伤混合燃料，由普通汽油25ml、95％乙醇60ml、松香60g、甘油5ml、二甲苯5ml、橄榄油5ml混合而成。用石棉纸一小块(8cmX5cm),中间挖空3cmx3cm，将石棉纸板置于小背上,按住小鼠,使预设烧伤区域由挖空处暴露出来,无需剪毛，涂以烧伤混合燃料0.6ml,点火燃烧20秒,用湿布扑灭。结果烧伤面积为9cm2约占体表面积的12％左右，烫伤隔天后在每个伤口处加入200μL的1×107CFU/mL的金黄色葡萄球菌菌液模拟感染，感染1天后开始给药，每日给药3g凝胶于伤口处，模型组给予空白纱布，连续18天，每48h测定伤口面积，计算伤口愈合率。
从图1可以看出，经检测，本发明聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物烧伤凝胶在14天伤口愈合率达到100％，植物护理抗菌凝胶在18天伤口愈合率达到100％，模型组在18天伤口愈合率只有61％，本产品效果优于植物护理抑菌凝胶和模型组。
Claims (6)
1.一种聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶，其特征在于：由下述质量分数比的组分制备而成，聚乙烯醇-聚苹果酸复合物8％-10％；南天仙子4％-5％；三七4％-5％；红花5％-6％；艾纳香4％-5％；马桑4％-5％；紫草5％-6％；当归4％-5％；黄连4％-5％，加入纯化水至足量。
2.一种基于权利要求1所述的聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶，其特征在于：所述的聚乙烯醇-聚苹果酸复合物4：1-3％。
3.一种基于权利要求2所述的聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶，其特征在于：所述的聚乙烯醇-聚苹果酸复合物4：3％。
4.一种基于权利要求1所述的聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶，其特征在于：所述的聚乙烯醇-聚苹果酸复合物3：3％。
5.一种基于权利要求1所述的聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶，其特征在于：所述的聚乙烯醇-聚苹果酸复合物5：3％。
6.一种基于权利要求1所述聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物的烧伤凝胶的制备方法，包括以下步骤：
S1.按质量配比称取南天仙子、三七、红花、艾纳香、马桑、紫草、当归、黄连，置于不锈钢锅内，加水浸泡8h；上述药物与水的重量比为1:5，浸泡过程中搅拌2次；
S2.将浸泡好的生药置于灶上，加水煎煮，生药与水的重量比例为1:10；先用大火煎煮至沸腾，改小火煎煮2小时，撤火，过滤，倒出煮好的药液，静置放冷后，减压浓缩至药液体积的5％形成中药提取液；
S3.取适量的聚乙烯醇溶于适量纯化水中，在55℃水浴加热下溶胀两小时，再用磁力搅拌机搅拌2h，得到20％聚乙烯醇溶液；
S4.称取适量聚苹果酸溶液，加入纯化水搅拌均匀，制得20wt％聚苹果酸溶液；
S5.聚乙烯醇溶液和聚苹果酸溶液按一定质量比共混后，加入中药提取液得到混合溶液，在室温下经磁力搅拌机搅拌两小时，制得聚乙烯醇-聚苹果酸复合植物水凝胶。
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