CN1552292A - 双层复合人工皮肤及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双层复合人工皮肤及其制备方法，双层复合人工皮肤主要材料为高脱乙酰度的壳聚糖，它还包括一些中草药浸取成分、维生素和生物制剂等主要成分，该人工皮肤为双层膜状结构，分为基础膜和覆膜，基础膜为打孔膜，覆膜为超薄膜，其制备方法分为制备高脱乙酰度的壳聚糖、制备基础膜胶液、制备基础膜、制覆膜胶液、制作成品五个步骤。该人工皮肤的渗透性，透气性，生物亲和性及其拉伸强度指标极佳，且该人工皮肤易于工业化生产，易于临床推广。

Description

双层复合人工皮肤及其制备方法

一、技术领域

本发明涉及一种医用人工皮肤及其制备方法。

二、技术背景

“人工皮肤”是一种用于治疗皮肤创伤面的敷料，由于其一般多是制成膜片状，所以形象地称作“人工皮肤”。关于人工皮肤的研究已有相当长的一段时期，上世纪六十年代，是世界上许多国家“人工皮肤”研究的活跃时期，但当时所使用的材料多数为化学合成材料或生物材料与合成材料的复合物，由这些材料所制成的“人工皮肤”具有较好的物理学特性，坚固、透水、透气，但其仅仅起到覆盖物的作用，却不能刺激创面细胞的生长复原。近年来，关于“人工皮肤”的研究多集中在以复合材料构建骨架，然后再以纯天然生物材料(包括生物高分子多糖类材料及中药的提取物等)填充制膜或以高分子材料制膜(或是网架结构)，在其表面培养组织细胞，然后加工成“人工皮肤”。这类“人工皮肤”具有良好的组织相容性及一定的物理学强度，但其工艺复杂，成本高，生产周期长，在临床上使用比较困难。

三、发明内容

本发明的第一个目的是解决上述“人工皮肤”的缺陷，提供一种既具有一定物理学强度，又能与创面组织很好融合，促进伤口组织细胞增殖、复原，且生产工艺简单，成本低，易保存，易于在临床推广的生物复合材料制成的双层复合人工皮肤；本发明的另一个目的是提供一种双层复合人工皮肤的制造方法。

本发明目的一所述的双层复合人工皮肤使用的主要材料为壳聚糖，是甲壳素经高度脱乙酰后的产物，是一种纯天然可降解且不对人体造成任何副作用的生物材料，该材料与人体组织有着良好的相容性，并且来源广泛，所以说，壳聚糖是当今合成“人工皮肤”的最佳材料之一。

双层复合人工皮肤的结构为一种双层复合膜结构，由基础膜与覆膜组成，基础膜除主要原料壳聚糖外，还加入一些中药浸取物及一些维生素和消毒剂，这些药物成分起着促进伤口止血、解毒、消肿、使伤口细胞增殖的作用。基础膜有一定的厚度(0.01mm～1.5mm)，其拉伸强度也较大，使其在使用过程中不易破损。基础膜为带孔膜，然后再在其表面敷上一层超薄膜，这样既能保障该“人工皮肤”有一定的透气性，又不会使微生物通过“人工皮肤”而使创面感染。该“人工皮肤”对水蒸气的透过量大于2000g/m²·h。覆膜的主要成分也是壳聚糖，并加入透明质酸钠、黄原胶、低分子量肝素、硫酸软骨素、酪氨酸、苏氨酸、精氨酸及洗必泰等药物。黄原胶是一种溶于水的无毒的高分子杂多糖，对创面渗出液的吸收及使人工皮肤与创面良好的结合起着重要作用。低分子量肝素与硫酸软骨素对于成纤维细胞，血管上皮细胞，角质细胞的转移、增殖有重要作用。透明质酸钠与血纤蛋白相结合，使创面处所形成的结块结构疏松，利于成纤维细胞、血管上皮细胞等细胞向基质内部的转移并同时促使创面血管的再生及调节炎症功能。

本发明的另一个目的是通过以下技术方案实现的：

1、制备高脱乙酰度的壳聚糖

将市售(或自制)甲壳素置于稀盐酸溶液中，加热保温反应2小时后降至常温存放24小时然后取出。再将其置入(40％-50％)NaOH溶液中于60℃条件下反应8小时，如此处理4次，取出产物即为高脱乙酰度壳聚糖(脱乙酰度为90％～95％)，水洗，晾干。

2、制备基础膜胶液

将主要成分为石榴皮、黄芩、紫草、大黄、黄柏、全当归等中药加水煎煮，过滤得药汁，再将主要成分为维生素A、维生素C、维生素E、维生素B2、维生素K、洗必泰、佛诺沙星等抗菌药物加入，然后向滤液中加入一定量的乙酸及第一步所制得的壳聚糖，使其充分混溶，即为基础膜胶液。

3、制备基础膜

将基础膜胶液倒入制膜槽中，烘干，然后再加热升温到90℃～100℃，将槽取出，迅速放入稀NaOH溶液中在室温条件下浸泡，再将制膜槽取出按上述加热及浸泡的程序反复2～3次后，则可以将膜轻易取下，用蒸馏水清洗数次，然后用打孔器打孔，便制成基础膜，并将其置于阴凉处晾干，备用。

4、制覆膜胶液

配制稀乙酸溶液，加入第一步制得的壳聚糖过量，得到壳聚糖的饱和溶液，过滤取上清液，再将透明脂酸钠、黄原胶、低分子量肝素、硫酸软骨素、酪氨酸、苏氨酸、丝氨酸、精氨酸、洗必泰、佛诺沙星各成分加入，充分搅拌，加热进行保温，即得覆膜胶液。

5、制做成品

将覆膜胶液喷涂到晾干的主膜上，晾干后置于稀NaOH溶液中浸泡若干小时后取出，水洗干净后切割，包装，紫外线消毒处理后，即为成品。

本发明的双层复合人工皮肤在修复裸鼠皮肤创面中的应用中取得了良好的效果。

由成年裸鼠作为实验动物模型，人为造成其背部全层皮肤缺损(1.5×2cm)，然后贴敷本发明所述的“人工皮肤”，并进行包扎。3天后，打开包扎，发现移植皮肤与创面贴合紧密，融合良好，7天后发现移植皮肤下已形成角质层，12天后，创面基本愈合，在创面移植“人工皮肤”后至愈合的全过程中，未形成积液。

四、具体实施方式

1、取100g市售(或自制)甲壳素置于(1％-10％)盐酸溶液中，在60℃条件下保温反应2小时，然后在常温条件下存放24小时后，取出洗净，将其放入(40％-50％)NaOH溶液中在60℃条件下反应8小时，将NaOH溶液滤出，再加入新的(40％-50％)NaOH溶液，继续在60℃条件下反应8小时，如此反复处理4次，取出壳聚糖，水冼，晾干。

2、将石榴皮10g，黄芩10g，紫草5g，大黄10g，黄柏10g，全当归10g等药物加500ml水煎煮1小时，过滤，取药汁100ml，再加入20μg维生素A、15μg维生素C、10μg维生素E、5μg维生素B₂、5μg维生素K、5μg洗必泰、5μg佛诺沙星等药物成分，然后加入冰乙酸1ml，加入第一步制得的壳聚糖3克，使其充分混合均匀，成为胶液。

3、将第二步制得的胶液倒入制膜槽中，使槽体水平放置，并在45℃下烘干，烘干后再加温至90℃～100℃，加热30分钟取出，迅速放入2％的NaOH溶液中在室温条件下浸泡1小时，然后将制膜槽取出按上述加热及浸泡的程序反复2～3次，则可以将膜轻易取下。用蒸馏水将该膜反复浸泡、清洗数次，直至洗液pH值呈中性后，再将膜取出用打孔器打孔(孔密度为10～120个/cm²，孔直径为0.01～0.2mm)，置于阴凉处晾干，即为主膜。

4、配制0.1％的乙酸溶液80ml，加入1克由第一步制得的壳聚糖，在80℃条件下加热搅拌1小时后，滤出不溶物，向滤液中加入透明脂酸钠0.015g、黄原胶0.05g、低分子量肝素0.005g、硫酸软骨素0.04g、酪氨酸0.005g、苏氨酸0.02g、丝氨酸0.02g、精氨酸0.05g、洗必泰0.005g、佛诺沙星0.005g，搅拌均匀在80℃条件下保温1小时，即为覆膜胶液。

5、将覆膜胶液喷涂到晾干的主膜上，晾干后置于2％的NaOH溶液中浸泡1小时后取出，水洗至洗液pH值呈中性后切割，包装，紫外线消毒处理后，即为成品。

Claims (5)

1、一种双层复合人工皮肤，主要材料为高脱乙酰度的壳聚糖，其特征在于：它还包括一些中草药浸取成分、维生素和生物制剂等主要成分，该人工皮肤为双层膜状结构，分为基础膜和覆膜，基础膜为打孔膜，覆膜为超薄膜。

2、根据权利要求1所述的双层复合人工皮肤，其特征在于：所述的打孔膜，打孔密度为10～120个/cm²，孔直径为0.01～0.2mm，所述的超薄膜厚度为0.002～0.05mm。

3、根据权利要求1所述的双层复合人工肤，其特征在于：所述的高脱乙酰度壳聚糖，脱乙酰度为85％～95％，所述的中草药浸取成分为：石榴皮、黄芩、紫草、大黄、黄柏、全当归，所述的维生素为：维生素A、维生素C、维生素E、维生素B₂、维生素K、洗必泰、佛诺沙星，所述的生物制剂成分为：透明脂酸钠、黄原胶、低分子量肝素、硫酸软骨素、酷氨酸、苏氨酸、丝氨酸、精氨酸、洗必泰、佛诺沙星。

4、根据权利要求3所述的双层复合人工皮肤，其特征在于：所述的主要成分壳聚糖、中草药、维生素、生物制剂的组分为：壳聚糖100克，石榴皮10g，黄芩10g，紫草5g，大黄10g，黄柏10g，全当归10g、20μg维生素A、15μg维生素C、10μg维生素E、5μg维生素B₂、5μg维生素K、5μg洗必泰、5μg佛诺沙星、透明脂酸钠0.015g、黄原胶0.05g、低分子量肝素0.005g、硫酸软骨素0.04g、酪氨酸0.005g、苏氨酸0.02g、丝氨酸0.02g、精氨酸0.05g、洗必泰0.005g、佛诺沙星0.005g。

5、一种上述双层复合人工皮肤的方法，其特在于：按以下过程进行：

(1)制备高脱乙酰度的壳聚糖

将市售(或自制)甲壳素置于稀盐酸溶液中，加热保温反应2小时后降至常温存放24小时后取出。再将其置入(40％-50％)NaOH溶液中于60℃条件下反应8小时，如此处理4次，取出产物即为高脱乙酰度壳聚糖，水洗，晾干。

(2)制备基础膜胶液

将主要成分为石榴皮、黄芩、紫草、大黄、黄柏、全当归等中药加水煎煮，过滤得药汁，再将主要成分为维生素A、维生素C、维生素E、维生素B₂、维生素K、洗必泰、佛诺沙星等抗菌药物加入，然后向滤液中加入一定量的乙酸及第一步所制得的壳聚糖，使其充分混溶，即为基础膜胶液。

(3)制备基础膜

将基础膜胶液倒入制膜槽中，烘干，然后再加热升温到90℃～100℃，将槽取出，迅速放入稀NaOH溶液中在室温条件下浸泡，再将制膜槽取出按上述加热及浸泡的程序反复2～3次后，则可以将膜轻易取下，用蒸馏水清洗数次，然后用打孔器打孔，便制成基础膜，并将其置于阴凉处晾干，备用。

(4)制覆膜胶液

配制稀乙酸溶液，加入第一步制得的壳聚糖过量，得到壳聚糖的饱和溶液过滤，取上清液，再将透明脂酸钠、黄原胶、低分子量肝素、硫酸软骨素、酪氨酸、苏氨酸、丝氨酸、精氨酸、洗必泰、佛诺沙星各成分加入，充分搅拌，加热进行保温，即得覆膜胶液。

(5)制作成品

将覆膜胶液喷涂到晾干的主膜上，晾干后置于稀NaOH溶液中浸泡若干小时后取出，水洗干净后切割，包装，紫外线消毒处理后，即为成品。