一种喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料的制作方法

本发明涉及一种喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料，属于医用创伤敷料技术领域。

背景技术：

皮肤具有抵抗体外病原细菌的入侵，排泄人体废物，防止人体水分蒸发散失，调节人体温度，感受外界刺激的重要功能。因创伤、擦伤、烧伤以及溃烂等导致皮肤受损时，很容易引起局部甚至全身性问题，如水分和蛋白质过度散失、免疫系统失调、细菌感染等，严重的甚至危及生命。因此，皮肤受损时需要使用创伤敷料来加速止血、保护创面、防止细菌感染，并创造伤口适宜的修复环境，加速创面愈合。传统的创伤敷料主要是纱布、脱脂棉、绷带等，不具备治疗和修复伤口等性能，也不具有抗菌活性，在临床中应用范围受到局限。因而，可促进伤口愈合，使用方便以及具有抗菌等多种功效的新型创伤敷料逐渐发展起来。

壳聚糖是甲壳素脱乙酰化得到的一种天然氨基多糖，是地球上存在量仅次于纤维素的多糖，性能优越，具有生物可降解、生物相容性以及抗真菌、抗过敏、抗肿瘤和免疫激活作用等生理学活性。壳聚糖用于创伤处理，可促进细胞增殖、组织生长和血液凝结，减轻神经末端的疼痛；此外，壳聚糖具有良好的亲水性，可保持伤口一定的润湿程度，加速坏死组织和纤维蛋白的溶解，有利于细胞增殖分化和移动，加速肉芽组织的形成，促进伤口的愈合。因此，壳聚糖基伤口敷料得到人们的广泛关注。

中国专利公开号为CN 1493364 A，公开日为2004年5月5日，发明名称为壳聚糖生物敷料的制造方法，该申请案将壳聚糖制成丝后再纺织成纱布，然后再纱布上涂敷分子量小于5000的壳聚糖，制得壳聚糖生物敷料。中国专利公开号为CN 1887358 A，公开日为2007年1月3日，发明名称为一种医用壳聚糖敷料及其应用，该申请案以壳聚糖和中药提取物或壳聚糖衍生物或金属离子按照一定比例混合制成粉状壳聚糖敷料，或者将该粉状敷料中各成分先各自溶解后再按照一定比例混合，再通过刮膜、干燥得到膜片状壳聚糖敷料，也可以将上述混合溶液通过冷冻干燥制得海绵状壳聚糖敷料。中国专利公开号为CN 103656731 A，公开日为2014年3月26日，发明名称为一种医用壳聚糖复合敷料，该申请案将壳聚糖、海藻酸盐、抗菌剂和消炎剂按照一定比例混合得到粉状壳聚糖复合敷料，或者将粉状壳聚糖复合敷料加入乙酸水溶液中充分溶解，再加入增塑剂后倒入制膜模具中，刮平，干燥后，脱模，制得膜状壳聚糖复合敷料。中国专利公开号为CN 104324412 A，公开日为2015年2月4日，发明名称为一种竹原壳聚糖功能性敷料，该申请案将壳聚糖纤维和竹纤维通过针刺形成无纺布结构的敷料基层，然后在敷料基层下表面的贴肤层采用高分子聚合物作为防渗膜层，敷料基层上表面为由强吸水纤维组成的锁水层。中国专利公开号为CN 104623719 A，公开日为2015年5月20日，发明名称为一种壳聚糖水凝胶敷料及其制备方法，该申请案将低分子量的壳聚糖溶解于乙酸溶液中，然后加入芦荟粉末、透皮吸收促进剂、止血物等，并通过戊二醛交联，制得壳聚糖水凝胶，再经水洗、晾干、切块、灭菌得到壳聚糖水凝胶敷料。

上述发明制备的壳聚糖创伤敷料多为粉状、膜状、海绵状、织物结构状或凝胶体结构状，在大面积创伤面和身体部位创伤面上使用不方便，而且敷料与伤口的贴附性较差，需要借助胶布等外力粘附在伤口表层，存在不方便储存、携带和使用等问题。为了克服上述问题，中国专利公开号为CN 102671232 A，公开日为2012年9月19日，发明名称为电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂敷料及其制备方法，该申请案将壳聚糖盐酸盐溶于去离子水中制得溶液，然后加入电气石粉，搅拌混合均匀，再加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)乙醇溶液混合均匀，得到电气石/壳聚糖盐酸盐复合喷涂型水剂创伤敷料。中国专利公开号为CN 102847193 A，公开日为2013年1月2日，发明名称为一种壳聚糖流体敷料膜，该申请案将壳聚糖溶解在酸溶液中，与经水溶胀的明胶混合，再加入甘油和银盐溶液，经超声波的作用得到流体敷料膜。

由于壳聚糖的相对分子质量较大，而且分子间存在较强的氢键作用力，化学性质稳定，溶解性较差，不能直接溶于水中或一般的有机溶剂中，所以现有公开的技术方案均采用醋酸、盐酸、柠檬酸等有机或无机的稀酸溶液溶解壳聚糖。由此得到的壳聚糖水剂敷料，通过水分的蒸发，可以在伤口表面成膜，促进伤口的愈合。但是成膜时间较长，且由于形成的壳聚糖膜中有酸的残留，遇水会重新溶解，导致其耐水性差。另外，化学物质的残留，对人体有潜在的健康危害。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种使用方便，没有化学物质残留且成膜速度快的喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料，主要是通过将壳聚糖制成水凝胶体，然后均匀分散在蒸馏水中，在高压低温条件下持续通入二氧化碳气体，得到壳聚糖溶液，再经辐照灭菌、罐装、得到喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料。

壳聚糖凝胶在二氧化碳水溶液中的溶解可以用以下化学式表示：

首先，二氧化碳溶解在水中，产生碳酸，碳酸能够电离出一个带点的H⁺，同时壳聚糖凝胶在谁溶液中吸水量大，H⁺容易接近壳聚糖凝胶，同时附着在壳聚糖上，从而得到可溶的Chitosan-NH₃⁺。

该发明方法制备的喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料，使用时直接喷涂在伤口表面，可以在伤口表面快速成膜，并保持伤口在湿润的环境中，促进伤口愈合，避免包扎，综合性能优越，在创伤修复方面有很好的应用前景。

为了实现上述目的，其技术解决方案为：

一种喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料，所述壳聚糖水剂创伤敷料存储在高压容器中，所述喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料由壳聚糖、甘油、二氧化碳和蒸馏水体系组成，各组分的质量百分含量分别为：

所述的壳聚糖的黏均分子量(Mη)为50000～100000，脱乙酰度≥90％。

所述的喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料是由壳聚糖水凝胶溶解于二氧化碳水溶液中制备得到。

本发明将二氧化碳气体持续通入蒸馏水，二氧化碳气体溶解于蒸馏水中形成碳酸溶液，以此溶液为溶剂制备壳聚糖溶液，本发明的壳聚糖水剂创伤敷料存储在高压容器中，由于保持较高压力，从而促进二氧化碳能够更多的溶解在水中，从而促进壳聚糖的溶解，在制备过程中，溶解时的壳聚糖为壳聚糖凝胶，由于凝胶状态的壳聚糖的结构分散，容易吸收水分，碳酸溶液更容易与壳聚糖接触，容易促进壳聚糖的溶解。此方法制备的壳聚糖溶液喷涂在伤口表面时，二氧化碳气体立即挥发，溶解于其中的壳聚糖快速沉淀析出形成凝胶膜；形成的壳聚糖凝胶膜中无酸剂残留，具有较好的耐水性，而且形成的壳聚糖凝胶膜可以提供伤口湿润的环境，促进伤口愈合。壳聚糖的分子量对其性能有较大的影响，分子量越高，在二氧化碳水溶液中的溶解越困难，但是溶液的粘度较大，形成壳聚糖膜的力学性能较好。本发明采用黏均分子量(Mη)为50000～100000，脱乙酰度≥90％的壳聚糖为原料，既保证了壳聚糖在碳酸溶液中的溶解，同时制备的壳聚糖溶液黏度适中，能够黏着在伤口表面，不会向四周流动，而且形成的壳聚糖膜具有优异的力学性能。另外，壳聚糖成膜过程中，该水剂敷料中的甘油附着在壳聚糖分子表面，阻碍壳聚糖分子形成致密的结构，保证形成的抗菌膜具有良好的透气性、柔韧性，提高患者的使用舒适性。

所述的高压容器中的压力为0.1-0.5MPa。

在较高的压力的条件下可以促进二氧化碳在溶液中的溶解，提高溶液的酸度，进而促进壳聚糖在高压条件下形成稳定的溶液，保证壳聚糖水剂敷料具有正常的物化状态。

所述高压容器为高压容器瓶或高压容器罐，所述高压容器瓶或高压容器罐均带有喷嘴。

本发明将制备的壳聚糖水溶液装入有喷嘴的耐高压容器瓶中使用，一方面方便携带使用；另一方面，使用时通过振荡摇晃容器瓶，将溶液中的二氧化碳气体释放出来，经喷嘴喷出后，壳聚糖水剂敷料中的二氧化碳气体快速逸散，溶解在其中的壳聚糖立即沉淀形成凝胶膜。

由于采用了上述技术方案，本发明一种喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料的有益技术效果是：

1采用二氧化碳水溶液为壳聚糖的溶剂，避免了使用形成的壳聚糖膜中酸剂残留对人体健康的潜在危害，而且形成的壳聚糖膜具有较好的耐水性，透气性和柔韧性，有利于加速伤口的愈合。

2采用有喷嘴的耐高压容器瓶罐装壳聚糖水剂创伤敷料，一方面便于携带。另一方面，使用之前先振荡摇晃，然后再高压挤出喷涂到伤口，立即形成壳聚糖膜，防止壳聚糖溶液的流散，使用方便。

附图说明

图1：实施例1中通入二氧化碳前后壳聚糖的溶解状况，左图为通二氧化碳前，右图为通入足量二氧化碳；

图2：实施例1和对比例1中壳聚糖凝胶体的状态图,左为对比例1壳聚糖凝胶，右为实施例1壳聚糖凝胶；

图3：实施例3中不同溶解温度壳聚糖溶解的偏光显微镜图；

图4：实施例4中不同溶解压力壳聚糖溶解的偏光显微镜图；

图5：实施例5中壳聚糖水剂创伤敷料喷涂成膜得到的红外图谱；

图6：实施例5得到的壳聚糖水剂创伤敷料的外观图；

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的一种喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料作进一步详细描述：

实施例1

称取1g量的壳聚糖凝胶体，制备壳聚糖凝胶体的壳聚糖的黏均分子量(Mη)为100000，脱乙酰度为95％，用均质机分散在100mL的蒸馏水中，制得分散均匀的壳聚糖浊液；将壳聚糖浊液保持在5℃，然后在一定的压力状态下，通入二氧化碳气体，并观察溶液颜色变化，可以发现壳聚糖凝胶浑浊溶液随着二氧化碳的通入，溶液有浑浊转变为澄清透明状态。因此，可知，在低温高压的条件下，壳聚糖凝胶体可以溶解在二氧化碳中。

使用偏光显微镜(DYP-990型偏光显微镜，上海点应光学仪器有限公司)观察通二氧化碳用量前后壳聚糖溶解状况，放大倍数为400倍，结果见图1，可见其在通入足量二氧化碳后可以促进壳聚糖的溶解。

实施例2

将壳聚糖制成水凝胶体，然后均匀分散在蒸馏水中，在高压低温条件下持续通入二氧化碳气体，得到壳聚糖溶液，再经辐照灭菌、罐装、得到喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料，壳聚糖水剂创伤敷料存储在高压容器瓶中，喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料由壳聚糖、甘油、二氧化碳和蒸馏水体系组成，各组分的质量百分含量分别为：壳聚糖4％，甘油2％，二氧化碳20％，蒸馏水74％，其中，选择壳聚糖的脱乙酰度＝90％，黏均分子量(Mη)分别为：10000，50000，100000，170000。

对不同黏均分子量的壳聚糖制备得到的喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料的外观拍照，见图2，可见，随着黏均分子量的增加喷涂型水剂的溶解性变差，但是当黏均分子量较低时，溶液的粘度较差，喷涂后不易成型，因此，从图2可以看出黏均分子量(Mη)在50000-100000时较为理想

实施例3

将壳聚糖制成水凝胶体，然后均匀分散在蒸馏水中，在高压低温条件下持续通入二氧化碳气体，得到壳聚糖溶液，再经辐照灭菌、罐装、得到喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料，壳聚糖水剂创伤敷料存储在高压容器瓶中，喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料由壳聚糖、甘油、二氧化碳和蒸馏水体系组成，各组分的质量百分含量分别为：壳聚糖4％，甘油2％，二氧化碳20％，蒸馏水74％，其中，黏均分子量(Mη)为：50000，选择壳聚糖的脱乙酰度(DD)分别为75％，90％，95％。

对选择不同脱乙酰度的壳聚糖制备得到的喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料的外观进行拍照，见图3，可知，壳聚糖的脱乙酰度越高，壳聚糖的溶解性越好，在脱乙酰度为75％时的溶解性较差，大部分壳聚糖未溶解，考虑到作为医用敷料，避免敷料中存在未溶解的壳聚糖颗粒，选择壳聚糖的脱乙酰度大于90％。

实施例4

将壳聚糖制成水凝胶体，然后均匀分散在蒸馏水中，在高压低温条件下持续通入二氧化碳气体，得到壳聚糖溶液，再经辐照灭菌、罐装、得到喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料，壳聚糖水剂创伤敷料存储在高压容器瓶中，喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料由壳聚糖、甘油、二氧化碳和蒸馏水体系组成，各组分的质量百分含量分别为：壳聚糖3％，甘油2％，一定量二氧化碳，蒸馏水补充余量，其中，选择壳聚糖的脱乙酰度分别为95％，黏均分子量(Mη)为：50000，二氧化碳的用量为0％，10％，25％。

使用偏光显微镜(DYP-990型偏光显微镜，上海点应光学仪器有限公司)观察不同二氧化碳用量的喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料的溶解状态，放大倍数为400倍，结果见图4，可见其在二氧化碳用量为25％的情况下溶解最好，但是考虑到二氧化碳用量过多会导致高压容器压力过大而引起危险，选择二氧化碳的用量为20-30％。

实施例5

将壳聚糖制成水凝胶体，然后均匀分散在蒸馏水中，在高压低温条件下持续通入二氧化碳气体，得到壳聚糖溶液，再经辐照灭菌、罐装、得到喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料，壳聚糖水剂创伤敷料存储在高压容器瓶中，喷涂型壳聚糖水剂创伤敷料由壳聚糖、甘油、二氧化碳和蒸馏水体系组成，各组分的质量百分含量分别为：壳聚糖3％，甘油2％，二氧化碳25％，蒸馏水75％，其中，选择壳聚糖的脱乙酰度分别为95％，黏均分子量(Mη)为：50000。

得到的喷涂型壳聚糖水剂敷料为具有一定粘度的透明液体，其外观见图5。

取实施例5中制备得到的壳聚糖水剂创伤敷料喷涂成膜，待膜干燥后对膜进行红外光谱测试，参见红外光谱图6，从图谱中可以看出不存在羧基的官能团，而且在1580波数和1658波数可以看到N-H弯曲振动的波峰，因此壳聚糖水剂创伤敷料中没有酸类物质的残留，在使用过程中不会因为敷料中残留有酸类物质对伤口产生二次伤害。