本发明涉及功能凝胶剂的制备领域，具体地，涉及一种促进伤口愈合的可喷涂凝胶剂及其制备方法。
背景技术：
：皮肤是人体面积最大的器官，是机体与外界的机械屏障，各种溃疡、创伤或烧伤后皮肤缺损是临床常见的病症之一，这些症状可能会引起机体的一系列问题，例如细菌感染、水分和蛋白质过度流失等。研究表明，皮肤伤口愈合是一个复杂的病理生理过程，大致包括炎症期、增殖期和重塑期。在伤口愈合过程中，特别是损伤严重时，组织持续缺氧、坏死、感染等因素都会使得伤口的愈合过程延长，愈合困难。传统用于伤口愈合的敷料多采用海绵制品，海绵制品在覆盖创面的同时能够吸收伤口渗出液，容易导致伤口干燥，且易与伤口粘连，造成二次损伤，不利于伤口的愈合。G.D.Winter博士等人研究已经证实了伤口在湿润环境中愈合的更快。另外，传统的敷料的敷料生物相容性和降解型都极差。水凝胶是以水为分散介质的凝胶，具有网状交联结构，且能保持一定的形状，一般可吸收较大的水量。作为一种湿性敷料，能够吸收大量伤口渗出液，保持创面湿润，大大减少了更换敷料的频率，减少了对伤口的二次伤害。然而现有的水凝胶敷料，例如壳聚糖类水凝胶，存在成本较高、工艺复杂等缺陷。另外，现有的敷料包括传统敷料或者水凝胶等均不具有理想的杀菌抑菌作用。现有的用于伤口的凝胶剂存在粘度很高，通常采用挤压方式涂布到皮肤上。然后借助棉签或手指等将其涂匀，使用不方便，同时也造成了凝胶剂的浪费以及产生卫生安全等问题。另外，用于伤口的凝胶剂还要考虑其稳定性的问题。因此，本领域亟需一种稳定性好、具有抑菌效果的、促进伤口愈合的的凝胶剂。技术实现要素：鉴于现有的用于伤口的敷料还存在上述缺陷，本发明提供一种可喷涂的的凝胶剂及其制备方法，该方法制备的凝胶剂能够有效促进伤口愈合，具有良好的抑菌性和稳定性，并且可以采用喷涂的方式进行施用。本发明的发明人发现，将瓜尔胶经氧化改性后，然后与聚烯丙基胺在超声作用下能够形成枝接高分子凝胶剂，该凝胶剂稳定、安全无刺激，粘度性质适合喷涂，同时具有良好的生物相容性，用于伤口处理，良好的吸水性使得其能够充分地吸收伤口的渗出液，吸水后溶胀能够维持创面生理性湿润；该凝胶剂还具有良好的抑菌性，从而免受细菌感染。为了实现上述目的，本发明提供一种促进伤口愈合的可喷涂凝胶剂的制备方法，其中，该制备方法包括将改性瓜尔胶与聚烯丙基胺在氯化钙水溶液中搅拌反应。本发明提供的促进伤口愈合的可喷涂凝胶剂的制备方法，具体可以包括以下步骤：1)将瓜尔胶分散于去离子水中，然后加入高碘酸钠30～45℃搅拌反应4～8h，反应液转入截留分子量为4500的透析袋中透析得到改性瓜尔胶；2)将步骤1)得到的改性瓜尔胶与聚烯丙基胺加入到氯化钙水溶液中，超声处理10～30min，静置得到促进伤口愈合凝胶剂。在本发明中，优选情况下，在步骤1)中，所述瓜尔胶与高碘酸钠的重量比为1:0.3～0.9；所述改性瓜尔胶的氧化度为15～40％。进一步优选情况下，在步骤1)中，所述瓜尔胶与高碘酸钠的重量比为1:0.5～0.7；所述改性瓜尔胶的氧化度为20～30％。在本发明中氧化度的测定可以参考本领域常规的方法，将一定量碘化钠溶于pH＝7的磷酸盐缓冲溶液中配成质量分数20％的混合液。将α2淀粉糊精溶于缓冲溶剂中制备质量分数为10％的溶液作为指示剂。将上述2种溶液等体积混合,并迅速与改性瓜尔胶反应。溶液中未消耗的高碘酸钠与碘化钠发生氧化-还原反应,释放出的碘与淀粉指示剂发生显色反应而呈红棕色。记录高碘酸钠消耗量。氧化度(％)＝808N/7m×100％，其中，N为高碘酸钠消耗量(mol)，m为瓜尔胶样品质量(g)，808为瓜尔胶重复单元分子量(g/mol)，本发明使用的瓜尔胶重复单元中半乳糖与甘露糖比约为1：1.5。在本发明中，改性瓜尔胶中含有活性羰基，可以与聚烯丙基胺中的氨基进行枝接，该反应程度枝接影响着产物的性质，优选地，在步骤2)中，所述改性瓜尔胶与聚烯丙基胺的重量比为1:0.01～0.05。所述聚烯丙基胺并没有特别的限定，为了使得反应更加顺利，优选小分子量的聚烯丙基胺，例如聚烯丙基胺的平均分子量为1000～3000。在本发明，优选情况下，在步骤2)中，所述超声处理的超声频率为40～100KHz，超声功率为100～150W。在本发明的步骤2)中，氯化钙水溶液的质量分数优选为2～3％，在步骤2)，所述改性瓜尔胶和聚烯丙基胺加入溶液后，总质量分数为5～10％。最后得到质量分数为5～10％的凝胶剂。以氯化钙重量计，所述氯化钙水溶液与改性瓜尔胶的重量比为0.5～2:1。上述制备方法制备的促进伤口愈合的可喷涂凝胶剂，该凝胶剂安全无刺激，具有良好的生物相容性，用于伤口处理，良好的吸水性使得其能够充分地吸收伤口的渗出液，吸水后溶胀能够维持创面生理性湿润，并且总质量分数为5～10％时，室温下固有粘度在450～700cps之间，凝胶剂的粘度表现出随剪切速率增加而降低的塑性特点，特别适合喷涂使用，该浓度下的还具有良好的抑菌性，从而免受细菌感染，从而有效促进伤口的愈合。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。但这些实施例仅限于说明本发明而不是对本发明的保护范围的进一步限定。实施例11)将瓜尔胶2g分散于100ml去离子水中，然后加入1.2g高碘酸钠35℃搅拌反应6h，反应液转入截留分子量为4500的透析袋中去离子透析得到改性瓜尔胶；红外显示在1725cm-1、2730cm-1、2820cm-1出现新吸收峰，测得改性瓜尔胶的氧化度为24％。2)将步骤1)得到的改性瓜尔胶与聚烯丙基胺加入到质量分数为2％氯化钙水溶液中，所述改性瓜尔胶与聚烯丙基胺的重量比为1:0.1，所述改性瓜尔胶和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量为2000)加入溶液后，溶液总质量分数为8％，超声处理10～30min，所述超声处理的超声频率为50kHz，静置得到促进伤口愈合凝胶剂A1。实施例21)将瓜尔胶2g分散于100ml去离子水中，然后加入1.4g高碘酸钠30℃搅拌反应6h，反应液转入截留分子量为4500的透析袋中去离子透析得到改性瓜尔胶；红外显示在1725cm-1、2730cm-1、2820cm-1出现新吸收峰，测得改性瓜尔胶的氧化度为28％。2)将步骤1)得到的改性瓜尔胶与聚烯丙基胺加入到质量分数为3％氯化钙水溶液中，所述改性瓜尔胶与聚烯丙基胺的重量比为1:0.12，所述改性瓜尔胶和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量为3000)加入溶液后，溶液总质量分数为10％，超声处理10～30min，所述超声处理的超声频率为60kHz，静置得到促进伤口愈合凝胶剂A2。实施例31)将瓜尔胶2g分散于100ml去离子水中，然后加入1g高碘酸钠45℃搅拌反应5h，反应液转入截留分子量为4500的透析袋中去离子透析得到改性瓜尔胶；红外显示在1725cm-1、2730cm-1、2821cm-1出现新吸收峰，测得改性瓜尔胶的氧化度为20％。2)将步骤1)得到的改性瓜尔胶与聚烯丙基胺加入到质量分数为3％氯化钙水溶液中，所述改性瓜尔胶与聚烯丙基胺的重量比为1:0.08，所述改性瓜尔胶和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量为2000)加入溶液后，溶液总质量分数为10％，超声处理10～30min，所述超声处理的超声频率为50kHz，静置得到促进伤口愈合凝胶剂A3。实施例41)将瓜尔胶2g分散于100ml去离子水中，然后加入1.8g高碘酸钠30℃搅拌反应5h，反应液转入截留分子量为4500的透析袋中去离子透析得到改性瓜尔胶；红外显示在1725cm-1、2730cm-1、2820cm-1出现新吸收峰，测得改性瓜尔胶的氧化度为38％。2)将步骤1)得到的改性瓜尔胶与聚烯丙基胺加入到质量分数为2％氯化钙水溶液中，所述改性瓜尔胶与聚烯丙基胺的重量比为1:0.15，所述改性瓜尔胶和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量为2000)加入溶液后，溶液总质量分数为6％，超声处理10～30min，所述超声处理的超声频率为50kHz，静置得到促进伤口愈合凝胶剂A4。实施例51)将瓜尔胶2g分散于100ml去离子水中，然后加入0.6g高碘酸钠35℃搅拌反应6h，反应液转入截留分子量为4500的透析袋中去离子透析得到改性瓜尔胶；红外显示在1724cm-1、2730cm-1、2821cm-1出现新吸收峰，测得改性瓜尔胶的氧化度为13％。2)将步骤1)得到的改性瓜尔胶与聚烯丙基胺加入到质量分数为2％氯化钙水溶液中，所述改性瓜尔胶与聚烯丙基胺的重量比为1:0.05，所述改性瓜尔胶和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量为3000)加入溶液后，溶液总质量分数为14％，超声处理10～30min，所述超声处理的超声频率为80kHz，静置得到促进伤口愈合凝胶剂A5。实施例61)将瓜尔胶2g分散于100ml去离子水中，然后加入2.2g高碘酸钠35℃搅拌反应5h，反应液转入截留分子量为4500的透析袋中去离子透析得到改性瓜尔胶；红外显示在1725cm-1、2730cm-1、2820cm-1出现新吸收峰，测得改性瓜尔胶的氧化度为55％。2)将步骤1)得到的改性瓜尔胶与聚烯丙基胺加入到质量分数为2％氯化钙水溶液中，所述改性瓜尔胶与聚烯丙基胺的重量比为1:0.1，所述改性瓜尔胶和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量为2000)加入溶液后，溶液总质量分数为8％，超声处理10～30min，所述超声处理的超声频率为50kHz，静置得到促进伤口愈合凝胶剂A6。实施例71)将瓜尔胶2g分散于100ml去离子水中，然后加入1.2g高碘酸钠35℃搅拌反应6h，反应液转入截留分子量为4500的透析袋中去离子透析得到改性瓜尔胶；红外显示在1725cm-1、2730cm-1、2820cm-1出现新吸收峰，测得改性瓜尔胶的氧化度为25％。2)将步骤1)得到的改性瓜尔胶与聚烯丙基胺加入到质量分数为2％氯化钙水溶液中，所述改性瓜尔胶与聚烯丙基胺的重量比为1:0.6，所述改性瓜尔胶和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量为2000)加入溶液后，溶液总质量分数为8％，超声处理10～30min，所述超声处理的超声频率为50kHz，静置得到促进伤口愈合凝胶剂A7。实施例81)将瓜尔胶2g分散于100ml去离子水中，然后加入1.2g高碘酸钠30℃搅拌反应5h，反应液转入截留分子量为4500的透析袋中去离子透析得到改性瓜尔胶；红外显示在1725cm-1、2730cm-1、2820cm-1出现新吸收峰，测得改性瓜尔胶的氧化度为24％。2)将步骤1)得到的改性瓜尔胶与聚烯丙基胺加入到质量分数为2％氯化钙水溶液中，所述改性瓜尔胶与聚烯丙基胺的重量比为1:0.03，所述改性瓜尔胶和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量为2000)加入溶液后，溶液总质量分数为8％，超声处理10～30min，所述超声处理的超声频率为50kHz，静置得到促进伤口愈合凝胶剂A8。实施例91)将瓜尔胶2g分散于100ml去离子水中，然后加入1.2g高碘酸钠30℃搅拌反应5h，反应液转入截留分子量为4500的透析袋中去离子透析得到改性瓜尔胶；红外显示在1725cm-1、2730cm-1、2820cm-1出现新吸收峰，测得改性瓜尔胶的氧化度为24％。2)将步骤1)得到的改性瓜尔胶与聚烯丙基胺加入到质量分数为2％氯化钙水溶液中，所述改性瓜尔胶与聚烯丙基胺的重量比为1:0.1，所述改性瓜尔胶和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量为2000)加入溶液后，溶液总质量分数为18％，超声处理10～30min，所述超声处理的超声频率为50kHz，静置得到促进伤口愈合凝胶剂A9。实施例101)将瓜尔胶2g分散于100ml去离子水中，然后加入1.2g高碘酸钠30℃搅拌反应5h，反应液转入截留分子量为4500的透析袋中去离子透析得到改性瓜尔胶；红外显示在1725cm-1、2730cm-1、2820cm-1出现新吸收峰，测得改性瓜尔胶的氧化度为24％。2)将步骤1)得到的改性瓜尔胶与聚烯丙基胺加入到质量分数为2％氯化钙水溶液中，所述改性瓜尔胶与聚烯丙基胺的重量比为1:0.1，所述改性瓜尔胶和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量为2000)加入溶液后，溶液总质量分数为3％，超声处理10～30min，所述超声处理的超声频率为50kHz，静置得到促进伤口愈合凝胶剂A10。对比例11)将瓜尔胶2g分散于100ml去离子水中，然后加入1.2g高碘酸钠35℃搅拌反应7h，反应液转入截留分子量为4500的透析袋中去离子透析得到改性瓜尔胶；红外显示在1725cm-1、2730cm-1、2820cm-1出现新吸收峰，测得改性瓜尔胶的氧化度为25％。2)将步骤1)得到的改性瓜尔胶加入到质量分数为2％氯化钙水溶液中，溶液总质量分数为8％，超声处理10～30min，所述超声处理的超声频率为50kHz，静置得到粘稠混合物D1。对比例2将瓜尔胶2g与聚烯丙基胺加入到质量分数为2％氯化钙水溶液中，瓜尔胶与聚烯丙基胺的重量比为1:0.1，瓜尔胶和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量为2000)加入溶液后，溶液总质量分数为8％，超声处理10～30min，所述超声处理的超声频率为50kHz，静置得到粘稠混合物D2。对比例3将瓜尔胶2g与聚烯丙基胺加入到质量分数为2％氯化钙水溶液中，所述改性瓜尔胶与聚烯丙基胺的重量比为1:0.1，所述改性瓜尔胶和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量为2000)加入溶液后，溶液总质量分数为8％，机械搅拌混合2小时，静置得到粘稠混合物D3。测试例1根据国家食品药品监督管理局《化学药物刺激性、过敏性和溶血性研究技术指导原则》(二00五年三月)对A1-A8、以及D1、D2的刺激性和过敏性进行了测试。1)皮肤刺激性试验健康新西兰兔44只，分成11组，兔龄6-8个月，平均体重2.5±0.2Kg，去除动物脊柱两侧被毛，面积约100cm2，连续观察24h小时，观察是否皮肤有无红肿、损伤等现象。破损皮肤试验：确定上述脱毛区域皮肤无异常情况后，每组新西兰兔随机选两只，用温水洗净，碘伏消毒，用无菌针头划“#”字至渗血破损白兔皮肤。分别取约0.5ml实施例1-8中的A1-A8以及D1-D3对应涂覆破损皮肤。处理24h后用温水去擦除受试物，观察现象并记录，然后重复涂抹相同药剂或辅料，连续试验和观察7天。末次涂药后1h、4h、48h和72h，每天观察并记录动物的变化及机体表现，如呼吸、中枢神经系统、四肢活动及其他中毒表现以及体重、皮肤、毛发、眼睛和黏膜的变化等。测试结果如表1所示。测试结果标准为：红斑：无红斑0；轻度红斑(勉强可见)1；中度红斑(明显可见)2；重度红斑3；紫红色红斑到轻度焦痂形成4；水肿：无水肿0；轻度水肿(勉强可见)1；中度水肿(明显隆起)2；重度水肿(皮肤隆起1mm，轮廓清楚)3；严重水肿(皮肤隆起1mm以上并有扩大)4。表1红斑水肿评价A100无刺激性A200无刺激性A300无刺激性A40.50.25轻度刺激性A50.50轻度刺激性A611轻度刺激性A722中度刺激性A800.25轻度刺激性D100无刺激性D222中度刺激性D323强刺激性2)皮肤过敏性试验选健康豚鼠110只，雌雄各半，体重240-280g。实验前用推剪除去背部两侧被毛，面积约10cm2，24h后观察确定无损伤。将处理后的豚鼠随机平均分为十组。试验过程：将实施例1-8中的A1-A8、D1-D3剂分别取1ml均匀涂擦在第1至8组的处理的皮肤表面上，约2×2cm2。每日连续涂擦，连续7天，并观察皮肤过敏情况。试验结果：第1-6组和第8组、第9组(D1)各10只豚鼠皮肤均未出现异常，而第7组均出现了轻度水肿和可见红斑，为轻度致敏；而第10组(D2)和第11组(D3)均出现了中度或重度红斑以及轻度水肿，为中度致敏。从上述皮肤刺激性和皮肤过敏性试验可以看出，本发明的凝胶剂对伤口皮肤安全无刺激性和无致敏性，具有良好的生物相容性。测试例2本测试例用于测试本发明的凝胶剂A1-A10以及D1-D3的溶胀性能。溶胀性能的测试方法：取A1-A10以及D1-D3(约2cm×2cm)，准确称量重量m0，然后迅速将其浸泡于去离子水50ml中至不再吸水，用滤纸吸取表面水分，迅速称量重量m1，溶胀率＝(m1-m0)/m0×100％。具体结果测试结果如表2所示。表2A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10D1D2D3溶胀率(％)124412101139116294798211649641276920811697702从表2可以看出，本发明的方法制备的凝胶剂具有良好的吸水溶胀性，能够吸收伤口渗液，为伤口的愈合提供了良好的环境。测试例3本测试例用于说明本发明的凝胶剂的抑菌性。在本测试例中使用大肠埃希氏菌(ATCC25922)和金黄色葡萄球菌(ATCC29213)进行测试，培养基为的琼脂营养培养基。培养基的制备方法：取蛋白胨10g、牛肉膏3g、氯化钠5g溶于1000ml蒸馏水中，加入2ml质量分数为15％的氢氧化钠，使得pH在7.2～7.4之间，然后加入琼脂15～20g，加热煮沸，使琼脂溶化，然后分装在三角锥瓶中，121℃高压灭菌15分钟。具体测试方法：用平板打孔法测定A1-A10以及D1-D3的抑菌性能，具体地，将2ml稀释的悬浮液(108cfu/ml)加入到水浴条件中(50℃)200ml的液态培养基中，并混合均匀，将20ml上述混有菌悬浮液的培养基转移到培养皿中使其凝固(菌落数为106-107cfu/ml)。用打孔器在平板上打出3个孔，分布均匀，距边1.5cm，用灭菌牙签将琼脂块挑出，火焰封底。每个孔注入70μg待测样品，于37℃进行培养24小时。测得抑菌圈结果如表3所示。表3从表3可以看出，本发明的凝胶剂具有十分优秀的抑菌性，保障了伤口免受细菌感染。测试例4本测试例用于说明本发明的凝胶剂对于伤口愈合的影响。选取SD大鼠(120～150g，上海加科生物科技有限公司)130只，分成十组。具体试验方法为：在SD大鼠背部脊柱两侧旁1cm，各标记一个直径为1cm的圆形切口线，经碘伏消毒皮肤后，用剪刀延标记线剪除全层皮肤至深筋膜，形成两个圆形创伤面。左侧分别施用A1-A10以及D1-D3(各200μg)，右侧仅纱布覆盖包扎。每组各十只，连续观察，并记录创伤面积。结果如表4所示。表4测试例5本测试例使用BrookfieldLVT粘度计在不同转速下进行粘度测定，测试温度为20℃。结果如表5所示。表5测试例6稳定性测试：样品置于40℃±2℃，相对温度75％±5％的条件下储藏6个月，并在每个月后检查其物理稳定性。采用手动喷雾器进行测试，压缩空气压力控制在0.4Mpa，凝胶流量控制在0.5ml/s。其中，A1-A6和A10六个月内均可从手动喷雾器中泵出，凝胶剂状态稳定，无明显变化。A7、A8从第四个月不能泵出，凝胶有少许聚集现象。A9和D1从第三个月不能泵出。D2、D3粘性过大不能泵出。综上，本发明提供了一种促进伤口愈合的可喷涂凝胶剂的制备方法，该方法制备的凝胶剂凝胶剂安全无刺激，具有良好的生物相容性，用于伤口处理，良好的吸水性使得其能够充分地吸收伤口的渗出液，吸水后溶胀能够维持创面生理性湿润，并且总质量分数为5～10％时，室温下固有粘度在450～700cps之间，凝胶剂的粘度表现出随剪切速率增加而降低的塑性特点，特别适合喷涂使用，同时该浓度下的凝胶剂还具有良好的抑菌性，从而免受细菌感染，从而有效促进伤口的愈合。以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页1 2 3