专利名称：一种壳聚糖流体敷料膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种医疗用品，主要涉及一种用于加速皮肤烧、创伤及体表溃疡的伤口愈合及感染治疗的壳聚糖流体敷料膜。
背景技术：
银自古以来就被用于加速伤口愈合，治疗感染，净化水和保存饮料。银的杀菌机制不同于化学合成的抗菌剂，它是通过重金属离子对细菌蛋白质的变性起作用的，因此具有广谱杀菌及不易耐药的特点。然而，银在金属状态下抑菌效果微弱，而将金属银加工成纳米银，由于纳米材料本身具有的量子效应、小尺寸效应和极大的比表面积特性，使纳米银微粒表现出超常的抗菌能力，在百万分之几的浓度下即可杀灭常见的细菌、真菌、支原体、衣原 体等致病微生物。壳聚糖是甲壳质脱乙酰衍生物，是一种来源丰富、可吸收降解的天然聚氨基葡萄糖、安全无毒，可止血、抗菌和抗真菌、具有良好的生物相容性、与人体细胞有良好的亲合性、无免疫原性。水溶性壳聚糖是壳聚糖的衍生物，其含的胺基和银离子形成配位络合物后均匀分散在水溶液中，壳聚糖和葡萄糖都具有一定的还原性。壳聚糖是由自然界广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，具有多种生物学功能，因此用其作为主要材料，开发研制医用敷料，符合临床医学的要求及发展趋势。现有的以壳聚糖为原料的流体敷料膜抗菌活性不高，且生物相容性一般。
发明内容
本发明提供一种生物相容性好且抗菌活性较强的壳聚糖流体敷料膜。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
一种壳聚糖流体敷料膜，是以壳聚糖为主要原料制成，所述的壳聚糖用酸溶解，与经水充分溶胀的明胶混合，再加入甘油和银盐溶液，在超声波的作用下，使单质银以纳米胶体银的形式存在于流体中，得到纳米银溶胶。本发明的敷料膜主要原料为壳聚糖，具有广谱的抗菌性，可用于皮肤修饰和皮肤创伤敷料。分子中含有大量的-NH2和-0H，可借氢键与金属离子形成具有类似网状结构的笼形分子，从而对银离子有着稳定的配位作用。吸附银离子的壳聚糖具有更为有效的杀菌作用。作为优选，所述的壳聚糖、明胶、甘油的重量比为5-6 :5-6 :1。更为优选的是，所述的银盐为硝酸银，所述的壳聚糖、明胶、甘油、硝酸银的重量比为10 :10:2:1。明胶和壳聚糖以1:1的重量比为最佳，具有良好成膜性和组织相容性。增塑剂甘油为总体积的20%，有利于增加膜的柔软性。作为优选，所述纳米银溶胶的制备方法为壳聚糖、明胶、甘油混合均匀后，在搅拌下，将硝酸银溶液缓缓加入上述溶液中搅拌均匀，使银的浓度为1000 mg · L—1，然后将混合液置于超声仪中，设置超声功率为145-155W，时间为55-65min。更为优选的方案是，所述的超声功率为150W，时间为60min。本发明中，壳聚糖用适量酸溶解，明胶用水充分溶胀，将二者混合均匀后，再加入甘油和银盐溶液，以壳聚糖和明胶为胶体保护剂，甘油作为还原剂，通过在超声波的作用下，将银离子还原成单质银，该单质银是以胶体银的形式存在于流体中。再用碳酸氢钠溶液调试至一定pH值(近中性)后，过滤而获得的一 种壳聚糖生物流体敷料。本发明以壳聚糖为胶体保护剂，对银离子有包合作用。以明胶为胶体的促进剂，能促进反应进程，具有良好的成膜性和组织相容性。加入适量的增塑剂甘油，可增加膜的柔韧性、膨胀性和透气功能。在超声波、壳聚糖、甘油、明胶的作用下，Ag+被还原，生成Ag原子，以纳米银的形式分散在胶体溶液中。因此，是目前用于，烧(创)伤后新鲜创面覆盖敷料时较好的选择。本发明以改善烧伤区域血液循环的状态为治疗的手段，以抗感染，保护皮肤创面，促进愈合为另一重要来研制处方。具有抗菌消炎作用，对人体皮肤组织烧伤、烫伤的创面具有良好的抗菌消炎、抗感染作用，且无毒、无刺激性，可保持创面湿润，加快创面愈合，是烧伤创面护理、预防感染较好外用敷料。使用方法外用，每日1-2次，涂敷于清创后的皮肤创面，必要时可用消毒纱布或油性纱布包扎和覆盖。本发明的敷料膜具有抗菌、消炎，保护皮肤创面，预防感染，促进愈合的功能，可用于治疗烧烫创面的感染及各种创伤的愈合。本发明的优点为采用硝酸银溶液在超声波、壳聚糖、葡萄糖的共同作用下，Ag+被还原，生成Ag原子，均匀分散在壳聚糖胶体溶液中。通过壳聚糖对银粒子的包合作用，获得单分散的类球形颗粒，平均粒径在10 nm以下，且分布均匀，银在纳米状态下的小尺寸效应和表面效应显著增强，使其杀菌能力产生了质的飞跃，极少量的纳米银即可产生强力的杀菌作用。而壳聚糖本身具有生活活性和止血作用，能阻止血纤维蛋白素的形成，结缔组织细胞的增生及胶原蛋白的合成。经毒理学试验、动物学试验、体外抗菌试验。壳聚糖与纳米银共混膜后，具有良好的生物相容性及较强的抗菌活性，能促进创面修复及加速愈合，对于大面积烧伤、创伤具有良好的杀菌消炎作用，预防感染，吸引创面渗液，止血、镇痛，加速伤口愈合等作用。
图I是制得的纳米银溶胶银离子的透射电子显微镜(TEM)图，图中为电镜放大10万倍，a 为 m 壳聚糖mAgN03=l: I, b 为 m 壳聚糖mAgN03=5:1, c 为 m 壳聚糖mAgN03=10:1, d为 m 壳聚糖mAgN03=15:1。
具体实施例方式下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。
实施例I纳米银溶胶的制备
材料与仪器硝酸银(分析纯，纯度99.8%，天津市文达稀贵试剂化工厂)，甘油(中国医药上海化学试剂公司)，水溶性壳聚糖(药用级，桓台县金湖甲壳制品有限公司)，纯化水(自制)QC- RO II -O. 5T/H二级反渗透纯化水设备(杭州其诚净化设备有限公司)，H_800型透射电子显微镜(日本日立)，UV-2501型紫外-可见分光光度计(岛津)，JF1204分析天平(余姚市金诺天平仪器有限公司)。实验方法准确称取一定量的硝酸银，加水溶解，置入棕色容量瓶中备用。准确称取一定量的水溶性壳聚糖，加水溶解，配成一定浓度的溶液，过滤，置密闭瓶中备用。按与硝酸银的不同比例(质量比)，分别取甘油、壳聚糖水溶液混合均匀，加水，然后将硝酸银溶液在搅拌下加入上述溶液中，使银的浓度为1000 mg 将混合溶液置于超声振荡仪中以不同超声功率、超声振荡一定时间，在超声波、壳聚糖、葡萄糖的共同作用下，Ag+被还原，生成Ag原子，均匀分散在壳聚糖胶体溶液中。·a、水溶性壳聚糖用量的影响
根据上述实验方法，选择m壳聚糖mAgN03质量比为O: I、1: 1、5: I、10: I、15:1和m甘油mAgN03为2:1，超声功率150W，超声时间60min制备含银粒子的纳米银溶胶。采用透射电子显微镜(TEM)的表征手段，将上述制备的溶胶直接滴到附有碳膜的铜网上，干燥后再用H-800型透射电子显微镜观察粒子的形貌和大小。随着壳聚糖含量的增加，制备的银胶体溶液颜色逐渐加深，由橙黄色、橙红色到棕黄色。当m壳聚糖mAgN03为10:1时，壳聚糖对银粒子有很好的包合作用，获得单分散的类球形颗粒，而m壳聚糖mAgN03大于10:1时,壳聚糖的进一步作用不明显，电镜结果见图l(a、b、c、d)。当不加壳聚糖时，反应进行很慢，且随着反应的进行，溶液出现灰色粒子沉淀；当m壳聚糖mAgN03大于10:1时，氯离子检验未见白色沉淀，说明反应达到平衡。由以上结果可以看出，当m壳聚糖mAgN03为10:1时,对银粒子有很好的包合作用，获得单分散的类球形颗粒，平均粒径在10 nm以下,且较均勻,而m壳聚糖mAgN03大于10:1时，壳聚糖的进一步作用不明显。b、银溶胶的紫外-可见吸收光谱分析考察水溶性壳聚糖用量对银胶体吸收光谱的影响。将上述制备的银溶胶以水稀释同等的浓度，置于石英比色皿中，用UV-2501型紫外-可见分光光度仪进行扫描。金属纳米粒子的等离子共振吸收峰的位置和形状与粒子的大小、电介质和表面吸附情况有关。通常，较窄的半峰宽意味着溶胶中银粒子的粒径分布也相对较窄，即银粒子的大小较为均一；可见谱峰的最大吸收位置粗略地表征银粒子的粒径，谱峰的波长越大，相应的粒子粒径也越大。取m壳聚糖mAgN03为10:1，m甘油mAgN03为2:1，在超声功率150W、超声时间60 min制备的两种银溶胶，添加壳聚糖的为样品A，添加甘油的为样品B，另取同法制得的空白溶液(制备过程中未发生任何颜色的变化)，分别于紫外-可见分光光度仪上扫描。从两种样品的紫外-可见光谱图可见，二种样品峰形相近且都只有一个吸收峰，说明所得银纳米粒子为球形颗粒将150但样品A的峰强度比样品B的峰强度大，因此，样品A的半峰宽比样品B的半峰宽小，说明样品A的银粒子的平均粒径比样品B的小、分布均匀，与电镜结果相符。
C、纳米银溶胶体外抗菌性能
选用抑菌圈法对所制备的纳米银溶胶进行抗菌效果的定性检测；选用浸溃法(计算抑菌率法)对其进行抗菌性能的定量检测。抑菌圈法将纳米银溶胶、空白溶胶(即纳米银溶胶不含银的基质)分别稀释10倍备用。将直径6 mm圆形滤纸片高压蒸汽灭 菌，干燥，根据需要，将纸片分别放入试样溶液中浸泡40 min，取出待用。将浸有无菌水的纸片作为样液的对照。所用器皿均需无菌，操作过程要保证无菌环境。将三种供试菌分别均匀涂布接种于营养琼脂、沙氏培养基平板上，再用无菌眼科镊子将上述处理好的纸片间隔贴于其上，置37 C培养24 h，观察、测量并记录抑菌圈大小。抑菌实验结果详见表I。表I纳米银溶胶和空白溶胶的抑菌圈直径(mm)
黃种 I纳米银溶胶I空白溶胶 大肠杆菌 ΤΓ3 7.5 金黄色葡萄球菌 ΤΓ8 6.7 白色念珠菌_16. 2_6^_
由以上结果可以看出，纳米银溶胶、空白溶胶对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠
菌都有抑菌性；纳米银溶胶显示出很强的抑菌性；空白溶胶的抑菌性来源于水溶性壳聚糖
的抑菌性；利用壳聚糖合成纳米银，抗菌有加和性。浸溃培养法(抑菌率法)浸溃法是抗菌剂抗菌性能检测的一种定量的方法。该方法需要在定性实验的前提下进行，如测得样品可能有抑菌作用，才继续用此法计算抑菌率。将一定量(使银的浓度分别为SOmg.L'lOO mg. Γ1)的纳米银溶胶分别放入装三种菌的每一个菌悬液(菌种浓度均为3X106 CFU. πιΓ1)中，振荡均匀，在37 C培养24 h。取初始时刻和振荡灭菌24 h后终止时刻的菌液各I mL，在装有无菌水的试管中采用10倍稀释法稀释(即每次将试液稀释10倍，直至达可测浓度)。然后各取O. I mL均匀涂布于平板上，恒温(37 C)中培养24h后，取出平板计数，计算抑菌率。两种浓度的的纳米银溶胶的抑菌率结果见表2。表2纳米银溶胶的两种浓度(50mg. L'100 mg. Γ1)的抑菌率_
菌种_纳米银溶胶(50mg. L/1)_纳米银溶胶(IOOmg. L/1)_
大肠杆菌 —100
金黄色葡萄球菌 100100
白色念珠菌丨99.99IlOO
由以上结果可以看出，纳米银溶胶在浓度为50 mg.L—1时，对大肠杆菌、金黄色葡萄球
菌、白色念珠菌的抑菌率大于99. 99%。当浓度为100 mg. L—1时，对三种菌的抑菌率为100%。
进一步验证了本发明敷料膜中的纳米银溶胶具有优良的抗菌性能。
实施例2
按10 10 2 1的重量比例称取壳聚糖、明胶、甘油和硝酸银，硝酸银与水混合制成溶液，壳聚糖用酸溶解，然后与经水充分溶胀的明胶混合，再加入甘油混合均匀，在搅拌下，将硝酸银溶液缓缓加入上述溶液，使银的浓度达到1000 mg · L_\搅拌均匀，然后将混合液置于超声仪中，设置超声功率为150W，时间为60min，通过超声波作用下，制得的1000 mg · Γ1的纳米银粒子为单分散类球形，平均粒径为10 nm以下且粒度分布较窄，以胶体的形式均匀分散在壳聚糖流体敷料中。实施例3 按12 12 2 1. 2的重量比例称取壳聚糖、明胶、甘油和硝酸银，硝酸银与水混合制成溶液，壳聚糖用酸溶解，然后与经水充分溶胀的明胶混合，再加入甘油混合均匀，在搅拌下，将硝酸银溶液缓缓加入上述溶液，使银的浓度达到1200 mg · L_\搅拌均匀，然后将混合液置于超声仪中，设置超声功率为150W，时间为65min，通过超声波作用下，制得的1200 mg · Γ1的纳米银粒子为单分散类球形，平均粒径为10 nm以下且粒度分布较窄，以胶体的形式均匀分散在壳聚糖流体敷料中。实施例4
按12 12 2 :1. 2的重量比例称取壳聚糖、明胶、甘油和硝酸银，硝酸银与水混合制成溶液，壳聚糖用酸溶解，然后与经水充分溶胀的明胶混合，再加入甘油混合均匀，在搅拌下，将硝酸银溶液缓缓加入上述溶液，使银的浓度达到1200 mg · L_\搅拌均匀，然后将混合液置于超声仪中，设置超声功率为155W，时间为55min，通过超声波作用下，制得的1200 mg · Γ1的纳米银粒子为单分散类球形，平均粒径为10 nm以下且粒度分布较窄，以胶体的形式均匀分散在壳聚糖流体敷料中。
实施例5
按10 10 2 1的重量比例称取壳聚糖、明胶、甘油和硝酸银，硝酸银与水混合制成溶液，壳聚糖用酸溶解，然后与经水充分溶胀的明胶混合，再加入甘油混合均匀，在搅拌下，将硝酸银溶液缓缓加入上述溶液，使银的浓度达到1100 mg · L_\搅拌均匀，然后将混合液置于超声仪中，设置超声功率为145W，时间为65min，通过超声波作用下，制得的1100 mg · Γ1的纳米银粒子为单分散类球形，平均粒径为10 nm以下且粒度分布较窄，以胶体的形式均匀分散在壳聚糖流体敷料中。
本发明制得的生物敷料膜具有以下几种相应的药效和药理功能
I)体外抗菌活性通过对275株I临床分离的病原菌的抗菌活性测定，证明其具有良好的抗菌作用，且抗菌谱较广，对G，G及白色念珠菌均有显著的抑杀效果。2)剂型独特减少创面污染，该敷料为半流体状，涂于创面干燥后可形成一透明薄膜，能够起到天然的屏障保护作用，通透性高，能够控制和呼吸渗出物，使用后创面收敛，渗出物显著减少，对深部伤口的愈合非常有利。3)安全性评价经急性毒性试验、皮肤刺激试验、皮肤致敏试验及细胞毒性试验等多项安全性评价，证明本产品安全无毒，生物相容性好。以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
权利要求
1.一种壳聚糖流体敷料膜，是以壳聚糖为主要原料制成，其特征在于所述的壳聚糖用酸溶解，与经水充分溶胀的明胶混合，再加入甘油和银盐溶液，在超声波的作用下，使单质银以纳米胶体银的形式存在于流体中，得到纳米银溶胶。
2.根据权利要求I所述的一种壳聚糖流体敷料膜，其特征在于所述的壳聚糖、明胶、甘油的重量比为5-6 :5-6 :1。
3.根据权利要求I所述的一种壳聚糖流体敷料膜，其特征在于所述的银盐为硝酸银，所述的壳聚糖、明胶、甘油、硝酸银的重量比为10 :10:2:1。
4.根据权利要求I或2或3所述的一种壳聚糖流体敷料膜，其特征在于所述纳米银溶胶的制备方法为壳聚糖、明胶、甘油混合均匀后，在搅拌下，将硝酸银溶液缓缓加入上述溶液中搅拌均匀，使银的浓度为1000-1200 mg· I/1，然后将混合液置于超声仪中，设置超声功率为145-155W，时间为55-65min。
5.根据权利要求4所述的一种壳聚糖流体敷料膜，其特征在于所述的超声功率为150W，时间为 60min。
全文摘要
本发明涉及一种医疗用品，主要涉及一种用于加速皮肤烧、创伤及体表溃疡的伤口愈合及感染治疗的壳聚糖流体敷料膜。一种壳聚糖流体敷料膜，是以壳聚糖为主要原料制成，所述的壳聚糖用酸溶解，与经水充分溶胀的明胶混合，再加入甘油和银盐溶液，在超声波的作用下，使单质银以纳米胶体银的形式存在于流体中，得到纳米银溶胶。本发明的敷料膜主要原料为壳聚糖，具有广谱的抗菌性，可用于皮肤修饰和皮肤创伤敷料。分子中含有大量的-NH2和-OH，可借氢键与金属离子形成具有类似网状结构的笼形分子，从而对银离子有着稳定的配位作用。吸附银离子的壳聚糖具有更为有效的杀菌作用。
文档编号A61L15/44GK102847193SQ20121022787
公开日2013年1月2日 申请日期2012年7月4日 优先权日2012年7月4日
发明者童鑫霞 申请人:杭州科洛生物技术有限公司