一种凝胶型抗菌医用创可贴及其制备方法与流程

1.本发明涉及医用创可贴技术领域，具体为一种凝胶型抗菌医用创可贴及其制备方法。


背景技术：

2.创可贴俗称杀菌弹性创口贴，是人们生活中最常用的一种急救必备医疗用品。创可贴主要由平布胶布和吸水垫组成，其具有止血、护创作用，根据不同需求，现已有多种形状的创可贴供患者使用。
3.现有市面上购买的创可贴大多采用吸水垫布，但其护理效果较差，且抗菌性能无法满足我们的需求，因此，如何提高创可贴的抗菌性能、促进伤口愈合，这是我们亟待解决的技术问题之一。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种凝胶型抗菌医用创可贴及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
6.一种凝胶型抗菌医用创可贴的制备方法，包括以下步骤：
7.(1)取0.5g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺、2ml去离子水混合，搅拌20～30min，搅拌均匀后加入150gn-乙酰基半胱氨酸，继续搅拌20～30min，加入6ml聚赖氨酸水溶液，25～30℃下反应4～6h，洗涤干燥，得到巯基化聚赖氨酸；
8.(2)取巯基化壳聚糖、巯基化聚赖氨酸和去离子水混合，搅拌均匀，得到溶液a；取甲基丙烯酸明胶和去离子水混合，搅拌均匀，得到溶液b；取溶液a、溶液b和光引发剂混合，加入表皮细胞生长因子，得到抗菌凝胶液；
9.(3)在医用胶带中部涂覆抗菌凝胶液，紫外光照射20～25min，静置3～4h，包装得到成品。
10.较优化的方案，步骤(2)中，所述溶液a的浓度为2.5～3wt％，其中所述巯基化壳聚糖、巯基化聚赖氨酸的质量比为4：1；所述溶液b的浓度为2.5～3wt％。
11.较优化的方案，步骤(3)中，所述溶液a、溶液b的质量比为1：1；所述光引发剂用量为抗菌凝胶液的3～4wt％；所述表皮细胞生长因子的用量为抗菌凝胶液的8～10wt％。
12.较优化的方案，步骤(2)中，巯基化壳聚糖的制备步骤为：取1g壳聚糖、0.7g1-羟基苯并三唑和100ml去离子水混合，搅拌均匀，加入n-乙酰基半胱氨酸、1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和50ml去离子水混合液，氢氧化钠调节ph至5，25～30℃下搅拌反应2～3h，乙醇析出，洗涤干燥，得到巯基化壳聚糖。
13.较优化的方案，所述壳聚糖、n-乙酰基半胱氨酸的摩尔比为1：2；所述n-乙酰基半胱氨酸、1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为2：1。
14.较优化的方案，步骤(2)中，甲基丙烯酸明胶的制备步骤为：取5g明胶和50mlpbs缓
冲溶液，45～55℃下搅拌至溶解，加入氢氧化钠调节ph至7，加入5ml甲基丙烯酸酐，保温搅拌12～16h，透析袋透析2天，冷冻干燥，得到甲基丙烯酸明胶。
15.较优化的方案，步骤(2)中，溶液b中加入丙烯酰基壳聚糖，将甲基丙烯酸明胶、丙烯酰基壳聚糖和去离子水混合，搅拌均匀，得到溶液b，其中丙烯酰基壳聚糖、甲基丙烯酸明胶的质量比为3：2。
16.较优化的方案，步骤(2)中，所述丙烯酰基壳聚糖的制备步骤为：取5g壳聚糖和30ml甲基磺酸混合，25～35℃下搅拌25～30min，降温至0℃，搅拌1～2h，加入10ml丙烯酰氯，继续搅拌7～8h，得到反应液，通过丙酮、乙醚混合液沉降，离心分离，洗涤干燥，得到丙烯酰基壳聚糖。
17.较优化的方案，根据以上任意一项所述的一种凝胶型抗菌医用创可贴的制备方法制备的创可贴。
18.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
19.本发明公开了一种凝胶型抗菌医用创可贴及其制备方法，方案利用壳聚糖、明胶、表皮细胞生长因子等组分，在医用胶带表面涂覆并干燥，以形成凝胶型医用创可贴；方案制备时先对壳聚糖进行巯基化改性，利用n-乙酰基半胱氨酸对壳聚糖进行修饰，以得到巯基化壳聚糖，同时利用甲基丙烯酸酐对明胶进行修饰，以得到含有双键基团的甲基丙烯酸明胶，将甲基丙烯酸明胶、巯基化壳聚糖在紫外光作用下聚合，以得到抗菌凝胶；明胶可以作为蛋白存在，一方面明胶与表皮细胞生长因子相互配合能够促进伤口的愈合，另一方面，明胶的存在也能够提高抗菌凝胶与医用胶带之间的附着性能，利用甲基丙烯酸明胶、巯基化壳聚糖相互交联配合，得到的医用创可贴不仅具有优异的抗菌性能，而且生物相容性优异，能够促进伤口愈合。
20.在该方案中，为进一步提高医用创可贴的抗菌性能，现有技术中一般会引入其他抗菌粒子，但单纯抗菌粒子的引入会对凝胶的力学性能造成影响，且粒子在凝胶中也易脱落，使得抗菌性能较不稳定，为避免这一技术问题，方案引入了巯基化聚赖氨酸，利用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺活化后在聚赖氨酸表面接枝巯基，使其在紫外光作用下参与交联反应，以保证产品的综合抗菌性能；方案中限定了“所述巯基化壳聚糖、巯基化聚赖氨酸的质量比为4：1”，在该参数下，方案能够在保证力学性能的同时进一步提高抗菌性能，综合效果更为优异。
21.方案在实际研发时还公开了另一更为优异的方案，在体系中引入丙烯酰基壳聚糖，且限定“丙烯酰基壳聚糖、甲基丙烯酸明胶的质量比为3：2”，利用部分丙烯酰基壳聚糖替换甲基丙烯酸明胶，一方面丙烯酰基壳聚糖与巯基化壳聚糖的适配性更优异，另一方面也能进一步提高产品抗菌性能。
22.本发明公开了一种凝胶型抗菌医用创可贴及其制备方法，工艺设计合理，组分配比较为适宜，制备得到的医用创可贴不仅具有较优异的抗菌性能，而且能够促进伤口愈合，在伤口护理领域具有较大的潜力，实用性较高。
具体实施方式
23.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通
技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.本实施例中，壳聚糖购自sigma-aldrich化学试剂有限公司；1-羟基苯并三唑购自罗恩试剂；n-乙酰基半胱氨酸购自麦克林生化有限公司；1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺、聚赖氨酸均购自萨思化学技术(上海)有限公司；明胶购自国药化工试剂有限公司；甲基丙烯酸酐、pbs缓冲溶液购自阿拉丁。医用胶带为市售医用胶带，可根据实际需求替换。
25.实施例1：
26.一种凝胶型抗菌医用创可贴的制备方法，包括以下步骤：
27.(1)取1g壳聚糖、0.7g1-羟基苯并三唑和100ml去离子水混合，搅拌均匀，加入n-乙酰基半胱氨酸、1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和50ml去离子水混合液，氢氧化钠调节ph至5，25℃下搅拌反应3h，乙醇析出，洗涤干燥，得到巯基化壳聚糖。所述壳聚糖、n-乙酰基半胱氨酸的摩尔比为1：2；所述n-乙酰基半胱氨酸、1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为2：1。
28.取0.5g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺、2ml去离子水混合，搅拌20min，搅拌均匀后加入150gn-乙酰基半胱氨酸，继续搅拌20min，加入6ml聚赖氨酸水溶液，25℃下反应6h，洗涤干燥，得到巯基化聚赖氨酸。所述聚赖氨酸水溶液的浓度为0.5g/ml；所述n-乙酰基半胱氨酸、聚赖氨酸水溶液的质量比为50：1。
29.(2)取5g明胶和50mlpbs缓冲溶液，45℃下搅拌至溶解，加入氢氧化钠调节ph至7，加入5ml甲基丙烯酸酐，保温搅拌12h，透析袋透析2天，冷冻干燥，得到甲基丙烯酸明胶。
30.(3)取巯基化壳聚糖、巯基化聚赖氨酸和去离子水混合，搅拌均匀，得到溶液a；所述溶液a的浓度为3wt％，其中所述巯基化壳聚糖、巯基化聚赖氨酸的质量比为4：1。取甲基丙烯酸明胶和去离子水混合，搅拌均匀，得到溶液b；所述溶液b的浓度为3wt％。取溶液a、溶液b和光引发剂混合，加入表皮细胞生长因子，得到抗菌凝胶液；所述溶液a、溶液b的质量比为1：1；所述光引发剂用量为抗菌凝胶液的4wt％；所述表皮细胞生长因子的用量为抗菌凝胶液的10wt％。
31.(4)在医用胶带中部涂覆抗菌凝胶液，365nm紫外光照射20min，静置3h，包装得到成品。抗菌凝胶液的涂覆厚度为2mm。
32.实施例2：
33.一种凝胶型抗菌医用创可贴的制备方法，包括以下步骤：
34.(1)取1g壳聚糖、0.7g1-羟基苯并三唑和100ml去离子水混合，搅拌均匀，加入n-乙酰基半胱氨酸、1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和50ml去离子水混合液，氢氧化钠调节ph至5，28℃下搅拌反应2.5h，乙醇析出，洗涤干燥，得到巯基化壳聚糖。所述壳聚糖、n-乙酰基半胱氨酸的摩尔比为1：2；所述n-乙酰基半胱氨酸、1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为2：1。
35.取0.5g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺、2ml去离子水混合，搅拌25min，搅拌均匀后加入150gn-乙酰基半胱氨酸，继续搅拌25min，加入6ml聚赖氨酸水溶液，28℃下反应5h，洗涤干燥，得到巯基化聚赖氨酸。所述聚赖氨酸水溶液的浓度为0.5g/ml；所述n-乙酰基半胱氨酸、聚赖氨酸水溶液的质量比为50：1。
36.(2)取5g明胶和50mlpbs缓冲溶液，50℃下搅拌至溶解，加入氢氧化钠调节ph至7，加入5ml甲基丙烯酸酐，保温搅拌14h，透析袋透析2天，冷冻干燥，得到甲基丙烯酸明胶。
37.(3)取巯基化壳聚糖、巯基化聚赖氨酸和去离子水混合，搅拌均匀，得到溶液a；所述溶液a的浓度为3wt％，其中所述巯基化壳聚糖、巯基化聚赖氨酸的质量比为4：1。取甲基丙烯酸明胶和去离子水混合，搅拌均匀，得到溶液b；所述溶液b的浓度为3wt％。取溶液a、溶液b和光引发剂混合，加入表皮细胞生长因子，得到抗菌凝胶液；所述溶液a、溶液b的质量比为1：1；所述光引发剂用量为抗菌凝胶液的4wt％；所述表皮细胞生长因子的用量为抗菌凝胶液的10wt％。
38.(4)在医用胶带中部涂覆抗菌凝胶液，365nm紫外光照射25min，静置3.5h，包装得到成品。抗菌凝胶液的涂覆厚度为2mm。
39.实施例3：
40.一种凝胶型抗菌医用创可贴的制备方法，包括以下步骤：
41.(1)取1g壳聚糖、0.7g1-羟基苯并三唑和100ml去离子水混合，搅拌均匀，加入n-乙酰基半胱氨酸、1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和50ml去离子水混合液，氢氧化钠调节ph至5，30℃下搅拌反应2h，乙醇析出，洗涤干燥，得到巯基化壳聚糖。所述壳聚糖、n-乙酰基半胱氨酸的摩尔比为1：2；所述n-乙酰基半胱氨酸、1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为2：1。
42.取0.5g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺、2ml去离子水混合，搅拌30min，搅拌均匀后加入150gn-乙酰基半胱氨酸，继续搅拌30min，加入6ml聚赖氨酸水溶液，30℃下反应4h，洗涤干燥，得到巯基化聚赖氨酸。所述聚赖氨酸水溶液的浓度为0.5g/ml；所述n-乙酰基半胱氨酸、聚赖氨酸水溶液的质量比为50：1。
43.(2)取5g明胶和50mlpbs缓冲溶液，55℃下搅拌至溶解，加入氢氧化钠调节ph至7，加入5ml甲基丙烯酸酐，保温搅拌12h，透析袋透析2天，冷冻干燥，得到甲基丙烯酸明胶。
44.(3)取巯基化壳聚糖、巯基化聚赖氨酸和去离子水混合，搅拌均匀，得到溶液a；所述溶液a的浓度为3wt％，其中所述巯基化壳聚糖、巯基化聚赖氨酸的质量比为4：1。取甲基丙烯酸明胶和去离子水混合，搅拌均匀，得到溶液b；所述溶液b的浓度为3wt％。取溶液a、溶液b和光引发剂混合，加入表皮细胞生长因子，得到抗菌凝胶液；所述溶液a、溶液b的质量比为1：1；所述光引发剂用量为抗菌凝胶液的4wt％；所述表皮细胞生长因子的用量为抗菌凝胶液的10wt％。
45.(4)在医用胶带中部涂覆抗菌凝胶液，365nm紫外光照射25min，静置4h，包装得到成品。抗菌凝胶液的涂覆厚度为2mm。
46.实施例4：在实施例3基础上引入丙烯酰基壳聚糖。
47.一种凝胶型抗菌医用创可贴的制备方法，包括以下步骤：
48.(1)取1g壳聚糖、0.7g1-羟基苯并三唑和100ml去离子水混合，搅拌均匀，加入n-乙酰基半胱氨酸、1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和50ml去离子水混合液，氢氧化钠调节ph至5，30℃下搅拌反应2h，乙醇析出，洗涤干燥，得到巯基化壳聚糖。所述壳聚糖、n-乙酰基半胱氨酸的摩尔比为1：2；所述n-乙酰基半胱氨酸、1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为2：1。
49.取0.5g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺、2ml去离子水混合，搅拌30min，
搅拌均匀后加入150gn-乙酰基半胱氨酸，继续搅拌30min，加入6ml聚赖氨酸水溶液，30℃下反应4h，洗涤干燥，得到巯基化聚赖氨酸。所述聚赖氨酸水溶液的浓度为0.5g/ml；所述n-乙酰基半胱氨酸、聚赖氨酸水溶液的质量比为50：1。
50.(2)取5g明胶和50mlpbs缓冲溶液，55℃下搅拌至溶解，加入氢氧化钠调节ph至7，加入5ml甲基丙烯酸酐，保温搅拌12h，透析袋透析2天，冷冻干燥，得到甲基丙烯酸明胶。
51.取5g壳聚糖和30ml甲基磺酸混合，35℃下搅拌25min，降温至0℃，搅拌1.5h，加入10ml丙烯酰氯，继续搅拌7.5h，得到反应液，通过丙酮、乙醚混合液沉降，离心分离，洗涤干燥，得到丙烯酰基壳聚糖。
52.(3)取巯基化壳聚糖、巯基化聚赖氨酸和去离子水混合，搅拌均匀，得到溶液a；所述溶液a的浓度为3wt％，其中所述巯基化壳聚糖、巯基化聚赖氨酸的质量比为4：1。取甲基丙烯酸明胶、丙烯酰基壳聚糖和去离子水混合，搅拌均匀，得到溶液b；所述溶液b的浓度为3wt％，其中丙烯酰基壳聚糖、甲基丙烯酸明胶的质量比为3：2。
53.取溶液a、溶液b和光引发剂混合，加入表皮细胞生长因子，得到抗菌凝胶液；所述溶液a、溶液b的质量比为1：1；所述光引发剂用量为抗菌凝胶液的4wt％；所述表皮细胞生长因子的用量为抗菌凝胶液的10wt％。
54.(4)在医用胶带中部涂覆抗菌凝胶液，365nm紫外光照射25min，静置4h，包装得到成品。抗菌凝胶液的涂覆厚度为2mm。
55.对比例1：以实施例4为对照组，对比例1中并未引入巯基化聚赖氨酸。
56.一种凝胶型抗菌医用创可贴的制备方法，包括以下步骤：
57.(1)取0.5g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺、2ml去离子水混合，搅拌30min，搅拌均匀后加入150gn-乙酰基半胱氨酸，继续搅拌30min，加入6ml聚赖氨酸水溶液，30℃下反应4h，洗涤干燥，得到巯基化聚赖氨酸。所述聚赖氨酸水溶液的浓度为0.5g/ml；所述n-乙酰基半胱氨酸、聚赖氨酸水溶液的质量比为50：1。
58.(2)取5g明胶和50mlpbs缓冲溶液，55℃下搅拌至溶解，加入氢氧化钠调节ph至7，加入5ml甲基丙烯酸酐，保温搅拌12h，透析袋透析2天，冷冻干燥，得到甲基丙烯酸明胶。
59.取5g壳聚糖和30ml甲基磺酸混合，35℃下搅拌25min，降温至0℃，搅拌1.5h，加入10ml丙烯酰氯，继续搅拌7.5h，得到反应液，通过丙酮、乙醚混合液沉降，离心分离，洗涤干燥，得到丙烯酰基壳聚糖。
60.(3)取巯基化壳聚糖和去离子水混合，搅拌均匀，得到溶液a；所述溶液a的浓度为3wt％。取甲基丙烯酸明胶、丙烯酰基壳聚糖和去离子水混合，搅拌均匀，得到溶液b；所述溶液b的浓度为3wt％，其中丙烯酰基壳聚糖、甲基丙烯酸明胶的质量比为3：2。
61.取溶液a、溶液b和光引发剂混合，加入表皮细胞生长因子，得到抗菌凝胶液；所述溶液a、溶液b的质量比为1：1；所述光引发剂用量为抗菌凝胶液的4wt％；所述表皮细胞生长因子的用量为抗菌凝胶液的10wt％。
62.(4)在医用胶带中部涂覆抗菌凝胶液，365nm紫外光照射25min，静置4h，包装得到成品。抗菌凝胶液的涂覆厚度为2mm。
63.对比例2：以实施例4为对照组，对比例2中并未引入表皮细胞生长因子。
64.一种凝胶型抗菌医用创可贴的制备方法，包括以下步骤：
65.(1)取1g壳聚糖、0.7g1-羟基苯并三唑和100ml去离子水混合，搅拌均匀，加入n-乙
酰基半胱氨酸、1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和50ml去离子水混合液，氢氧化钠调节ph至5，30℃下搅拌反应2h，乙醇析出，洗涤干燥，得到巯基化壳聚糖。所述壳聚糖、n-乙酰基半胱氨酸的摩尔比为1：2；所述n-乙酰基半胱氨酸、1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为2：1。
66.取0.5g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺、2ml去离子水混合，搅拌30min，搅拌均匀后加入150gn-乙酰基半胱氨酸，继续搅拌30min，加入6ml聚赖氨酸水溶液，30℃下反应4h，洗涤干燥，得到巯基化聚赖氨酸。所述聚赖氨酸水溶液的浓度为0.5g/ml；所述n-乙酰基半胱氨酸、聚赖氨酸水溶液的质量比为50：1。
67.(2)取5g明胶和50mlpbs缓冲溶液，55℃下搅拌至溶解，加入氢氧化钠调节ph至7，加入5ml甲基丙烯酸酐，保温搅拌12h，透析袋透析2天，冷冻干燥，得到甲基丙烯酸明胶。
68.取5g壳聚糖和30ml甲基磺酸混合，35℃下搅拌25min，降温至0℃，搅拌1.5h，加入10ml丙烯酰氯，继续搅拌7.5h，得到反应液，通过丙酮、乙醚混合液沉降，离心分离，洗涤干燥，得到丙烯酰基壳聚糖。
69.(3)取巯基化壳聚糖、巯基化聚赖氨酸和去离子水混合，搅拌均匀，得到溶液a；所述溶液a的浓度为3wt％，其中所述巯基化壳聚糖、巯基化聚赖氨酸的质量比为4：1。取甲基丙烯酸明胶、丙烯酰基壳聚糖和去离子水混合，搅拌均匀，得到溶液b；所述溶液b的浓度为3wt％，其中丙烯酰基壳聚糖、甲基丙烯酸明胶的质量比为3：2。
70.取溶液a、溶液b和光引发剂混合，得到抗菌凝胶液；所述溶液a、溶液b的质量比为1：1；所述光引发剂用量为抗菌凝胶液的4wt％。
71.(4)在医用胶带中部涂覆抗菌凝胶液，365nm紫外光照射25min，静置4h，包装得到成品。抗菌凝胶液的涂覆厚度为2mm。
72.检测实验：
73.1、抗菌实验：取大肠杆菌，在37℃，220rpm条件下活化培养，培养12h后稀释菌悬液，稀释至浓度为108cfu/ml，加入等体积的紫外交联后的凝胶样品(根据实施例1～4、对比例1～2制备)，培养12h后记录抑菌圈大小，以表征抗菌性能。
74.2、细胞毒性：取紫外交联后的凝胶样品(根据实施例1～4、对比例1～2制备)，dmem培养液浸泡样品24h，得到浸提液，通过浸提液培养3t3细胞悬液(96孔板)，培养24h，培养后进行mtt测试，记录细胞存活率。
75.3、选用spf级的sd大鼠30只，体重在200g左右，分成6组，每组5只大鼠，分别喂养2周后麻醉大鼠，背部脱毛并创建长2mm、深度2mm的创口，将创可贴(根据实施例1～4、对比例1～2制备)固定在创口处，每天更换创口，5天后观察创口愈合率；每组记录平均值。
[0076][0077]
结论：本发明公开了一种凝胶型抗菌医用创可贴及其制备方法，工艺设计合理，组分配比较为适宜，制备得到的医用创可贴不仅具有较优异的抗菌性能，而且能够促进伤口愈合，在伤口护理领域具有较大的潜力，实用性较高。
[0078]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。