一种低分子量羧甲基壳聚糖复合海藻酸敷料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子生物材料医用敷料技术领域，特别是设及一种低分子量簇甲基 壳聚糖复合海藻酸敷料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 甲壳素广泛存在于海洋生物（如邮、蟹)壳和真菌的细胞壁中，壳聚糖是其脱乙酷 化产物，作为一种氨基多糖，在体内可生物降解，无毒副作用。甲壳素的用途日益引起众多 学者的关注和兴趣。由于甲壳素和壳聚糖的水不溶性，限制了其应用范围，因此，我们对甲 壳素与氯乙酸经一定工艺合成簇化物，产物簇甲基壳聚糖使具有水溶性。由于簇甲基壳聚 糖具有很好的水溶性并且具有成膜、增稠、保湿、胶化等作用，且运些特性能对伤口的愈合 起到很好的作用，更加有效的对创面起到到止血、抗菌、促愈、止痛的目的。研究发现簇甲基 壳聚糖的抑菌性能与簇甲基取代度之间并无显著正相关，但与分子量之间的关系呈负相 关，随着分子量的降低，抑菌效果显著提高，当分子量大于IX IO6时，抑菌功能不明显，当分 子量小于IO5时，抑菌活性明显增强。可W选择低分子量簇甲基壳聚糖应用于创面。
[0003] 海藻酸是一种天然多糖，主要来源于海洋植物褐藻纲。海藻酸的化学组成由G单元 与M单元通过1，4-糖巧键连接，在连接的过程中形成了单一MMM或GGG或MGGGMM交替组合。许 多研究发现，海藻酸盐能促进巨隧细胞和人浆细胞的许多免疫学功能，具有增强其细胞的 溶解活性和刺激运些细胞分泌大量的白细胞介素L和白细胞介素6等生物学性能。在医药卫 生领域，海藻酸盐作为一种功能性生物医用材料，我国卫生部颁布了一份海藻酸盐敷料的 部颁标准(WS1-128-89)。随着大力开发利用海洋资源，海藻酸盐类越来越多作用于人类健 康领域。
[0004] 人体的皮肤受到外界的损伤其防御功能严重受损，进而造成机体免疫功能严重下 降，容易引发创面感染。在烧伤患者的创面感染中，金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠埃 希菌为最常见的病原菌。研究表明低分子量簇甲基壳聚糖对上述病原菌均具有显著的抑制 功效，且人体不易产生耐药性。
[0005] 因此，开发一种W低分子量簇甲基壳聚糖为主要功能成分，且利用海藻酸纤维材 料本身具有的功效，协同起到抗菌促愈功能的新型复合材料，是现代医学急救功能材料领 域发展的趋势，预计此类功能性复合敷料具有良好的市场前景。
【发明内容】
[0006] 针对上述现有创面敷料技术，本发明提供了一种低分子量簇甲基壳聚糖和复合海 藻酸敷料及其制备方法，是通过W氯乙酸为改性剂，对低分子量医用级壳聚糖进行化学修 饰，制备的低分子量簇甲基壳聚糖通过浸溃振压等工艺与海藻酸纤维材料复合形成新型复 合敷料。本发明敷料适用于皮肤浅度烧伤、创伤W及创面感染溃烂，具有控制细菌感染、促 进创面修复的功效。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明提出的一种低分子量簇甲基壳聚糖复合海藻酸敷 料的制备方法，包括W下步骤：
[0008] 步骤一、制备医用级无菌低分子量簇甲基壳聚糖，备用；
[0009] 步骤二、由海藻酸盐纤维通过针刺工艺制备获得医用级海藻酸无纺布，备用；
[0010] 步骤=、将步骤一获得的医用级无菌低分子量簇甲基壳聚糖固定在步骤二获得的 医用海藻酸无纺布里，从而获得低分子量簇甲基壳聚糖复合海藻酸敷料，其中，低分子量簇 甲基壳聚糖的质量百分比为0.1%~8.0%，其优选为1.2%;余量为医用海藻酸无纺布。
[0011] 进一步讲，步骤一的具体过程如下；
[0012] 步骤1-1、在105°C干燥低分子量壳聚糖粉末地，按照壳聚糖与异丙醇质量体积为 0.1 g/ml的比例放入烧瓶中，室溫揽拌4h;
[0013] 步骤1-2、向上述体系中加入35wt%的氨氧化钢溶液，所述氨氧化钢溶液与上述体 系的体积比为2:1，室溫揽拌均匀，-20°C下进行碱化膨胀10h;60°C水浴中按照lml/3min的 速度滴加质量体积浓度为2g/ml的分析纯氯乙酸的异丙醇溶液，分析纯氯乙酸的异丙醇溶 液与氨氧化钢溶液的体积比1:1，在60°C水浴中反应化，进行簇甲基化，得到产物A;
[0014] 步骤1-3、按照蒸馈水与产物A的体积比为100:1配比，将产物A充分溶解，用50%醋 酸水溶液进行中和至化H=7.0,布氏漏斗抽滤分离，滤液用无水乙醇充分沉淀后用普通中 速滤纸过滤，将过滤后的固体产物用丙酬反复洗涂5次后装入截流分子量14000的透析袋 中；
[0015] 步骤1-4、将透析袋浸在蒸馈水中透析2地，将透析袋取出后放入95%乙醇水溶液 中透析24h后再次将透析袋取出；重复步骤1-4的过程3~4次；
[0016] 步骤1-5、把透析袋中的簇甲基壳聚糖水溶液用无水乙醇沉淀，抽滤后取出固体产 物置于60°C真空干燥，真空度-0.1 MPa,时间5h，分装密封后，在溫度为115 °C、压力为 0.15MPa下灭菌30min，即可得医用级无菌低分子量簇甲基壳聚糖。
[0017] 制备得到的所述医用级无菌低分子量簇甲基壳聚糖分子量介于1W-2W，外观呈类 白色或淡黄色粉末，可自由流动，无异味，直径介于100um-200um，pH=7.5，黏度60mpa. S，簇 甲基取代度90.2%。
[0018] 步骤=的具体过程是:取步骤一获得的医用级无菌低分子量簇甲基壳聚糖，配置 质量分数为0.32~3.2wt%的低分子量簇甲基壳聚糖水溶液，室溫下W12化/min的转速磁 力揽拌化;将步骤二获得的医用级海藻酸无纺布裁剪为所需规格尺寸的片材后浸溃于上述 低分子量簇甲基壳聚糖水溶液中，60°C水浴40-5化/min震荡Ih，取出后平铺于玻璃上，用娠 子压平整后，后置于60°C真空干燥，真空度-0.1 MPa,时间化，取出后包装于药用低密度聚乙 締袋，抽真空后密封，6化〇福照剂量25kGy灭菌2地，制得低分子量簇甲基壳聚糖的复合海藻 酸敷料。
[0019] 由本发明制备方法获得的低分子量簇甲基壳聚糖的复合海藻酸敷料，
[0020] 具有如下性能：水蒸气透过率为3027.75g/(m2 ? 2地）±54.63;吸湿性为6.33g/g ± 0.03;力学拉伸性能，其中：断裂强力纵向为55.17N± 0.02，横向为74.68N± 0.27;断裂伸 长率纵向为81.15% ±2.66,横向为72.61 % ±1.37。
[0021] 具有的理化指标如下：灰分为0.26% ±0.05;重金属含量为2.23ug/g±0.10;巧光 物质为阴性;水浸液酸碱度为7.63±0.22;表面活性物质为阴性;水中可溶物为5.71% ± 1.24;乙酸中可溶物为0.23% ±0.02;
[0022] 具有的抗菌性能如下:抑菌带宽度2.6mm± 0.06,去除覆盖面后的接触区的细菌无 繁殖情况；
[0023] 具有的生物相容性:样品浸提液细胞相对增值率RGR达92.5 %，细胞毒性反应为I 级;7化浸提液的细胞形态呈正常梭状，且密度分布均匀。
[0024] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0025] 由于复合材料中的海藻酸具有较强的吸液能力，能够使材料表面的低分子量簇甲 基壳聚糖迅速的释放出，所W能够快速有效的抑制细菌繁殖。同时，海藻酸的网状拓扑结构 阻止簇甲基壳聚糖完全释放，使得复合材料具有一定的持续抑菌效果，有效时间可W达到 4化。
[0026] 其中，复合材料的持续抑菌效果结果见表1;
[0027] 表 1 不同倍数最小杀菌浓度(minimum bactericidal concentration，MBC)复合海 藻酸敷料的抗菌性能(n = 6);
【附图说明】
[0029] 图1是本发明敷料中所含有的低分子量簇甲基壳聚糖的SEM图；
[0030] 图2(a)是本发明低分子量簇甲基壳聚糖复合海藻酸敷料表面的SEM图；
[0031] 图2(b)是本发明低分子量簇甲基壳聚糖复合海藻酸敷料横截面的SEM图；
[0032] 图3(a)是本发明低分子量簇甲基壳聚糖复合海藻酸敷料体外24h抑菌带抑菌性 能；
[0033] 图3(b)是本发明低分子量簇甲基壳聚糖复合海藻酸敷料体外接触区的细菌繁殖 情况；
[0034] 图4是本发明低分子量簇甲基壳聚糖复合海藻酸敷料体外细胞毒性试验NCTC clone929细胞(小鼠成纤维细胞）X 40光镜照片。
【具体实施方式】
[0035] 本发明中提供的一种制备医用级无菌低分子量簇甲基壳聚糖，主要步骤包