本发明涉及生物医药技术领域，特别涉及一种新型可载药缓释的医用复合柚皮果胶海绵敷料以及制备方法和应用。
背景技术：
伤口敷料是用于皮肤破损处的覆盖物，在伤口愈合过程中代替受损皮肤起暂时性屏障的功效，防止伤口进一步感染，为创面的愈合提供有利的环境。因此，理想的伤口敷料应具有以下功能：(1)避免水分和体液的过分散失；(2)抵御细菌的入侵，防止感染⑶与创面贴合良好，但不应与创面粘合以免替换敷料时带来二次损伤；(3)透湿、透气并使创面处于湿润但又没有积液的环境；(4)有优异的生物相容性，能促进伤口愈合。由于创面形式及愈合阶段不同，对伤口敷料的要求也不尽相同。
传统的纱布虽然具有强大而快速吸收伤口渗出液的功能，但是脱脂棉纱布止血效果差、不能保持伤口环境润湿、容易导致伤口与敷料粘连，且用量多、频繁更换造成患者痛苦。
多聚膜类敷料具有保湿型，不会粘黏创口，有效阻隔微生物进入创面的功效，但是该敷料吸收渗液能力差，成本也较高。
藻酸盐敷料是一种高吸收性能的功能性敷料，该敷料具有止血性、抑菌性、促进伤口愈合等优点，但其生产成本较高，没有自粘性。
由此可见，单一的天然高分子材料不能满足目前医学对医药敷料的要求，医学界对医药海绵敷料的性能要求越来越高，无毒副作用、安全、可降解、具有良好生物相容性的复合医用海绵材料的开发迫在眉睫。
技术实现要素：
发明目的：针对上述现有技术领域中无法兼顾止血、抗菌、高成本、自粘性不足等缺点，本发明提供了一种新型可载药缓释的医用复合柚皮果胶海绵敷料，该敷料不需使用交联剂，兼具止血抗菌、吸收度好、有自粘性，并有良好的液体吸收性能，可用于临床创面的保护、止血，促进创面的愈合。
本发明还提供医用复合果胶海绵的制备方法，该制备方法成本低廉、工艺简单。
技术方案：为了实现上述目的，如本发明所述一种可载药缓释的医用复合柚皮果胶海绵敷料，其特征在于，由柚皮高酯果胶溶液、壳聚糖溶液、cmc-na溶液按体积比1-3:2-4:1-3制成。
其中，所述柚皮高酯果胶溶液的质量浓度为1％，溶液为水溶液。
其中，所述壳聚糖溶液的脱乙酰度＞95％，分子量为50kda，质量浓度为1％，溶液为1％的盐酸溶液。
其中，所述cmc-na溶液的质量浓度为1％，溶液为水溶液。
进一步地，所述医用复合柚皮果胶海绵敷料中还包括柔软剂，所述柔软剂用量占柚皮高酯果胶溶液、壳聚糖溶液、cmc-na溶液总体积的10％，所述柔软剂为甘油或甘露醇或其他。
本发明所述的医用复合柚皮果胶海绵敷料的制备方法包括如下步骤：将柚皮果胶溶液、壳聚糖溶液、cmc-na溶液按体积比复配均质得混合均匀的胶体溶液后，再加入柔软剂继续混合均质，倒入模具中冷冻成型，冷冻干燥，制成果胶复合海绵，即为可载药缓释的医用复合柚皮果胶海绵敷料。
本发明所述的医用复合柚皮果胶海绵敷料可以增加在止血抗菌药物缓释效果中的应用。
进一步地，向医用复合柚皮果胶海绵敷料加入纳米银、凝血酶等止血抗菌药物，增加药物缓释效果。
机理：本发明使用的壳聚糖虽有抗菌的特性，但其吸收性差、材质较硬；cmc-na吸收性较强但易破损，力学性能不佳，且无抗菌作用。柚皮果胶来源广泛，有极强的吸收性，同时兼具抗氧化、吸附重金属的功效，是一种新型医用海绵敷料材料。
本发明利用壳聚糖为带氨基的碱性多糖，带正电，柚皮高酯果胶与cmc-na为带负电的天然多糖，其复合产生稳定的次价键，而柚皮高酯果胶与cmc-na因结构中存在大量羟基，适量的cmc-na可与果胶形成大量的氢键，增加了复合体系结构的稳定性，使得整个复合海绵制备过程中无需使用交联剂，减少化学成分的使用，更加安全、环保；且壳聚糖、果胶都具有止血与抗菌的作用，果胶、cmc-na能有效吸收伤口渗出液，壳聚糖可加强复合海绵的力学性能，较其他单一成分的医用海绵具有极大的优势；再者，三者高分子会形成层层网状结构，壳聚糖与果胶复合可通过静电作用包埋纳米银，控制添加药物的释放速度，达到缓释作用，且生产工艺简单，成本低廉，有效帮助患者降低医疗成本。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明制备的可载药缓释的医用复合柚皮果胶海绵敷料采用的柚皮高酯果胶、壳聚糖、cmc-na三种材料无细胞毒性、无刺激性、有良好的生物相容性、制成的海绵敷料带有良好的抗菌性、止血性、自粘性，并有良好的吸收液体的性能，可用于临床创面的保护、止血，促进创面的愈合。
2、本发明制备的可载药缓释的医用复合柚皮果胶海绵敷料，该复合材料可形成层层网状结构，加入纳米银等止血抗菌药物，增加药物缓释效果，更进一步满足医学需要。
3、本发明所制备的可载药缓释的医用复合果胶海绵敷料无需使用交联剂。经多次试验测试分析，适量的cmc-na能够使果胶分子间的交联作用加强，由于cmc-na分子中存在较多羟基，增加分子间氢键的形成，使果胶-cmc复合物结构致密稳定，而壳聚糖因含大量带正电荷的氨基，与高酯果胶中带负电荷的羧基形成稳定的次价键，故而使整个体系分子结合紧密，结构稳定。化学交联剂如甲酸、戊二醛等存在反应不完全，溶剂残留等问题，对人体皮肤有极大的刺激性；现在虽然有天然安全的生物交联剂如京尼平，但其价格及昂贵，会增加医疗成本，加大患者负担；与上述添加交联剂的医用敷料相比，比较本发明所制备的复合果胶海绵，无需添加交联剂，安全无毒，成本低廉，品质优良。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
分别配制质量分数1％的柚皮高酯果胶水溶液、质量分数1％的50kda壳聚糖(脱乙酰度＞95％)盐酸溶液(质量分数1％盐酸)、质量分数1％的cmc-na水溶液，按体积比1:2:1将三者混合复配(控制总体积100ml)，均质后，加入总体积10％的甘油均质，用0.1mol/l的naoh溶液调节ph至7，继续均质混匀，取80ml样液倒入模具中，冷冻12h成型后，于冷冻干燥机中-53℃干燥得到可载药缓释的医用复合果胶海绵敷料。
实施例2
分别配制质量分数1％的柚皮高酯果胶水溶液、质量分数1％的50kda壳聚糖(脱乙酰度＞95％)盐酸溶液(质量分数1％的盐酸)、质量分数1％的cmc-na水溶液，按体积比2:3:2将三者混合复配(控制总体积100ml)，均质后，加入总体积8％的甘露醇均质，用0.1mol/l的naoh溶液调节ph至7，继续均质混匀，取80ml样液倒入模具中，冷冻12h成型后，于冷冻干燥机中-53℃干燥得到可载药缓释的医用复合果胶海绵敷料。
实施例3
分别配制质量分数1％的柚皮高酯果胶水溶液、质量分数1％的50kda壳聚糖(脱乙酰度＞95％)盐酸溶液(质量分数2％的盐酸)、质量分数1％的cmc-na水溶液，按体积比3:4:3将三者混合复配(控制总体积100ml)，均质后，加入总体积10％的甘油均质，用0.1mol/l的naoh溶液调节ph至7，继续均质混匀，取80ml样液倒入模具中，冷冻12h成型后，于冷冻干燥机中-53℃干燥得到可载药缓释的医用复合果胶海绵敷料。
实施例4
分别配制质量分数1％的载纳米银(可载药物)柚皮高酯果胶水溶液(纳米银质量占果胶水溶液体积的0.2％)、质量分数1％的50kda壳聚糖(脱乙酰度＞95％)盐酸溶液(质量分数1％的盐酸)、质量分数1％的cmc-na水溶液，按体积比3:3:2将三者混合复配(控制总体积100ml)，均质后，加入总体积10％的甘油均质，用0.1mol/l的naoh溶液调节ph至7，继续均质混匀，取80ml样液倒入模具中，冷冻12h成型后，于冷冻干燥机中-53℃干燥得到可载药缓释的医用复合果胶海绵敷料。其中该实施例中纳米银也可以换成喹诺酮、磺胺类等药物。
试验例1
本发明实施例1-4与对比例1-7制备的海绵敷料的各项性能测试结果见表1。
吸水率：测量具有一定大小的海绵材料的初重(a)之后，海绵材料样品在蒸馏水中浸泡10分钟，放在过滤网上30秒除去海绵表面的水，并称重(b)，海绵材料的吸水率用下面的公式计算：吸水率(％)＝(b-a)/a×100。该过程重复3次，3次测量值的平均值计算作为吸水率。
杀菌率：按gb15979-2002附录c中c3的规定进行，进行杀菌性能评价，菌种为大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。
拉力：将实施例中样品制备成60mm×15mm的样品，采用万能测试仪进行拉力测定。
细胞毒性：将样品按gb/t16886.5中规定的细胞毒性试验采用mtt法测定。
对比例1配制质量分数1％的柚皮高酯果胶水溶液100ml，加入总体积10％的甘油均质，用0.1mol/l的naoh溶液调节ph至7，继续均质混匀，取80ml样液，倒入模具中，冷冻12h成型后，于冷冻干燥机中-53℃干燥得到柚皮果胶海绵敷料。
对比例2配制质量分数1％的50kda壳聚糖(脱乙酰度＞95％)盐酸溶液(质量分数1％的盐酸)100ml，加入总体积10％的甘油均质，用0.1mol/l的naoh溶液调节ph至7，继续均质混匀，取80ml样液倒入模具中，冷冻12h成型后，于冷冻干燥机中-53℃干燥得到壳聚糖海绵敷料。
对比例3配制质量分数1％的cmc-na水溶液100ml，加入总体积10％的甘油均质，用0.3mol/l的naoh溶液调节ph至7，继续均质混匀，取80ml样液倒入模具中，冷冻12h成型后，于冷冻干燥机中-53℃干燥得到cmc-na海绵敷料。
对比例4采用学者何小伟“羧甲基纤维素钠/壳聚糖复合海绵制备工艺研究”文章中的方法，制备羧甲基纤维素钠/壳聚糖复合海绵敷料。按照本发明的检测方法对其复合海绵进行质量检测。
对比例5分别配制质量分数1％的载纳米银柚皮高酯果胶水溶液、质量分数1％的50kda壳聚糖(脱乙酰度＞95％)盐酸溶液(质量分数1％的盐酸)，按体积比1:2将两者混合复配(控制总体积100ml)，均质后，加入总体积10％的甘油均质，用0.1mol/l的naoh溶液调节ph至7，继续均质混匀，取80ml样液倒入模具中，冷冻12h成型后，于冷冻干燥机中-53℃干燥得到医用复合柚皮果胶海绵敷料。
对比例6分别配制质量分数1％的载纳米银柚皮高酯果胶水溶液和质量分数1％的cmc-na水溶液，按体积比2:1将两者混合复配(控制总体积100ml)，均质后，加入总体积10％的甘油均质，用0.1mol/l的naoh溶液调节ph至7，继续均质混匀，取80ml样液倒入模具中，冷冻12h成型后，于冷冻干燥机中-53℃干燥得到医用复合柚皮果胶海绵敷料。
对比例7配制质量分数1％的载纳米银柚皮高酯果胶水溶液100ml，加入总体积10％甘油均质，用0.3mol/l的naoh溶液调节ph至7，继续均质混匀，取80ml样液倒入模具中，冷冻12h成型后，于冷冻干燥机中-53℃干燥得到载纳米银的柚皮果胶海绵敷料。
表1
由表1可知，本发明中的医用复合果胶海绵敷料力学性能比对比例2单纯的壳聚糖海绵有所提升，较对比例1单纯的果胶海绵、对比例3cmc-na海绵力学性能提升至2倍多。本发明中的复合海绵吸水率虽较对比例1纯果胶海绵稍有下降，但是相比较于对比例2壳聚糖海绵和对比例3cmc-na海绵的吸水率有极大的提升。单纯的果胶海绵对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抗菌效果极差，cmc-na则无抗菌效果，壳聚糖有一定的抗菌效果但并不能完全杀死两种菌。从对比例4～6可知，将三种材料两两复配，所得结果与实施例1～3相比较，对比例4力学性能较好，但吸水率差，杀菌效果一般。对比例5力学性能较好，吸水率与杀菌效果都一般。对比例6吸水性好，但没有杀菌性。综合比较，本发明的复合海绵能高效的对两种菌达到99％以上的杀菌作用，与实施例4添加载纳米银的复合海绵效果相当。与对比例7相比，本发明的未载药的柚皮果胶复合海绵的吸水率、杀菌率效果相当，但拉力有极大的提升，保证海绵不易破损。而载纳米银的柚皮复合海绵，不管是吸收率还是拉力都比对比例7明显要好。所有实施例与对比例都不存在细胞毒性，保证敷料的安全性。并且本发明的医用海绵缓释作用可长达至100h，减少敷料的更换次数，提高患者舒适度。
上述数据表明，本发明制备的复合果胶海绵无细胞毒性、刺激性，有良好的生物相容性，同时具有抗菌、止血、能吸收大量创面渗透液等优点，适用于临床使用的各项要求。