一种药物缓释膜的制备方法与流程

本发明涉及生物组织工程及生物材料技术领域，特别是涉及一种药物缓释伤口敷料膜的制备方法。

背景技术：

天然蚕丝由丝素蛋白（ SF）与丝胶蛋白组成，由于丝胶蛋白具有免疫原性，而丝素蛋白具有其良好的生物相容性、一定的力学性能及促伤口愈合的功能，故本发明是以丝素蛋白为基材。

丝素蛋白被广泛应用于生物材料研究，比如皮肤组织、伤口敷料。但是，丝素蛋白本身并不是一种十全十美的生物材料，比如：吸湿性不足，易溶于伤口渗出液；断裂伸长率小，不利于作为舒适型敷料。所以，在通常情况下，丝素蛋白需要与其他材料进行复合以制备复合材料来满足生物材料领域不同研究及应用的需要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种药物缓释伤口敷料膜的制备方法，其选取天然高分子多糖海藻酸钠（SA）和少量甘油(Gly)与丝素共混，并以戊二醛（GA）交联，达到力学、吸保湿兼优的性能，更为可观的是，该膜敷料具备药物缓释作用。

一种药物缓释膜的制备方法，以SF与SA为材料，并添加GA和Gly。该制备过程严格定量每一步骤，实现天然纤维材料试验的可重复性；其中丝素蛋白浓度范围1 %-4 %（质量体积比），以2.5 %的SF溶液为例，SA含量为丝素质量40 %-50 %，GA添加量为总体积1 %-8 %，75 %的Gly添加量为总体积1.25 %-2.0 %时，膜可全部成型且表现为7 d内不溶于磷酸缓冲液；在此基础上，该膜可通过调节各因素含量及配比工艺制备舒适型缓释膜、吸保湿型缓释膜及兼舒适、吸保湿型缓释膜，同时药物释放速率也可因其因素含量和比例调节。

上述药物缓释膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）再生丝素蛋白溶液制备：取蚕茧制成螺旋状茧条，经NaHCO₃煮沸两次脱胶，并于温和条件下快速干燥；脱胶蚕茧于75 ℃下溶解，溶解液换蒸馏水透析；透析液经离心，过滤并配置得到再生丝素蛋白；

（2）海藻酸钠溶液的制备：以蒸馏水配置0.4-1.2%的海藻酸钠溶液；

（3）缓释伤口敷料膜的制备：在丝素蛋白溶液中依次加入SA溶液，75 % Gly，以HCl调节混合溶液PH至7.4；继续加入GA，罗丹明B溶液后，浇铸至培养皿；于温和条件干燥，随之回潮揭膜，膜以40 %的乙醇洗涤。

更具体的，上述药物缓释膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）再生丝素蛋白溶液制备：取优质蚕茧剪成宽约3 mm的螺旋状茧条，经0.5 % NaHCO₃煮沸两次（30 min/次）脱胶，并于37 ℃，24 h的温和条件下快速干燥；脱胶蚕茧于75 ℃下溶解50 min，溶解液经定时（次/3 h）换蒸馏水透析3 d；透析液经4 ℃，8000 rpm离心20 min，过滤并配置得到一定浓度再生丝素蛋白，4 ℃备用（时间不得超过12 h，否则易于析出丝素，改变溶液浓度）；

（2）海藻酸钠溶液的制备：以蒸馏水配置0.4-1.2 %的海藻酸钠溶液（25 ℃，搅拌10 h），4 ℃备用（时间不得超过12 h）；

（3）缓释伤口敷料膜的制备：

在浓度为2.5 %的丝素蛋白溶液中依次加入SA溶液（25 ℃，180 rpm搅拌25 min，恒温低转速保证丝素溶液均一，时间跨度确保搅拌成均一溶胶），75 % Gly（25℃，180 rpm搅拌15 min），以0.1 M HCl调节混合溶液PH至7.4；继续加入GA（40 ℃，180 rpm搅拌40 min，保证搅拌温度和时间，以达到快速、充分交联），4 g/mL罗丹明B（RB）溶液（SF：RB=100：1，25 ℃，180 rpm搅拌10 min）后，浇铸至聚丙烯培养皿；于温和条件(37 ℃，50 %)干燥48 h，以保证膜的内部结构完整前提下快速成膜，随之回潮（培养箱，25℃，RH=65%）24 h揭膜。膜以40 %的乙醇洗涤，除去残留戊二醛后，根据性能测试进行进一步差别处理。

有益效果

1.本发明获得的缓释敷料为薄厚均一的膜，厚度约0.18 mm左右，具有可控缓释作用，且药物释放机理属于Fickian模型机理。

2.本发明所制备的缓释膜具有优良的生物力学和吸保湿性能等。

3.本发明的缓释膜其缓释模型、舒适度、抗拉强度、吸保湿性能十分理想，可以分别适应舒适型缓释膜、吸保湿型缓释膜及兼舒适、吸保湿型缓释膜的要求；其几何尺寸可以根据临床需求而改变。

附图说明

图1 药物缓释体系中四方的累积释放率曲线

图2 力学性能实验结果

图3 吸湿实验结果图

图4 保水实验结果图

注：图3、4是SF溶液质量体积分数为2.5 %，SA占比为SF的0.8 %（质量比），Gly 为总体积25 %，GA为总体积4 %时膜的吸、保湿性能随时间变化曲线，该比例下，膜属于舒适型缓释敷料，且为舒适性膜最佳抗拉强度。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明方法进行详细描述，下面的描述是为了进一步说明本发明，而不构成对本发明的限定。

实施例1

一种药物缓释膜的制备方法，按以下步骤：

（1）再生丝素蛋白溶液制备：

取优质蚕茧剪成螺旋状，经脱胶晾干后透析、离心、过滤，得到一定浓度的再生丝素蛋白，4 ℃备用；

（2）海藻酸钠溶液的制备：

以蒸馏水配置0.8 %的海藻酸钠溶液，搅拌10 h，4 ℃备用；

（3）药物缓释膜的制备：

表1 海藻酸钠、甘油和戊二醛加入量

将丝素蛋白与0.8 %的海藻酸钠混合25 ℃，180 rpm搅拌时间25 min；加入75 %的甘油至体积占比为2.0 %，25 ℃，180 rpm搅拌时间15 min，以0.1 M HCl调节PH至6.8后加入戊二醛，终体积占比如表1，40 ℃，180 rpm搅拌40 min，继续加入模型药物罗丹明B，25 ℃，180 rpm搅拌10 min。将混合液体浇铸至聚丙烯培养皿，干燥成膜，即药物缓释膜。

本药物缓释膜几何形态及厚度描述：膜状，厚度均一，约0.15 mm，相对凝胶对于伤口应用易于管理。

性能检测：

（1）药物缓释模型建立

配置A液,调节pH至7.4，4 ℃备用（A液模拟伤口渗出液，pH 7.4亦是模仿伤口环境pH值）；将2 cm*2 cm 膜放入盛2 mL A液的称量瓶中，37 ℃水浴，分别于3/4 h、3/2 h、3 h、6 h、12 h、24 h（1 d）、2 d、3 h、4 d、5 h、6 d、7 d时刻取出A液，并分别注入2 mL新鲜A液。用酶标仪在555 nm波长下测定各时刻取出的A液吸光值；根据罗丹明B标准曲线计算得出各时间段罗丹明B释放量。以如下公式计算各时刻累积释放率。

释放率 / % = [m_时刻 / m_载药量] × 100%

累积释放率/ % = [m_时刻累积 / m_载药量] × 100%

其中，m_时刻是某一时刻取出的A液中罗丹明B含量，m_时刻累积＝m_{3/4 h}＋······＋m_时刻（m_{3/4 h}累积＝m_{3/4 h}），m_载药量是2 cm*2 cm SF/SA-RB中罗丹明B含量。

结果显示：1-8 %GA含量的膜在各时刻药物释放率分布范围为0.8-3.9 %，整体释放速率缓慢，且因戊二醛含量而呈现可控差异。结合Pepas方程，利用最小二乘法线性拟合，该释放模型归属为 Fickian模型。

（2）力学性能检测：将样品在CMT6503型微机控制电子万能试验机上测试抗拉强度和断裂伸长率，加载速度为10 mm/min。结果显示：该配比下，膜的抗拉强度范围为9.8-10.6 Mpa，相对未交联的膜提升了两倍多。

（3）吸保湿性能测试：按照英国药典为海藻酸医用敷料制定的方法。结果显示：膜的吸湿性能最高可达120 %，相对丝素膜提升1.2倍。

（4）舒适性能测试：参考舒适性医用膜敷料标准测试，当伸长量达到20 %时，其抗拉强度小于14 N/cm，视为达标。在该实施案例中，膜均满足此标准。

实施例2

一种药物缓释膜的制备方法，按以下步骤：

（1）再生丝素蛋白溶液制备：

取优质蚕茧剪成螺旋状，经脱胶晾干后透析、离心、过滤，得到一定浓度的再生丝素蛋白，4 ℃备用；

（2）海藻酸钠溶液的制备：

以蒸馏水配置不同浓度的海藻酸钠溶液，搅拌10 h，4 ℃备用；

（3）药物缓释膜的制备：

表2 海藻酸钠、甘油和戊二醛加入量

将丝素蛋白与0.8 %的海藻酸钠混合180 rpm搅拌时间25 min；加入75 %的甘油至终体积占比如表2，搅拌时间15 min，调节pH至7.4后加入戊二醛体积占比为4.0 %，搅拌40 min，继续加入模型药物罗丹明B，搅拌时间10min。将混合液体浇铸至聚丙烯培养皿，干燥成膜，即药物缓释膜。

本药物缓释膜几何形态及厚度描述：膜状，厚度因Gly量变化，范围为0.15-0.32。

性能检测（检测方法同实施例1），检测结果如下：

（1）药物缓释模型建立：各时刻药物释放率分布范围为1.0-4.2 %，释放速率随时间变化较小，且因Gly含量而呈现可控差异。结合Pepas方程，利用最小二乘法线性拟合，该释放模型归属为 Fickian模型。

（2）力学性能检测：该配比下，膜的抗拉强度因甘油含量变化范围为14.2-24.62 Mpa。

（3）吸保湿性能测试：结果显示：膜的吸湿性能最高可达380 %。

（4）舒适性能测试：在该实施案例中，除Gly含量为0的膜，其余膜均满足此标准。

实施例3

一种药物缓释膜的制备方法，按以下步骤：

（1）再生丝素蛋白溶液制备：

取优质蚕茧剪成螺旋状，经脱胶晾干后透析、离心、过滤，得到一定浓度的再生丝素蛋白，4 ℃备用；

（2）海藻酸钠溶液的制备：

以蒸馏水配置不同浓度的海藻酸钠溶液，搅拌10 h，4 ℃备用；

（3）药物缓释膜的制备：

表3 海藻酸钠、甘油和戊二醛加入量

将丝素蛋白与0.8 %的海藻酸钠混合180 rpm搅拌时间25min；加入75 %的甘油至体积占比为2.0 %，搅拌时间15 min，调节pH至7.4后加入戊二醛，终体积占比如表1，搅拌2 h以上，继续加入模型药物罗丹明B，搅拌10 min。将混合液体浇铸至聚丙烯培养皿，干燥成膜，即药物缓释膜。

本药物缓释膜几何形态及厚度描述：膜状，厚度因海藻酸钠含量呈现微小变化，分布范围0.20～0.27 mm。

性能检测（检测方法同实施例1），检测结果如下：

（1）药物缓释模型建立：各时刻药物释放率分布范围为2.0-2.8 %，释放速率随时间变化较小，且因SA含量而呈现可控差异。结合Pepas方程，利用最小二乘法线性拟合，该释放模型归属为 Fickian模型。

（2）力学性能检测：该配比下，膜的抗拉强度范围为15.2-24.8 Mpa。

（3）吸保湿性能测试：结果显示：膜的吸湿性能最高可达220%，相对未加海藻酸钠膜提升约2.5倍。

（4）舒适性能测试：在该实施案例中，膜均满足此标准。