一种负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架、其制备方法及其应用与流程

文档序号:14696107发布日期:2018-06-15 21:30阅读:578来源:国知局
一种负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架、其制备方法及其应用与流程

本发明涉及护肤品领域,具体涉及一种负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架、其制备方法及其应用。



背景技术:

皮肤是人体最大的器官,主要分为表皮层、真皮层和皮下组织,对人体具有重要的屏障、机械、感知和调控的功能。但是皮肤是人体最脆弱和最容易受到伤害的器官之一,皮肤溃烂、创伤、手术损伤和烧伤是皮肤受损的重要原因,其中烧伤是皮肤受损的主要原因。据统计,全世界每年死于烧伤的人数约为30万,而我国每年的烧伤患者约为1000万,其中320万需要皮肤移植。感染是制约烧伤皮肤愈合的重要因素,因为感染可以改变创面修复的正常过程,对烧伤和其他创伤类型都非常有害。在烧伤患者中,感染不仅破坏了创面愈合的微环境,有时甚至可以导致严重的全身并发症。据估计烧伤致死率中约有75%是由感染所致。为了解决这个问题,研究人员把目光转向了研发皮肤敷料或者替代物上,希望能够从而降低感染对皮肤伤口带来的问题又或者能够抗感染,促进皮肤伤口愈合。

丝素蛋白是一种疏水性的蛋白质,力学性能优异,结构稳定,具有良好的生物相容性,而且来源丰富,成本低廉,是一种优良的天然的高分子材料。基于丝素蛋白这些优点,其一直广泛运用在组织工程领域上,例如软骨修复、网状结缔组织修复、骨修复和神经修复等方面。有研究表明,用丝素蛋白能够促进成纤维细胞的增殖、分化,对皮肤伤口愈合有促进作用,所以丝素蛋白能够作为皮肤敷料使用,但是由于丝素蛋白本身没有抗菌性能,这对丝素蛋白的使用有所限制,因此,制备一种具有抗菌能力的丝素蛋白支架成为亟待解决的问题。

壳聚糖(chitosan,CS)是天然多糖甲壳素,经过碱处理后,部分脱乙酰化得到的产物。壳聚糖具有优异的生物相容性、生物可降解性和低毒无免疫原性等性能,是理想的细胞外基质材料,在组织工程领域中具有广泛的应用。但是,在碱性或中性条件下,壳聚糖分子间有较强的氢键作用,结构规整不溶于水。需要在2<pH<6的酸性条件下,壳聚糖分子间的氢键作用被氨基质子化破坏而变得可溶于水。另外,壳聚糖材料本身也存在着:(1)脆性大、韧性差,(2)不容易降解,(3)成孔性差,(4)细胞亲和力低等缺点。因此,一方面需要对壳聚糖进行改性,使其由非水溶性变成水溶性;另一方面,通过与其他材料复合,可以有效提高壳聚糖与细胞的相容性,增加韧性,使其成为构成组织工程化皮肤的优秀材料。

姜黄素是是从植物姜黄干燥的根茎中提取出的低分子量天然疏水性多酚,有着一系列治疗疾病的功能和特点,如抗氧化、抗肿瘤、抗感染、抗炎和抗纤维化等,现已广泛应用于生物医学领域。然而,姜黄素自身的水溶性低以及在碱性条件下不稳定性,受热和见光均容易分解,置于生理流体的环境下,如在PBS溶液中溶解度偏低,从而大大降低了其药效。以上种种缺陷都让姜黄素在临床上的应用受到了很大的限制。为了提高姜黄素的药物利用度,提供其药效,必须研发出一种新型的药物载体体系。

明胶,具有良好的生物相容性,已经广泛被运用在生物医学和药物载体等方面上,特别是由明胶制备出来的微球,已经成为了一种很成熟的药物载体体系。

近年来,利用丝素蛋白或者壳聚糖作为三维支架,在皮肤敷料上的应用和研究成为了热点,有研究表明,用丝素蛋白作为皮肤敷料,在小鼠的全层皮肤损伤的修复实验中,取得很好的效果;而明胶微球早已广泛利用在生物医学和药物载体上;另一方面,如何改善姜黄素的药物利用度和达到缓释的效果,也是研究人员所关注的问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架,本发明制备的支架具有药物缓释功能,能够提高姜黄素的药物利用度,而且该支架具有良好的抗菌效果。

本发明的另一目的在于提供一种负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的应用。

为实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:

一种负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的制备方法,包括如下步骤:

(1)将丝素蛋白溶液与壳聚糖溶液等体积混合,得到壳聚糖/丝素蛋白复合溶液;所述丝素蛋白溶液中丝素蛋白的浓度为2~10wt%,壳聚糖溶液中壳聚糖的浓度为2~5wt%,所述壳聚糖为水溶性壳聚糖;

(2)将姜黄素溶液滴加到明胶微球中,于4~25℃放置过夜,然后冷冻干燥,得到姜黄素/明胶微球复合物;所述姜黄素溶液中姜黄素的浓度为10~50mg/mL,每克明胶微球加入姜黄素溶液0.2~0.5mL;

(3)将步骤(2)的姜黄素/明胶微球复合物加入到所述壳聚糖/丝素蛋白复合溶液中,搅拌均匀,然后冷冻干燥,得到所述负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架;每毫升壳聚糖/丝素蛋白复合溶液加入10mg姜黄素/明胶微球复合物。

上述技术方案将姜黄素与明胶微球复合后负载在壳聚糖/丝素蛋白多孔支架上,能达到药物缓释,能够降低了由于高的血药浓度带来的对人体的伤害,而且该支架抗菌范围广,效果明显,制备得到的明胶微球粒径为5~30μm,膨胀率为300%~500%;制备得到的壳聚糖/丝素蛋白支架孔隙率为75%~95%,孔径为50~200μm;制备工艺简单、材料来源广泛,生产效率高,成本低,可应用于工业化大生产。

作为本发明所述的负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的制备方法的优选实施方式,所述水溶性壳聚糖为季铵化壳聚糖。

作为本发明所述的负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的制备方法的优选实施方式,所述季铵化壳聚糖的制备方法为:将壳聚糖、碘化钾和1-甲基-2-吡咯烷酮混合,加入碘甲烷和氢氧化钠溶液,生成季铵化壳聚糖溶液;将季铵化壳聚糖溶液用无水乙醇沉淀,洗涤,用氯化钠溶液溶解沉淀,在氯化钠溶液透析4天,获得季铵化壳聚糖。

上述技术方案中通过对壳聚糖进行季铵化改性,使其由非水溶性变成水溶性。

作为本发明所述的负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的制备方法的优选实施方式,所述步骤(2)中的明胶微球的粒径为5~30μm,膨胀率为300%~500%。

作为本发明所述的负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的制备方法的优选实施方式,所述步骤(1)中,壳聚糖溶液中壳聚糖的浓度为3wt%,丝素蛋白溶液中丝素蛋白的浓度为3.5wt%。

丝素蛋白溶液浓度会影响支架的孔隙率和孔径大小,发明人通过多次实验发现,壳聚糖的浓度为3wt%,丝素蛋白的浓度为3.5wt%时,能够制备出孔隙率和孔径大小较优的壳聚糖/丝素蛋白支架。

作为本发明所述的负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的制备方法的优选实施方式,所述步骤(2)中,所述姜黄素溶液中姜黄素的浓度为25mg/mL,每克明胶微球加入姜黄素溶液0.4mL。

作为本发明所述的负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的制备方法的优选实施方式,所述明胶微球的制备方法为:将乳化剂和植物油混合,加热搅拌,将明胶水溶液滴加到植物油中,进行搅拌,冰浴后再次搅拌;分别加入戊二醛水溶液和丙酮,搅拌,静置,过滤,得到微球;将微球浸泡在丙酮中,固化后用氨基乙酸浸泡,离心,用乙醇和异丙醇交替洗涤沉淀物,将清洗后的沉淀物置于去离子水中浸泡过夜,冷冻干燥,得到所述明胶微球。

作为本发明所述的负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的制备方法的优选实施方式,所述搅拌的速度为300~400r/min;所述的离心的条件为10000r/min离心10min;所述的冷冻干燥的条件为-60℃冷冻干燥24h。

本发明还提供了根据上述方法制备得到的负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架。

本发明还提供了上述的负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架在制备皮肤伤口敷料中的应用。

现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

(1)本发明将姜黄素与明胶微球复合后负载在壳聚糖/丝素蛋白多孔支架上,能达到药物缓释效果,能够降低了由于高的血药浓度带来的对人体的伤害,而且该支架抗菌范围广,抗菌效果明显,制备得到的明胶微球粒径为5~30μm,膨胀率为300%~500%;制备得到的壳聚糖/丝素蛋白支架孔隙率为75%~95%,孔径为50~200μm;

(2)本发明的制备工艺简单、材料来源广泛,生产效率高,成本低,可应用于工业化大生产。

附图说明

图1是实施例1的壳聚糖改性后的核磁图。

图2是对比例1的壳聚糖/丝素蛋白支架扫描电镜图。

图3是实施例1的明胶微球的扫描电镜图。

图4是实施例1的负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的扫描电镜图。

图5是对比例2的负载姜黄素的壳聚糖/丝素蛋白支架和实施例1的负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的姜黄素释放图;其中:a为对比例2的负载姜黄素的壳聚糖/丝素蛋白支架的姜黄素释放图;b为实施例1的负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的姜黄素释放图。

图6是对比例1的壳聚糖/丝素蛋白支架、对比例2的负载姜黄素的壳聚糖/丝素蛋白支架和实施例1的负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架对大肠杆菌的抗菌环效果图;其中:a为对比例1的壳聚糖/丝素蛋白多孔支架的抗菌效果图;b为实施例1的负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的抗菌效果图;c为对比例2的负载姜黄素的壳聚糖/丝素蛋白支架的抗菌效果图。

图7是对比例1的壳聚糖/丝素蛋白多孔支架、对比例2的负载姜黄素的壳聚糖/丝素蛋白支架和实施例1的负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架对金黄色葡萄球菌的抗菌环效果图;其中:a为对比例1的壳聚糖/丝素蛋白支架的抗菌效果图;b为实施例1的负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架对金黄色葡萄球菌的抗菌效果图;c为对比例2的负载姜黄素的壳聚糖/丝素蛋白支架的抗菌效果图。

具体实施方式

为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。本领域技术人员应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明,均为常规方法;下述实施例中所使用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。

实施例1

本发明负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的制备方法的一种实施例,本实施例所述负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的制备方法包括以下步骤:

(1)将去蛹的蚕茧5g在100℃的0.2wt%NaCO3水溶液100mL中煮2h,脱胶后用去离子水清洗丝素至中性,置于60℃的烘箱中烘干,得到丝素蛋白;取2.5g丝素蛋白加入25mL、9.8mol/L的溴化锂水溶液中,60℃水浴加热5h后用去离子水透析(透析袋的截留分子量为8000,透析时间为3天,每天换水一次),然后于25℃、10000r/min离心10min,得到3.5wt%丝素蛋白溶液;

(2)将5g壳聚糖及13g碘化钾(KI)溶于180mL1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP),60℃水浴搅拌,搅拌下加入27.5mL NaOH(15%,aq)、28.75mL碘甲烷(CH3I)。反应2h后将全部反应液倒入过量乙醇中沉淀,产物用乙醇洗两遍,倒干乙醇,用NaCl(aq)溶解,用截留分子量3500的透析袋以1M NaCl溶液透析四天,然后再用三蒸水透析三天(一天两换),用淀粉试纸检测透析液,发现无碘残留,冻干,产物标记为水溶性壳聚糖。然后称量0.3克的水溶性壳聚糖溶解于10mL的去离子水中,便可获得浓度为3wt%的水溶性壳聚糖。如图1所示。

(3)将浓度为3.5wt%丝素蛋白溶液与浓度为3wt%的水溶性壳聚糖,等体积混合,便可以得到壳聚糖/丝素蛋白复合溶液。

(4)将0.1g Span80加入盛有100mL的植物油的烧瓶中,于60℃、400r/min搅拌0.5h后加入10wt%明胶水溶液10mL,继续搅拌180min后,冰浴搅拌15min,然后加入25wt%戊二醛水溶液0.1mL,继续搅拌2h,加入4℃丙酮40mL,搅拌15min,静置,过滤,得到微球;将微球泡在10mL丙酮中,于4℃固化24h后用1mol/L氨基乙酸浸泡30min,然后于25℃、10000r/min离心10min,取沉淀,用乙醇和异丙醇交替洗涤的沉淀,将沉淀置于去离子水中浸泡过夜,-60℃冷冻干燥24h,得到明胶微球;如图3所示,明胶微球粒径为5~30μm,膨胀率为400%~500%;

(5)将40μL、25mg/mL的姜黄素滴加于0.1g步骤(4)的明胶微球中,于4℃放置过夜,-60℃冷冻干燥24h,得到姜黄素/明胶微球复合物;

(6)将10mg步骤(5)的姜黄素/明胶微球复合物加入1mL步骤(3)的壳聚糖/丝素蛋白溶液中,搅拌均匀,-60℃冷冻干燥24h,得到负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架;本实施例负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的扫描电镜图如图4所示;

(7)将步骤(6)的负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架置于pH=7.4的PBS溶液中,刚开始时每隔4h取样一次,12h后每隔12h取样一次,24h后每隔24h取样一次,每次取样2mL,测试姜黄素的释放效果;结果如图5所示,从图5可以看出,负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架具有药物缓释作用,药物释放时间长达144h;

(8)将步骤(6)的负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架分别置于涂有大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的固体培养基上,37℃放置过夜,进行抗菌环实验,观察负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的抗菌效果;结果如图6和图7所示;抗菌环的分别直径为:23.1mm和24.1mm,从图6和图7可以看出,负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架具有较好的抗菌效果。

实施例2

本发明负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的制备方法的一种实施例,本实施例所述负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的制备方法包括以下步骤:

(1)将去蛹的蚕茧5g在100℃的0.2wt%NaCO3水溶液100mL中煮2h,脱胶后用去离子水清洗丝素至中性,置于60℃的烘箱中烘干得到丝素蛋白;取1g丝素蛋白加入25mL、9.8mol/L的溴化锂水溶液中,60℃水浴加热3h后用去离子水透析(透析袋的截留分子量为10000,透析时间为3天,每天换水一次),然后于25℃、10000r/min离心10min,得到2wt%丝素蛋白溶液;

(2)将5g壳聚糖及13g碘化钾(KI)溶于180mL1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP),60℃水浴搅拌,搅拌下加入27.5mL NaOH(15%,aq)、28.75mL碘甲烷(CH3I)。反应2h后将全部反应液倒入过量乙醇中沉淀,产物用乙醇洗两遍,倒干乙醇,用NaCl(aq)溶解,用截留分子量3500的透析袋以1M NaCl溶液透析四天,然后再用三蒸水透析三天(一天两换),用淀粉试纸检测透析液,发现无碘残留,冻干,产物标记为水溶性壳聚糖。然后称量0.5克的水溶性壳聚糖溶解于10mL的去离子水中,便可获得浓度为5wt%的水溶性壳聚糖。

(3)将浓度为2wt%丝素蛋白溶液与浓度为5wt%的水溶性壳聚糖,等体积混合,便可以得到壳聚糖/丝素蛋白复合溶液。

(4)将0.1g Span80加入盛有100mL的植物油的烧瓶中,于60℃、400r/min搅拌2.5h后加入10wt%明胶水溶液10mL,继续搅拌180min后冰浴搅拌15min,然后加入25wt%戊二醛水溶液0.1mL,继续搅拌2h,加入4℃丙酮40mL,搅拌15min,静置,过滤,得到微球;将微球泡在10mL丙酮中,于4℃固化24h后用1mol/L氨基乙酸浸泡30min,然后于25℃、10000r/min离心10min,取沉淀,用乙醇和异丙醇交替洗涤的沉淀,将沉淀置于去离子水中浸泡过夜,-60℃冷冻干燥24h,得到明胶微球;

(5)将20μL、50mg/mL的姜黄素滴加于0.1g步骤(4)的明胶微球中,于4℃放置过夜,-60℃冷冻干燥24h,得到姜黄素/明胶微球复合物;

(6)将10mg步骤(3)的姜黄素/明胶微球复合物加入1mL步骤(1)的2wt%丝素蛋白溶液中,搅拌均匀,-60℃冷冻干燥24h,得到负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架。

实施例3

本发明负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的制备方法的一种实施例,本实施例所述负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架的制备方法包括以下步骤:

(1)将去蛹的蚕茧5g在100℃的0.2wt%NaCO3水溶液100mL中煮2h,脱胶后用去离子水清洗丝素至中性,置于60℃的烘箱中烘干,得到丝素蛋白;取7.5g丝素蛋白加入25mL、9.8mol/L的溴化锂水溶液中,60℃水浴加热4h后用去离子水透析(透析袋的截留分子量为12000,透析时间为3天,每天换水一次),然后于25℃、10000r/min离心10min,得到10wt%丝素蛋白溶液;

(2)将5g壳聚糖及13g碘化钾(KI)溶于180mL1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP),60℃水浴搅拌,搅拌下加入27.5mL NaOH(15%,aq)、28.75mL碘甲烷(CH3I)。反应2h后将全部反应液倒入过量乙醇中沉淀,产物用乙醇洗两遍,倒干乙醇,用NaCl(aq)溶解,用截留分子量3500的透析袋以1M NaCl溶液透析四天,然后再用三蒸水透析三天(一天两换),用淀粉试纸检测透析液,发现无碘残留,冻干,产物标记为水溶性壳聚糖。然后称量0.2克的水溶性壳聚糖溶解于10mL的去离子水中,便可获得浓度为2wt%的水溶性壳聚糖。

(3)将浓度为10wt%丝素蛋白溶液与浓度为2wt%的水溶性壳聚糖,等体积混合,便可以得到壳聚糖/丝素蛋白复合溶液。

(4)将0.1g Span80加入盛有100mL的植物油的烧瓶中,于60℃、400r/min搅拌5h后加入10wt%明胶水溶液10mL,继续搅拌180min后冰浴搅拌15min,然后加入25wt%戊二醛水溶液0.1mL,继续搅拌2h,加入4℃丙酮40mL,搅拌15min,静置,过滤,得到微球;将微球泡在10mL丙酮中,于4℃固化24h后用1mol/L氨基乙酸浸泡30min,然后于25℃、10000r/min离心10min,取沉淀,用乙醇和异丙醇洗涤的沉淀,将沉淀置于去离子水中浸泡过夜,-60℃冷冻干燥24h,得到明胶微球;

(5)将50μL、10mg/mL的姜黄素滴加于0.1g步骤(4)的明胶微球中,于4℃放置过夜,-60℃冷冻干燥24h,得到姜黄素/明胶微球复合物;

(6)将10mg步骤(5)的姜黄素/明胶微球复合物加入1mL步骤(3)的壳聚糖/丝素蛋白溶液中,搅拌均匀,-60℃冷冻干燥24h,得到负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架。

对比例1

本对比例所述壳聚糖/丝素蛋白支架的制备方法包括以下步骤:

(1)将去蛹的蚕茧5g在100℃的0.2wt%NaCO3水溶液100mL中煮2h,脱胶后用去离子水清洗丝素至中性,置于60℃的烘箱中烘干,得到丝素蛋白;取2.5g丝素蛋白加入25mL、9.8mol/L的溴化锂水溶液中,60℃水浴加热5h后用去离子水透析(透析袋的截留分子量为10000,透析时间为3天,每天换水一次),然后于25℃、10000r/min离心10min,得到3.5wt%丝素蛋白溶液;

(2)将5g壳聚糖及13g碘化钾(KI)溶于180mL1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP),60℃水浴搅拌,搅拌下加入27.5mL NaOH(15%,aq)、28.75mL碘甲烷(CH3I)。反应2h后将全部反应液倒入过量乙醇中沉淀,产物用乙醇洗两遍,倒干乙醇,用NaCl(aq)溶解,用截留分子量3500的透析袋以1M NaCl溶液透析四天,然后再用三蒸水透析三天(一天两换),用淀粉试纸检测透析液,发现无碘残留,冻干,产物标记为水溶性壳聚糖。然后称量0.3克的水溶性壳聚糖溶解于10mL的去离子水中,便可获得浓度为3.5wt%的水溶性壳聚糖。

(3)将浓度为3.5wt%丝素蛋白溶液与浓度为3wt%的水溶性壳聚糖,等体积混合,便可以得到壳聚糖/丝素蛋白复合溶液。

(4)取步骤(3)的壳聚糖/丝素蛋白溶液,-60℃冷冻干燥24h,得到丝素蛋白多孔支架;丝素蛋白多孔支架的孔隙率为75%~95%,孔径为50~200μm;壳聚糖/丝素蛋白多孔支架的扫描电镜图如图2所示;

(5)将步骤(4)的壳聚糖/丝素蛋白多孔支架放分别置于涂有大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的固体培养基上,37℃放置过夜,进行抗菌环实验,观察丝素蛋白支架的抗菌效果;从抗菌环实验可以看到,壳聚糖/丝素蛋白支架没有抗菌效果,结果如图6a,图7a所示。

对比例2

本对比例所述负载姜黄素的壳聚糖/丝素蛋白支架的制备方法包括以下步骤:

(1)将去蛹的蚕茧5g在100℃的0.2wt%NaCO3水溶液100mL中煮2h,脱胶后用去离子水清洗丝素至中性,置于60℃的烘箱中烘干,得到丝素蛋白;取2.5g丝素蛋白加入25mL、9.8mol/L的溴化锂水溶液中,60℃水浴加热5h后用去离子水透析(透析袋的截留分子量为8000,透析时间为3天,每天换水一次),然后于25℃、10000r/min离心10min,得到3.5wt%丝素蛋白溶液;

(2)将5g壳聚糖及13g碘化钾(KI)溶于180mL1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP),60℃水浴搅拌,搅拌下加入27.5mL NaOH(15%,aq)、28.75mL碘甲烷(CH3I)。反应2h后将全部反应液倒入过量乙醇中沉淀,产物用乙醇洗两遍,倒干乙醇,用NaCl(aq)溶解,用截留分子量3500的透析袋以1M NaCl溶液透析四天,然后再用三蒸水透析三天(一天两换),用淀粉试纸检测透析液,发现无碘残留,冻干,产物标记为水溶性壳聚糖。然后称量0.3克的水溶性壳聚糖溶解于10mL的去离子水中,便可获得浓度为3wt%的水溶性壳聚糖。

(3)将浓度为3.5wt%丝素蛋白溶液与浓度为3wt%的水溶性壳聚糖,等体积混合,便可以得到壳聚糖/丝素蛋白复合溶液。

(4)将40μL、25mg/mL姜黄素与1mL的步骤(3)的壳聚糖/丝素蛋白溶液混合,-60℃冷冻干燥24h,得到负载有姜黄素的壳聚糖/丝素蛋白支架;壳聚糖/丝素蛋白多孔支架的孔隙率为75%~95%,孔径为50~200μm;

(5)将步骤(4)的负载姜黄素的壳聚糖/丝素蛋白支架放分别置于pH=7.4的PBS溶液中,每隔一段时间,取样2mL测试姜黄素的释放效果;结果如图5所示,由图5可以看到,负载姜黄素的壳聚糖/丝素蛋白支架的姜黄素的释放时间为48h;由于姜黄素是通过直接滴加到丝素蛋白支架上的,所以负载姜黄素的壳聚糖/丝素蛋白支架没有缓释功能或者说缓释效果很弱,所以在4h内,释放率接近80%,并在48h后释放完全。

(6)将步骤(4)的负载姜黄素的壳聚糖/丝素蛋白支架分别放置于涂有大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的固体培养基上,37℃放置过夜,进行抗菌环实验,观察负载姜黄素的壳聚糖/丝素蛋白支架的抗菌效果;抗菌环的直径分别为24.1mm和25.1mm,结果如图6和图7所示;从图6和图7可以看到,负载姜黄素的丝素蛋白多孔复合支架的抗菌效果具有一定的抗菌效果。由于姜黄素直接与丝素蛋白溶液混合,经过冷冻干燥制备而成的,因此姜黄素的释放量大,所以其抗菌效果比姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架优越一些,但是两者都达到抗菌的要求,而且姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架具有缓释药物的功能,所以其长期抗菌效果会更加优越。

综上所述,本发明将姜黄素与明胶微球复合后负载在壳聚糖/丝素蛋白支架多孔支架上,能达到药物缓释效果,能够降低了由于高的血药浓度带来的对人体的伤害,而且该支架抗菌范围广,抗菌效果明显,制备得到的明胶微球粒径为5~30μm,膨胀率为300%~500%;制备得到的壳聚糖/丝素蛋白支架孔隙率为75%~95%,孔径为50~200μm;本发明的制备工艺简单、材料来源广泛,生产效率高,成本低,可应用于工业化大生产。

本发明所述负载姜黄素/明胶微球复合物的壳聚糖/丝素蛋白支架可以应用于制备皮肤伤口敷料。

最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

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