專利名稱：一種不對稱復合海綿的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種不對稱復合海綿的制備方法，具體是指采用冷凍干燥方法將羧甲基纖 維素、殼聚糖和明膠混合制成具有多孔、有彈性、止血、載藥功能的海綿產品。
背景技術：
燒傷、潰瘍等引起的大面積皮膚損傷清創(chuàng)后需要植皮或以人工皮膚覆蓋創(chuàng)面，以防止 組織液、體液大量流失導致電解質和蛋白質損失，阻止細菌侵入引發(fā)感染，并促進創(chuàng)傷組 織愈合。目前國內外臨床常用的人工皮膚主要包括豬皮、膠原膜或膠原海綿聚氨酯膜等。 由于豬皮易與皮膚分層，與創(chuàng)面組織相容性差，不利于表皮組織細胞的再生；膠原膜的穩(wěn) 定性差、粘附體液的能力低且具有抗原性；膠原海綿會造成脫膜困難；聚氨酯膜易產生膜 下積液，誘發(fā)創(chuàng)面感染。因此，具有優(yōu)良組織相容性的人工皮膚的研究仍然是目前組織工 程材料科學研究的熱點之一。
理想的皮膚代用品應具有柔韌和能吸收滲出液、防細菌侵入和水分丟失等特點。具有 致密層和海綿狀多孔層的不對稱海綿是皮膚組織工程研究的發(fā)展方向之一。其致密層可抵 御細菌的侵入，控制水蒸氣透過速率，海綿狀多孔層有利于傷口分泌物的排出，細胞的生 長，可促進傷口組織的愈合。用來制備海綿的高分子材料有多種，其中殼聚糖、明膠、羧 甲基纖維素因其特殊的性能而引人注目。殼聚糖可加速皮膚的再生和恢復，并有一定的抑 菌效果；明膠是一種熱水可溶的多肽混合物，有一定的止血功能；羧甲基纖維素鈉無毒、 無刺激性、可完全降解，具有卓越的物理、化學和生理三重止血效果。三者都具有生物可 降解性及與生物組織良好的親和性，而被作為生物醫(yī)用材料廣泛使用。
目前大多數醫(yī)用海綿都是由單一材料制成的復合海綿，這種產品由于材料本身的缺 陷，功能性質受到一定的限制。也有研究者將殼聚糖、明膠混合制成不對稱海綿或在兩者 的基礎上再添加聚乙烯醇制成不對稱海綿,這些所謂的不對稱海綿其功效基本依賴于殼聚 糖和明膠，止血效果有限。本發(fā)明采用預凍與冷凍干燥法將殼聚糖、明膠和羧甲基纖維素 共混可得到性能更好的不對稱海綿。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有止血海綿存在的不足之處，采用預凍一一冷凍干燥技術將 來源豐富的羧甲基纖維素鈉、殼聚糖和明膠等制成海綿狀產品。相對于單一海綿以及其它 不對稱海綿，該產品止血效果好、臨床使用方便。
本發(fā)明所述不對稱復合海綿的制備方法，包括如下步驟-
(1) 將羧甲基纖維素鈉用蒸餾水配制成濃度為1%的溶液，殼聚糖用稀乙酸配制成 濃度為1%的溶液，明膠用溫水配成濃度為1%的溶液；
(2) 將步驟(1)中的羧甲基纖維素鈉、明膠和殼聚糖按體積比為1 : 0.5 3 : 0.5
3的比例量取，混合均勻，靜置消泡；
(3) 將步驟(2)得到的混合液倒入成膜裝置中，經預凍與冷凍干燥得到海綿產品；
(4) 將步驟(3)得到的海綿產品放入盛有質量百分比為0.05 0.2%的碳化二亞胺
溶液的表面皿中，碳化二亞胺與步驟(2)得到的混合液的體積比為1 3: 1;用保鮮膜
封口后，置于脫色搖床上，振動24h，將表面皿中溶液全部倒出后，加入與碳化二亞胺同
等體積的蒸餾水，用保鮮膜密封口，放在搖床上，搖動lh，重復進行此操作三次；
(5) 將(4)中交聯(lián)處理的海綿，進行二次預凍與冷凍干燥得不對稱復合海綿。 為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明，所述羧甲基纖維素鈉的取代度優(yōu)選為0.75 1.2。 所述明膠等電點優(yōu)選為4.8、重均分子量優(yōu)選為5.0X105。 所述殼聚糖脫乙酰度優(yōu)選為60 95%。
所述第(3)步在攪拌均勻后，應靜置消泡；所述第(4)步所用的成膜裝置最好為聚 苯乙烯材料制成；所述第(4)和第(6)步在-18。C預凍12h,在-4(TC真空冷凍干燥24h。 相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果
(1) 本發(fā)明與現(xiàn)有不對稱復合海綿產品對比，原料來源豐富，產品性能大大提高，特 別是止血效果及載藥性能得到明顯提高。
(2) 本發(fā)明制備的不對稱復合海綿產品所用的殼聚糖、明膠以及羧甲基纖維素鈉都 具有生物可降解性及與生物組織良好的親和性，其形成的致密層和海綿層結構可快速地吸 收滲出液，三者協(xié)同參與止血，這使得海綿產品具有強大的止血效果、很好的生物相容性。 與其它同類產品相比，在臨床使用更為方便。同時，由于殼聚糖的加入，起到了很大的抗 菌抑菌效果。
(3) 本發(fā)明拓展了羧甲基纖維素鈉的應用領域，帶動了相關企業(yè)的經濟效益，并且 也符合國際生物止血材料的發(fā)展方向。
具體實施例方式
下面結合實施例，對本發(fā)明做進一步地詳細說明。發(fā)明人對本發(fā)明進行了深入地創(chuàng)造 性研究和試驗，有許多成功的實施例，下面列舉六個具體的實施例，但本發(fā)明要求保護的 范圍并不局限于實施例表述的范圍。
實施例1
第一步用水將取代度為1.0的羧甲基纖維素鈉配制成1%的溶液，稀醋酸將脫乙酰 度為60%的殼聚糖配制成1%的溶液，明膠用溫水配成濃度為1%的溶液。
第二步將羧甲基纖維素鈉、明膠和殼聚糖三種溶液按體積比為l:2:2的比例量
取，其總體積保持30mL。
第三步將上述三種溶液混合，攪拌均勻，靜置消泡。
第四步將上述溶液倒入聚苯乙烯成膜裝置中，經-18'C預凍12h、 4(TC真空冷凍干 燥24h冷凍干燥成海綿產品。
第五步將上述的所有海綿產品放入50 mL盛有質量百分比為0.1 %的碳化二亞胺溶 液的表面皿中，用保鮮膜封口后，置于脫色搖床上，振動24h，將表面皿中溶液全部倒出 后，加入與碳化二亞胺同等體積的蒸餾水，用保鮮膜密封口，放在搖床上，搖動lh，重 復進行此操作三次。
第六步將海綿進行-18'C預凍12 h、 -4(TC真空冷凍千燥24h得不對稱復合海綿。經 檢測，所得產品具有多孔、較好的彈性，lcmxlcm規(guī)格的海綿在蒸餾水中的吸水率和保 水率分別為2181%和46.3%，對鹽酸環(huán)丙沙星的載藥量為6.19%， 80h時的藥物釋放率為 47.1%，對兔耳部靜脈的止血時間為50s。
實施例2
第一步用水將取代度為0.75的羧甲基纖維素鈉配制成1%的溶液，稀醋酸將脫乙酰 度為80%的殼聚糖配制成1%的溶液，明膠用溫水配成濃度為1%的溶液。
第二步將羧甲基纖維素鈉、明膠和殼聚糖三種溶液按體積比為1 : 0.5 : 3的比例量 取，其總體積保持30mL。
第三步將上述三種溶液混合，攪拌均勻，靜置消泡。
第四步將上述溶液倒入聚苯乙烯成膜裝置中，經-18。C預凍12h、 -401:真空冷凍干 燥24h冷凍干燥成海綿產品。
第五步將上述的所有海綿產品放入40 mL盛有質量百分比為0.05%的碳化二亞胺
溶液的表面皿中，用保鮮膜封口后，置于脫色搖床上，振動24h，將表面皿中溶液全部倒
出后，加入與碳化二亞胺同等體積的蒸餾水，用保鮮膜密封口，放在搖床上，搖動lh， 重復進行此操作三次。
第六步將海綿進行-18。C預凍12h、 -40°(:真空冷凍干燥2411得不對稱復合海綿。經 檢測，所得產品具有多孔、較好的彈性，lcmxlcm規(guī)格的海綿在蒸餾水中的吸水率和保 水率分別為1825%和38.7%，對鹽酸環(huán)丙沙星的載藥量為6.32%, 80h時的藥物釋放率為 45.2%，對兔耳部靜脈的止血時間為58s。
實施例3
第一步用水將取代度為1.2的羧甲基纖維素鈉配制成1%的溶液，稀醋酸將脫乙酰 度為75%的殼聚糖配制成1%的溶液，明膠用溫水配成濃度為1%的溶液。
第二步將羧甲基纖維素鈉、明膠和殼聚糖三種溶液按體積比為1:2:1的比例量 取，其總體積保持30mL。
第三步將上述三種溶液混合，攪拌均勻，靜置消泡。
第四步將上述溶液倒入聚苯乙烯成膜裝置中，經-18。C預凍12h、 -40匸真空冷凍干 燥24h冷凍干燥成海綿產品。
第五步將上述所有的海綿產品放入30mL盛有質量百分比為0.2%的碳化二亞胺溶 液的表面皿中，用保鮮膜封口后，置于脫色搖床上，振動24h，將表面皿中溶液全部倒出 后，加入與碳化二亞胺同等體積的蒸餾水，用保鮮膜密封口，放在搖床上，搖動lh，重 復進行此操作三次。'
第六步將海綿進行-18X:預凍12h、 -40〔真空冷凍干燥2411得不對稱復合海綿。經 檢測，所得產品具有多孔、較好的彈性，lcmxlcm規(guī)格的海綿在蒸餾水中的吸水率和保 水率分別為2236%和41.9%,對鹽酸環(huán)丙沙星的載藥量為5.98%， 80h時的藥物釋放率為 43.2%,對兔耳部靜脈的止血時間為52s。
實施例4
第一步用水將取代度為1.0的羧甲基纖維素鈉配制成1%的溶液，稀醋酸將脫乙酰 度為95%的殼聚糖配制成1%的溶液，明膠用溫水配成濃度為1%的溶液。
第二步將羧甲基纖維素鈉、明膠和殼聚糖三種溶液按體積比為1 : 1 : 0.5的比例量 取，其總體積保持30mL。
第三步將上述三種溶液混合，攪拌均勻，靜置消泡。
第四步將上述溶液倒入聚苯乙烯成膜裝置中，經-18匸預凍12h、 -40^真空冷凍干
燥24h冷凍干燥成海綿產品。
第五步將上述所有的海綿產品放入70 mL盛有質量百分比為0.15%的碳化二亞胺 溶液的表面皿中，用保鮮膜封口后，置于脫色搖床上，振動24h,將表面皿中溶液全部倒 出后，加入與碳化二亞胺同等體積的蒸餾水，用保鮮膜密封口，放在搖床上，搖動lh， 重復進行此操作三次。
第六步將海綿進行-18t:預凍12h、 -4(TC真空冷凍干燥24h得不對稱復合海綿。經 檢測，所得產品具有多孔、較好的彈性，lcmxlcm規(guī)格的海綿在蒸餾水中的吸水率和保 水率分別為4639%和55.2%，對鹽酸環(huán)丙沙星的載藥量為10.2%， 80h時的藥物釋放率為 77.1%,對兔耳部靜脈的止血時間為42s。
實施例5
第一步用水將取代度為1.1的羧甲基纖維素鈉配制成1%的溶液，稀醋酸將脫乙酰 度為85%的殼聚糖配制成1%的溶液，明膠用溫水配成濃度為1%的溶液。
第二步將羧甲基纖維素鈉、明膠和殼聚糖三種溶液按體積比為1:3:2的比例量 取，其總體積保持30mL。
第三步將上述三種溶液混合，攪拌均勻，靜置消泡。
第四步將上述溶液倒入聚苯乙烯成膜裝置中，經-18。C預凍12h、 -40°〇真空冷凍干 燥24h冷凍干燥成海綿產品。
第五步將上述所有的海綿產品放入90mL盛有質量百分比為0.1%的碳化二亞胺溶 液的表面皿中，用保鮮膜封口后，置于脫色搖床上，振動24h，將表面皿中溶液全部倒出 后，加入與碳化二亞胺同等體積的蒸餾水，用保鮮膜密封口，放在搖床上，搖動lh,重 復迸行此操作三次。
第六步將海綿進行-18'C預凍12h、 -40°(:真空冷凍干燥2411得不對稱復合海綿。經 檢測，所得產品具有多孔、較好的彈性，lcmxlcm規(guī)格的海綿在蒸餾水中的吸水率和保 水率分別為3169%和44.6%，對鹽酸環(huán)丙沙星的載藥量為7.6%， 80h時的藥物釋放率為 68.3%，對兔耳部靜脈的止血時間為46s。
實施例6
第一步用水將取代度為0.9的羧甲基纖維素鈉配制成1%的溶液，稀醋酸將脫乙酰 度為70%的殼聚糖配制成1%的溶液，明膠用溫水配成濃度為1%的溶液。
第二步將羧甲基纖維素鈉、明膠和殼聚糖三種溶液按體積比為1:0.5: 1.5的比例 量取，其總體積保持30mL。
第三步將上述三種溶液混合，攪拌均勻，靜置消泡。
第四步將上述溶液倒入聚苯乙烯成膜裝置中，經-18。C預凍12h、 4(TC真空冷凍干 燥24h冷凍千燥成海綿產品。
第五步將上述所有的海綿產品放入40mL盛有質量百分比為0.2%的碳化二亞胺溶 液的表面皿中，用保鮮膜封口后，置于脫色搖床上，振動24h，將表面皿中溶液全部倒出 后，加入與碳化二亞胺同等體積的蒸餾水，用保鮮膜密封口，放在搖床上，搖動lh，重 復進行此操作三次。
第六步將海綿進行-18'C預凍12h、 -40^真空冷凍干燥2處得不對稱復合海綿。經 檢測，所得產品具有多孔、較好的彈性，lcmxlcm規(guī)格的海綿在蒸餾水中的吸水率和保 水率分別為3786%和43.6%，對鹽酸環(huán)丙沙星的載藥量為8.21%， 80h時的藥物釋放率為 71.2%,對兔耳部靜脈的止血時間為40s。
權利要求
1、一種不對稱復合海綿的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)將羧甲基纖維素鈉用蒸餾水配制成濃度為1％的溶液，殼聚糖用稀乙酸配制成濃度為1％的溶液，明膠用溫水配成濃度為1％的溶液；(2)將步驟(1)中的羧甲基纖維素鈉、明膠和殼聚糖按體積比為1∶0.5～3∶0.5～3的比例量取，混合均勻，靜置消泡；(3)將步驟(2)得到的混合液倒入成膜裝置中，經預凍與冷凍干燥得到海綿產品；(4)將步驟(3)得到的海綿產品放入盛有質量百分比為0.05～0.2％的碳化二亞胺溶液的表面皿中，碳化二亞胺與步驟(2)得到的混合液的體積比為1～3∶1；用保鮮膜封口后，置于脫色搖床上，振動24h，將表面皿中溶液全部倒出后，加入與碳化二亞胺同等體積的蒸餾水，用保鮮膜密封口，放在搖床上，搖動1h，重復進行此操作三次；(5)將(4)中交聯(lián)處理的海綿，進行二次預凍與冷凍干燥得不對稱復合海綿。
2、 根據權利要求1所述的不對稱復合海綿的制備方法，其特征在于所述羧甲基纖維 素鈉為0.75 1.2取代度的羧甲基纖維素鈉。
3、 根據權利要求1所述的不對稱復合海綿的制備方法，其特征在于所述殼聚糖為60 95%脫乙酰度的殼聚糖。
4、 根據權利要求1所述的不對稱復合海綿的制備方法，其特征在于所述明膠選用等 電點為4.8、重均分子量為5.0X1()S的明膠。
5、 根據權利要求1所述的不對稱復合海綿的制備方法，其特征在于所述第(2)步羧 甲基纖維素鈉、明膠和殼聚糖的總體積為30mL。
6、 根據權利要求1所述的不對稱復合海綿的制備方法，其特征在于所述第(3)步所 用的成膜裝置為聚苯乙烯材料制成。
7、 根據權利要求1所述的不對稱復合海綿的制備方法，其特征在于所述第(3)步和 第(5)步的預凍與冷凍是在-18'C預凍12h，在-4(TC真空冷凍干燥24h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種不對稱復合海綿的制備方法，該方法包括將羧甲基纖維素鈉用蒸餾水配制成濃度為1％的溶液，殼聚糖用稀乙酸配制成濃度為1％的溶液，明膠用溫水配成濃度為1％的溶液；羧甲基纖維素鈉、明膠和殼聚糖按體積比為1∶0.5～3∶0.5～3的比例量取，靜置消泡，倒入成膜裝置中，經真空冷凍干燥得到海綿產品；將海綿產品放入碳化二亞胺溶液的表面皿中，用保鮮膜封口后，置于脫色搖床上，振動24h，加入蒸餾水，用保鮮膜密封口，放在搖床上，搖動1h，重復進行此操作三次。將交聯(lián)處理的海綿，進行二次預凍、干燥得不對稱復合海綿。本發(fā)明制備的產品止血效果強、臨床使用方便、具有良好的吸水保水性和載藥性能。
文檔編號A61L15/16GK101181642SQ200710031328
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月9日 優(yōu)先權日2007年11月9日
發(fā)明者何小維, 雄 扶, 羅發(fā)興, 羅志剛 申請人:華南理工大學