抗菌性创伤被覆材料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及利用壳聚糖-银纳米粒子的抗菌性创伤被覆材料及其制备方法。更详细地，涉及通过将壳聚糖和银涂敷于创伤被覆材料并进行干燥的步骤制备，来慢慢放出银纳米粒子，由此具有优秀的缓释特性的创伤被覆材料。
【专利说明】抗菌性创伤被覆材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及抗菌性创伤被覆材料及其制备方法，更详细地，涉及由于抗菌物质的缓释特性优秀而可以在患者的皮肤伤口部位长时间持续抗菌作用的抗菌性创伤被覆材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]皮肤作为在人体中占最大表面积并负责免疫功能的器官，是起到从外部的微生物或紫外线、化学物质等多种有害环境中保护我们的身体的作用及通过抑制人体的水分蒸发来防止脱水，并调节体温的作用的组织。这种皮肤应具有较强的耐物理刺激性，具有弹力，并且在人体维持生命体的期间内应充分执行其作用，因此，若皮肤出现伤口，则会在这种重要的功能产生异常，会打破人体的均衡。
[0003]伤口治疗作为恢复所有因外伤或手术而受损的组织的生物学过程，是能够使患者治愈的重要的过程。治疗伤口的方法可大致分为以维持纱布敷料之类的干燥状态的方式治疗的方法和维持湿润状态的方法。
[0004]对以湿润的环境维持伤口的湿敷的目前为止的临床研究结果在急性伤口和被视为无法治疗的伤口的慢性伤口的治疗方面证明了湿敷所提供的湿润环境的稳定性和有效性。即，由于在湿润环境下，再生上皮细胞不仅沿着创面顺畅地展开，而且渗出液所包含的多核白细胞、巨噬细胞、蛋白质分解酶及细胞生长因子等参与创伤治愈的物质在湿润环境下能够顺畅地执行其作用，因此，有效地治愈伤口。
[0005]另一方面，银(Ag)被公认为与其他任何金属相比，抗菌及杀菌能力优秀，并且，随着近代科学的发展，通过很多学者的系统性研究，以科学的方式证明了银的抗菌作用及其机制。在医药界中，长期利用银作为完美的抗生物质，且判定其效果也与以合成方式制备的人工抗生素对等，也不会伴随副作用。
[0006]当前，存在利用银来商品化的抗菌性敷料。医院在棉花或绷带使用银是因为在烧伤、感染、炎症及其他微生物感染中，已科学性地证明了银的功效。水溶液状态的胶体银作为受到美国食品药品监督管理局(FDA)承认的自然抗生素，目前在美国与褪黑激素、脱氢表雄酮(DHEA, dehydroepiandrosterone) 一同普及为有效的药,但在用作这种医疗用品方面，若利用电解的水吸收于织物面料并进行干燥的现有技术，则不仅会使银的成分微乎其微，还会在制备、搬运及使用过程中使银脱落，从而存在丧失功效的缺点。
[0007]美国专利号第6719987号及美国专利号第6087549号公开了将银纳米粒子电涂(Electrical coating)于单层结构的聚氨酯网状纤维等的技术,但由于过度含有银，因此不仅具有对正常细胞的毒性强的缺点，而且还具有银从产品中脱落而出的缺点。与此同时，由于缺乏能够吸收渗出物的吸收能力，因此具有无法提供湿润环境的缺点。并且，美国专利号6897349号虽然公开了将借助化学反应来沉淀的银纳米粒子以物理方式向纤维组织之间扩散或分散的技术，但由于银的含量不足，因此存在不仅难以期待充分的抗菌力，而且也难以期待充分的治疗效果的缺点。不仅如此，将这种银纳米技术相结合的产品共同具有纳米粒子的大小和形状不均匀，粒度分布的控制并不容易，且难以调节银的浓度及含量，制备费用高价的问题。
[0008]另一方面，壳聚糖作为存在于自然界的多糖类的一种，是对包含于螃蟹、虾的壳和鱿鱼的骨头、霉及细菌等微生物的细胞壁的甲壳素进行脱乙酰作用来获得的化合物，从1980年代中期开始利用于多种产业领域。以前，这种壳聚糖的主要用途主要限定于凝集剂、重金属吸附剂、染料废水净化剂等废水处理领域和土壤改良剂、杀虫剂、植物抗病毒剂及农药等农业领域，但随着壳聚糖的优点和多种特性得到证明，其范围正在向食品和饮料应用领域、保健卫生应用领域、化妆品应用领域、纤维相关应用领域及医药品应用领域等扩大。尤其，有报告指出，随着从1990年代开始作为能够用作医疗用材料的物质备受瞩目，壳聚糖利用于伤口治愈剂、人工皮肤、弱电性材料、血液凝固剂、人工肾膜、生物降解性手术用缝合线及抗菌性材料中。
[0009]更具体地，对于与甲壳素、壳聚糖相关的创伤被覆材料可以称得上是最初的专利的德国专利第1906155号及德国专利第1906159号公开了被粉碎的甲壳素粉末对伤口的恢复呈现出优秀的效果，而美国专利第3632754号及美国专利第3914413号公开了甲壳素能够促进创伤治愈，且具有分解于溶菌酶的性质，因此在生理学上能够被溶解。并且，日本公开特许昭57-143508号提出了由甲壳素纤维制备的纱布，日本公开特许平5-92925号指出了为了用作烧伤治疗剂，利用壳聚糖和棉、甲壳素和棉来保护伤口，缓解疼痛的效果优秀的事实，并公开了在甲壳素海绵的制备过程中，以1.5% (w/v)的浓度使液态甲壳素分散于水中，并倒在聚苯乙烯膜上之后，进行冷冻干燥，由此获得海绵形态的技术。
[0010]并且，美国专利第4651725号公开了由甲壳素纤维的无纺布(no n-wovenfabric)形成的创伤被覆材料的制备方法；美国专利第4699135号公开了由纤维状甲壳素体(fibrous chitin body)的无纺布或纤维状薄片(fibrous sheet)形成的创伤被覆材料的制备方法；韩国公开特许第2001-79260号公开了利用高取向壳聚糖短纤维(Highlyoriented chitosan short fiber)的临床医药用被覆材料的制备方法；韩国公开特许第2001-67991号公开了含有壳聚糖的功能性纤维的制备方法；韩国公开特许第2000-14189号公开了利用甲壳素、壳聚糖藻酸的伤口治疗用无纺布的制备方法。
[0011 ] 但是，这种常规的纱布型敷料虽然在吸收伤口分泌物方面有效，但却具有不仅对外部的细菌等感染没有防御能力，以干燥的状态维持伤口而延迟治疗，且敷料附着于伤口表面而致使替换并不容易的问题，而且还具有伴随着新生组织损伤及疼痛的问题。并且，在治愈的初期阶段，由于大量产生渗出物，因此具有需要每天替换好几次敷料的不便。
[0012]由作为天然高分子的甲壳素/壳聚糖(chitin/chitosan)制备的伤口治疗用敷料与由以往的合成高分子制备的产品相比较时，具有优秀的优点。由于适用甲壳素/壳聚糖的产品与以往的产品相比，人体适合性优秀，因此，伤口本身的治疗效果卓越，且具有较强的有害化学物质和重金属吸附能力，因此，期待能够发挥祛毒效果。
[0013] 本发明人瞩目于上述现有技术的问题及作为天然高分子的壳聚糖的功效，反复研究具有充分的抗菌作用且具有优秀渗出物的吸收能，来提供湿润环境，并且由于抗菌物质的缓释特性优秀而可以在患者的皮肤伤口部位长时间持续抗菌作用的抗菌性创伤被覆材料的结果，发现了若将银与壳聚糖一同混合，则壳聚糖和银进行离子键合，使细微的壳聚糖-银纳米粒子均匀地涂敷于创伤被覆材料，从而慢慢放出作为抗菌物质的银的缓释特性优秀的事实，由此完成了本发明。
【发明内容】
[0014]技术问题
[0015]因此，本发明的目的在于，提供抗菌性创伤被覆材料及其制备方法，上述抗菌性创伤被覆材料及其制备方法不仅对各种病原性细菌起到充分的抗菌作用，而且对正常细胞的生长具有最小限度的毒性，并且，以不会贴在创伤表面的方式吸收渗出物，来提供湿润环境，而且能够缓释性地放出壳聚糖-银纳米粒子，使抗菌特性长时间持续。
[0016]本发明的其他目的能够使本发明所属领域技术人员从下述的
【发明内容】
的记载明确地理解。
[0017]解决问题的手段
[0018]为了实现上述目的，根据本发明，提供抗菌性创伤被覆材料的制备方法，包括:使用水溶性壳聚糖和银化合物，来获得抗菌性涂敷溶液的步骤；使所获得的上述抗菌性涂敷溶液吸附于泡沫敷料并进行涂敷的步骤；以及对吸附有上述抗菌性涂敷溶液的上述泡沫敷料进行干燥，来获得分散有壳聚糖-银纳米粒子的创伤被覆材料的步骤。
[0019]本发明还可包括将上述泡沫敷料涂敷之后吹入空气，以确保气孔的步骤。
[0020]本发明还可包括将上述泡沫敷料干燥之后进行交联的步骤。此时，以喷射包含CaCl2或戍二醒(Glutaraldehyde)或三聚磷酸钠(Tripolyp hospate, TPP)的壳聚糖交联溶液的方式执行上述交联。
[0021]本发明的特征在于，上述抗菌性涂敷溶液的壳聚糖浓度为0.075~10% w/v，银化合物的浓度为0.01~10% w/v，尤其优选为0.1~6% w/v O
[0022]本发明的特征在于,上述抗菌性涂敷溶液通过喷涂法(spray coat ing)、浸涂法(dip coating)、流涂法(flow coating)或旋涂法(spin coat1n)涂敷于上述泡沫敷料。
[0023]并且，根据本发明，提供分散有壳聚糖-银纳米粒子的抗菌性创伤被覆材料。
[0024]发明的效果
[0025]根据本发明，通过壳聚糖-银纳米粒子从创伤被覆材料慢慢洗脱，获得能够在湿润环境的皮肤伤口部位长时间持续抗菌作用的缓释特性优秀的抗菌性创伤被覆材料。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本发明的抗菌性创伤被覆材料的制备工序的流程图。
[0027]图2为表示分散在本发明的抗菌性创伤被覆材料的壳聚糖-银纳米粒子的大小和形状的图。
[0028]图3为表示本发明的抗菌性创伤被覆材料的放出量测定结果的图。
[0029]图4为表示对本发明的抗菌性创伤被覆材料的金黄色葡萄球菌ATCC (Staphylococcus aureus ATCC) 6538 的抗菌性试验结果的图。
[0030]图5为表示对本发明的抗菌性创伤被覆材料的肺炎克雷伯菌ATC C (Klebsiellapneumoniae ATCC) 4352的抗菌性试验结果的图。
【具体实施方式】
[0031 ] 以下，参照附图对本发明进行更加具体的说明。
[0032]如图1所示，为了制备本发明的创伤被覆材料，首先使用水溶性壳聚糖和银化合物制备抗菌性涂敷溶液。
[0033]优选地，为了有效的涂敷和水溶性，水溶性壳聚糖(chitosan)应具有500~200000Da的分子量，而作为水溶性壳聚糖的种类，具有乳酸盐水溶性壳聚糖、盐酸盐水溶性壳聚糖、抗坏血酸盐水溶性壳聚糖及低分子量水溶性壳聚糖等的衍生物。作为水溶性壳聚糖的衍生物，可以例举壳聚糖-聚乙二醇(PEG,polyethylene glycol)、壳聚糖-胆汁酸等。
[0034]上述涂敷溶液的壳聚糖的浓度优选为0.075~10% w/v，这是因为在壳聚糖的浓度过小的情况下，难以发挥充分的抗菌特性，相反，在壳聚糖的量过多的情况下，存在涂敷不均匀的可能性，因此并不优选。
[0035]另一方面，作为本发明中可使用的含银的化合物，可使用溴化银、碘化银、氟化银或氯化银之类的卤化银化合物、硝酸银(AgNO3)、醋酸银、碳酸银、雷酸银、氧化银、高氯酸银、雷酸银、硫氰酸银或它们的混合物等，而在伤口治疗效果方面，优选使用硝酸银(AgNO3)。
[0036]上述含银化合物可添加0.01~10% w/v，尤其优选为0.1~6% w/v的量，若上述含银化合物的添加量小于0.01% (w/v)，则因添加量过少而实质上难以期待抗菌特性的表达，若上述含银化合物的添加量大于10.0% (w/v)，则会使银单独以粒子形态残留，反而会有害于人体。
[0037]在本发明中，当制备涂敷溶液时，首先，能够以将水溶性壳聚糖溶解于水之后添加银化合物的方式制备，还能够以单独准备各个水溶液之后，将这些水溶液相混合的方式制备涂敷溶液。
[0038]一旦用涂敷溶液混合，则由水溶性壳聚糖的羟基(0H-)和银化合物分离而成的银离子(Ag+)相互进行离子键合，由此形成壳聚糖-银纳米粒子。因此，以将包含这种壳聚糖-银纳米粒子的涂敷溶液吸附、涂敷于泡沫敷料的方式制备抗菌性泡沫敷料。
[0039]作为将涂敷溶液涂敷于泡沫敷料的方法，可以利用例如喷涂法(s praycoating)、浸涂法(dip coating)、流涂法(flow coating)或旋涂法(spin coat1n)等方法，由此使涂敷溶液吸附于上述泡沫敷料。
[0040]涂敷溶液被吸附、涂敷的泡沫敷料会经过干燥过程，而优选地，应在200°C以下的干燥温度下进行干燥。若干燥温度高于200°C，则泡沫敷料的物性会有变化，从而难以呈现所要获得的效果。
[0041]根据需要，上述泡沫敷料可在涂敷之后，干燥之前实施以0.lkgf/cm2以上的压力吹入空气，以确保气孔的步骤。因涂敷溶液的吸附，泡沫敷料的气孔被堵塞的可能性大，为了防止这一现象，实施吹气。
[0042]并且，上述泡沫敷料还能包括在干燥之后交联的步骤。若在泡沫敷料涂敷壳聚糖-银纳米粒子之后，利用交联溶液进行交联，则壳聚糖-银纳米粒子相互交联，使银的缓释特性更加优秀。作为交联方法，例如能够以在CaC12或戊二醛或三聚磷酸钠I % (w/v)水溶液中浸溃泡沫敷料或将CaC12或戊二醛或三聚磷酸钠1% (w/v)水溶液喷射于泡沫敷料的方式执行。在交联之后，根据需要重新吹气并实施热风干燥。
[0043]由此，在吸附抗菌性涂敷溶液的泡沫敷料均匀地分散有壳聚糖-银纳米粒子，从而获得抗菌性创伤被覆材料。
[0044]通过这种方法制备的抗菌性创伤被覆材料能够吸收并储存自身重量的10倍以上的水分，因而当附着于伤口时，维持湿润环境，给伤口治疗提供有效的环境，并且，从抗菌性创伤被覆材料放出壳聚糖-银纳米粒子，从而对伤口提供抗菌效果。
[0045](实施例)
[0046]以下，通过实施例对本发明进行更加详细的说明。但是，本发明并不局限于这些实施例。
[0047]壳聚糖溶液的制备
[0048]首先，为了了解用于表达抗菌力的壳聚糖的适当量，以水溶性壳聚糖的浓度分别成为 0.018% (w/v) ,0.037% (w/v) ,0.075% (w/v) ,0.125% (w/v) ,0.25% (w/v) ,0.5%(w/v) > I % (w/v) >6% (w/v) >10% (w/v)的方式在IL的蒸懼水中添加壳聚糖,并在常温条件下充分搅拌I小时，由此制备壳聚糖溶液。
[0049]将市场上所销售的泡沫敷料(长度:10cm，宽度:10cm，厚度:3cm)在常温条件下浸溃于上述壳聚糖溶液，使上述泡沫敷料充分吸收壳聚糖溶液之后，在50°C条件下进行24小时的热风干燥，由此获得含有水溶性壳聚糖的抗菌性创伤被覆材料。
[0050]根据KSJ4206:2008摇瓶法测定以上获得的含有水溶性壳聚糖的创伤被覆材料的抗菌性，并将其结果呈现于表1中。从表1中确认了水溶性壳聚糖的含量从0.075%开始呈现出抗菌力的事实。
[0051]表1
[0052]
【权利要求】
1.一种抗菌性创伤被覆材料的制备方法，其特征在于，包括: 使用水溶性壳聚糖和银化合物，来获得抗菌性涂敷溶液的步骤； 使所获得的上述抗菌性涂敷溶液吸附于泡沫敷料并进行涂敷的步骤；以及 对吸附有上述抗菌性涂敷溶液的上述泡沫敷料进行干燥，来获得涂敷有水溶性壳聚糖-银纳米粒子的创伤被覆材料的步骤。
2.根据权利要求1所述的抗菌性创伤被覆材料的制备方法，其特征在于，还包括将上述泡沫敷料涂敷之后，干燥之前吹入空气，以确保气孔的步骤。
3.根据权利要求1所述的抗菌性创伤被覆材料的制备方法，其特征在于，还包括将上述泡沫敷料干燥之后进行交联的步骤。
4.根据权利要求1所述的抗菌性创伤被覆材料的制备方法，其特征在于，上述抗菌性涂敷溶液的壳聚糖浓度为0.075~10% w/v，银化合物的浓度为0.01~10% w/Vo
5.根据权利要求1所述的抗菌性创伤被覆材料的制备方法，其特征在于，上述抗菌性涂敷溶液通过喷涂法、浸涂法、流涂法或旋涂法涂敷于上述泡沫敷料。
6.根据权利要求3所述的抗菌性创伤被覆材料的制备方法，其特征在于，以喷射包含CaCl2、戊二醛或三 聚磷酸钠的壳聚糖交联溶液的方式执行上述交联。
7.根据权利要求1所述的抗菌性创伤被覆材料的制备方法，其特征在于，上述水溶性壳聚糖为选自乳酸盐水溶性壳聚糖、盐酸盐水溶性壳聚糖、抗坏血酸盐水溶性壳聚糖及水溶性壳聚糖的衍生物中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的抗菌性创伤被覆材料的制备方法，其特征在于，上述银化合物为选自包含含有溴化银、碘化银、氟化银及氯化银的卤化银化合物、硝酸银(AgNO3)、醋酸银、碳酸银、雷酸银、氧化银、高氯酸银、雷酸银及硫氰酸银的组中的一种或两种以上的混合物。
9.一种抗菌性创伤被覆材料，其特征在于，涂敷有水溶性壳聚糖-银纳米粒子。
10.根据权利要求9所述的抗菌性创伤被覆材料，其特征在于，上述水溶性壳聚糖为选自乳酸盐水溶性壳聚糖、盐酸盐水溶性壳聚糖、抗坏血酸盐水溶性壳聚糖中的至少一种。
11.根据权利要求9所述的抗菌性创伤被覆材料，其特征在于，上述银化合物为选自包含含有溴化银、碘化银、氟化银及氯化银的卤化银化合物、硝酸银、醋酸银、碳酸银、雷酸银、氧化银、高氯酸银、雷酸银及硫氰酸银的组中的一种或两种以上的混合物。
12.根据权利要求9所述的抗菌性创伤被覆材料，其特征在于，上述抗菌性涂敷溶液的壳聚糖浓度为0.075~10% w/v，银化合物的浓度为0.01~10% w/v。
【文档编号】A61L15/18GK104080487SQ201280067405
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2012年12月28日 优先权日:2012年1月19日
【发明者】柳眩丞, 朴俊奎, 徐晙赫, 李昤求 申请人:Cg生物技术有限公司