一種可降解的殼聚糖生物膜及其制備方法及應用的制作方法

一種可降解的殼聚糖生物膜及其制備方法及應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可降解的殼聚糖生物膜及其制備方法及應用，包括具有天然微孔和多層結(jié)構(gòu)的殼聚糖多層結(jié)構(gòu)膜本體框架，通過脫鈣、脫蛋白、乙酰及手工分層得到最終的殼聚糖生物膜，本發(fā)明生物膜可降解，當用作防組織粘連膜時，與無孔結(jié)構(gòu)生物膜相比，多孔結(jié)構(gòu)有利于營養(yǎng)物質(zhì)的交換，防止膜下生物組織出現(xiàn)淤血和壞死；當用作引導組織再生膜時，多孔結(jié)構(gòu)有利于成骨細胞、骨細胞的黏附和生長；無需二次手術(shù)取出。是一種生物相容性良好、安全、無毒、無刺激、可降解吸收的薄膜材料，其獨特的表面結(jié)構(gòu)特性可以將手術(shù)創(chuàng)面和周圍組織有效隔離開，有效地保護好手術(shù)創(chuàng)面。
【專利說明】一種可降解的殼聚糖生物膜及其制備方法及應用
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料領域，具體涉及一種用于醫(yī)學及美容的甲殼質(zhì)或殼聚糖生物膜和制備工藝及應用。
【背景技術(shù)】
[0002]在沿海地區(qū)每年捕撈蟹類水產(chǎn)品數(shù)量巨大，隨著我國淡水及海水蟹養(yǎng)殖產(chǎn)品的增加，每年都有大量的蟹殼副產(chǎn)品，水產(chǎn)品企業(yè)提取蟹肉后，其中僅有一小部分蟹殼只簡單曬干粉碎供飼料行業(yè)作為飼料鈣源的添加物。蝦殼和蟹殼是水產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)的固體廢棄物。隨著我國海產(chǎn)及人工養(yǎng)殖蝦、蟹業(yè)的發(fā)展，這些廢棄物數(shù)量越來越大，并造成了嚴重的環(huán)境污染，若將其回收用于制取高附加值的甲殼素納米纖維，不但能變廢為寶，還可以獲得可觀經(jīng)濟效益。作為世界上含量第二豐富的天然有機高分子化合物甲殼素也被進行了較長時間的研究，甲殼素可以從蝦、螃蟹、甲殼類動物身體上獲得，而每年都有很多蝦蟹殼作為廢棄品被遺棄，既浪費了資源又破壞了環(huán)境，使用蝦蟹殼制備甲殼素納米纖維將有利于創(chuàng)造環(huán)境友好型的新材料。但是關(guān)于甲殼素納米纖維的研究剛剛處于起步階段，在國內(nèi)外相關(guān)發(fā)明專利并不多。甲殼素廣泛存在于低等植物菌類、藻類的細胞，節(jié)肢動物蝦、蟹、蠅蛆和昆蟲的外殼，貝類、軟體動物的外殼和軟骨中。甲殼素纖維廢棄物可自然降解。對環(huán)境不會造成污染。然而，很多的甲殼素被作為工業(yè)或者食品廢棄物而丟掉，卻沒有得到有效的利用。因此，如何將甲殼素作為天然生物友好型的材料是一個重要的研究內(nèi)容。如何提高蟹殼綜合經(jīng)濟效益和利用水平，國內(nèi)外科技界已進行不少的研究探討，以蟹殼為原料制造的殼聚糖已在保健食品、醫(yī)藥、化工、生物工程等領域得到一定應用，開發(fā)前景十分看好。[0003]生物隔膜技術(shù)(Barrier Membrane Technique,簡稱BMT),是近年引起醫(yī)學界廣泛關(guān)注的臨床治療新技木。自上世紀90年代以來，利用人工生物膜引導機體組織再生性愈合成為國際性熱門研究課題。引導組織再生(Guide Tissue Regeneration, GTR)技術(shù)是80年代末90年代初發(fā)展起來的一項新技術(shù)。其原理是利用膜的物理屏障功能將病損區(qū)與周圍組織隔離，創(chuàng)造一個相對封閉的組織環(huán)境，從而使成骨細胞優(yōu)先遷移、生長。GTR的應用為牙周病的治療、牙種植區(qū)骨量不足及其它骨缺損的修復、骨折的愈合提供了一個新的有效途徑。目前GTR膜材料可分為不可吸收和可吸收兩大類。不可吸收薄膜主要是聚四氟乙烯(PTFE=Gore-Texs)膜。該膜雖然具有良好的力學強度，但存在不能自行降解問題，需二次手術(shù)去除，且細胞親和性差，易導致傷口裂開，膜早期暴露，影響傷口的愈合。因此，對可吸收膜材料的開發(fā)和研究便成為GTR技術(shù)發(fā)展的重要方向。目前研究最多的人工合成可吸收膜材料的類型主要有聚乳酸(Polylatic acid, PLA)和聚羥基乙酸(Polyglycolic acid,PGA)以及它們的共混或共聚物，但由于該類材料的降解產(chǎn)物是酸，容易引發(fā)周圍組織的炎癥反應。目前研究最多的天然GTR膜材料主要為膠原。天然膠原GTR膜雖然具有良好的生物相容性，但其強度一般較弱，在體內(nèi)吸收速度往往較難控制，且價格昂貴。因此，制備具有一定力學強度，適當降解速度以及良好的生物相容性的GTR膜材料將成為生物醫(yī)用材料的研究重點。[0004]CN103349796A公開了一種可降解的引導骨再生生物膜及其制備方法和應用。即以按一定比例稱取碳酸1，2_丙二酯和聚琥珀酸丁二酯為原材料，溶入有機溶劑制備混濁液，采用鹽析法合成出生物膜。該生物膜主要應用于口腔種植牙科，在口腔科骨缺損病例的應用中，可長效地維持骨再生空間，促進骨再生。上述專利雖然明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過鹽析法可以合成與人體的骨外膜相類似的雙層樣結(jié)構(gòu)，生物膜具有良好的理化性能，體內(nèi)外引導骨再生生物活性，價格優(yōu)廉等均可以彌補現(xiàn)今臨床應用的生物膜的某些缺陷，如以往的生物膜較厚，術(shù)區(qū)組織張力大，創(chuàng)口易裂開等。從而為口腔種植牙科臨床提供一種有效的生物膜，促進骨再生。但是，該生物膜為合成方式，不同部位的細胞引導，所需的不同生物膜厚度無法合理控制，且化學合成的生物膜無疑將對人體造成傷害，并且合成方式的生物膜強度較低，降解性能較差，安全性能不能保證。
[0005]防組織粘連膜為用于手術(shù)后防止創(chuàng)面粘連的隔離物。術(shù)后粘連是有手術(shù)史以來國內(nèi)外亟待解決的重要醫(yī)學難題之一。在外科領域開展的手術(shù)中，絕大多數(shù)都涉及到防止組織之間粘連的問題。術(shù)后粘連可以引起嚴重的并發(fā)癥，如腹部、盆腔等均可引起粘連性腸梗阻，甲狀腺手術(shù)后引起喉返神經(jīng)損傷以及因盆腔組織粘連而導致的女性不育癥。90%的患者在術(shù)后均有不同程度的粘連產(chǎn)生，60%的患者需要采取一定的防粘連措施。目前臨床上使用的防粘連物質(zhì)主要包括硅油、透明質(zhì)酯酸鈉以及酯酸鈉等流體或半流體狀物質(zhì)，這類物質(zhì)的特點是在體內(nèi)的吸收速度過快，防粘連時間短，一般為3-4天，因此很難達到理想的防粘連效果。目前被實際應用較多的主要有氧化纖維素膜以及透明質(zhì)酸/羧甲基纖維素膜，這類材料屬于天然產(chǎn)物，因此產(chǎn)品質(zhì)量不易控制，也較容易分解與吸收(約I周左右)，不適于長期與周邊組織隔離的情況(2周以上)。另一大類為聚乳酸，聚丙交酷，聚己內(nèi)酯以及它們的共聚物制備的膜。這類膜的最大缺陷就是降解速度難控制，降解產(chǎn)物為酸性物質(zhì)，對周圍組織的愈合具有很大影響。
[0006]CN1660451A公開了一種預防創(chuàng)傷及術(shù)后粘連的生物膜。本發(fā)明生物膜組分包含羧甲基纖維素、羧甲基殼聚糖、硫酸鋁銨、戊二醛、甘油和水。加入的輔助物質(zhì)雖然起到了抗粘連時間長、阻隔粘連的效果，但是由于添加了化學物質(zhì)，在被降解吸收后，對人體會造成一定的傷害，尤其是術(shù)后的創(chuàng)面，并且這種生物膜無透氣孔，透氣效果差，影響術(shù)后創(chuàng)面的恢復。
[0007]甲殼素為白色或灰白色無定型、半透明固體，不溶于水、稀酸、稀堿及一般的有機溶劑，可溶于濃無機酸，但同時主鏈會發(fā)生降解生成α-氨基葡萄糖。甲殼素中并非所有結(jié)構(gòu)單元都帶η-乙?；Ｔ胤治霰砻?，天然甲殼素分子約有12.5的氨基沒有η-乙?；?，甲殼素的難溶性使其應用大受限制，因而近些年的研究開發(fā)主要集中在殼聚糖及其改性上。殼聚糖有很好的吸附性、成膜性、通透性、成纖性、吸濕性和保濕性，而被廣泛用作工業(yè)中的絕緣體、吸附劑、離子交換樹脂和載體等。甲殼素一般在100-180攝氏度，40% -60%的氫氧化鈉溶液中非均相脫去乙?；?便轉(zhuǎn)化成殼聚糖。
[0008]CN103012858A公開了一種水產(chǎn)品蝦、蟹殼等，具體是涉及一種聚殼糖及其制備方法，屬化工【技術(shù)領域】。該方法利用螃蟹殼經(jīng)挑選后裝入脫鈣罐，把配制好的4%鹽酸溶液泵入脫鈣罐內(nèi)，進行脫鈣，再通過脫蛋白質(zhì)(脂肪)工序，制備殼聚糖工序，得殼聚糖成品。
[0009]CN103012858A提供了一種蝦蟹殼提取物殼聚糖制備的可食用內(nèi)包裝膜，該可食用包裝膜包含殼聚糖、明膠、甘油醛和羧甲基纖維素鈉，通過成膜組分間配比調(diào)整，提高可食用包裝膜的物理性能。
[0010]CN103342821A公開了一種利用蝦蟹殼制備甲殼素納米纖維光學透明薄膜的方法，其特征在于:該方法包括兩種化學處理、機械處理。
[0011]上述專利技術(shù)方案雖然該方法很好的解決了螃蟹殼的再利用，提高了水產(chǎn)部門及漁民的經(jīng)濟效益，也有利于環(huán)境的保護。但都是將蟹殼進行粉碎得到蟹殼粉后，通過加入一些輔助物質(zhì)制得的產(chǎn)品，并非是將完整的蟹殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)充分的利用起來，眾所周知，螃蟹殼具有明顯的分層結(jié)構(gòu)組織。這些納米纖維被蛋白質(zhì)層所包圍著，接著下一層的級別是由直徑在50-300nm的甲殼素/蛋白質(zhì)纖維聚集在一起的，這些納米纖維_蛋白質(zhì)纖維形成平面的交織物和分支的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。同時，這些線狀物被各種的蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)包圍著，這些礦物質(zhì)主要由碳酸鈣結(jié)晶體組成，線狀物的寬度在不同甲殼類動物中會不同。而且，這些編織狀和網(wǎng)狀的平面可以形成扭曲的夾層模型。這個結(jié)構(gòu)式通過纖維狀的甲殼素-蛋白質(zhì)按照旋轉(zhuǎn)層疊的順序形成的。這些扭曲夾層的厚度相當于一個層疊的密度板平面，它們逐漸的沿著法線軸旋轉(zhuǎn)。蟹殼的粉碎無疑破壞了本身殼聚糖形成的天然網(wǎng)狀及編制狀的形態(tài)，無法將蟹殼的這種結(jié)構(gòu)及功能得到利用，目前用蝦蟹殼制作生物膜的方法一般是對提取的甲殼素及殼聚糖進行合成處理，并加入充孔劑，使得處理后的生物膜內(nèi)部形成多個氣孔，但該氣孔彼此不相連通，且為密封的氣孔，并且在對粉碎后的蟹殼提取甲殼素及殼聚糖時需要加入冰醋酸進行處理，冰醋酸在處理的過程中破壞了甲殼素的化學鍵，導致合成的生物膜的強度大大降低了，且氣孔的密封性無法將生物膜本身的特性發(fā)揮出來，導致醫(yī)學領域的引導組織再生、細胞支架等均無法使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種綠色環(huán)保、可降解、厚度可控、通過完整蟹殼的保留，得到的殼聚糖生物膜具有天然微孔和多層結(jié)構(gòu)，提高生物膜自身強度、有效提高組織細胞引導速度及防止組織粘連的可降解的殼聚糖生物膜及其制備方法及應用。
[0013]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種可降解的殼聚糖生物膜，包括由完整蟹殼通過脫鈣、脫蛋白質(zhì)層及脫乙酰后得到的具有多層結(jié)構(gòu)的由多個子結(jié)構(gòu)膜本體框架組成可依次撕下的透明或半透明無色的殼聚糖多層結(jié)構(gòu)膜本體框架，沿該殼聚糖多層結(jié)構(gòu)膜本體框架的厚度及寬度方向方向具有多個分布不均的天然微孔，所述該殼聚糖多層結(jié)構(gòu)膜本體框架的厚度為I μ m~12 μ m，天然微孔的孔徑為I μ m~50 μ m。
[0014]一種可降解的殼聚糖生物膜的制備方法，包括如下步驟:
[0015](I)、脫鈣處理:
[0016]將完整蟹殼沖洗干凈，并晾干，經(jīng)過質(zhì)量分數(shù)為5%~7%的HCl溶液脫鈣，每次浸泡I~5小時，重復2~5次；
[0017](2)、脫蛋白質(zhì)處理:
[0018]經(jīng)2~5次水洗，洗凈脫水后，用質(zhì)量分數(shù)8~12% NaOH,40~100°C水浴加熱4~16h，脫蛋白質(zhì)，然后水洗至中性，得到可降解甲殼素生物膜；
[0019](3)、脫乙酰處理:
[0020]將該可降解甲殼質(zhì)生物膜用質(zhì)量分數(shù)為8~15%的NaOH溶液，通過98~100°C水浴加熱12~24h脫乙酰后，經(jīng)水洗至中性，得到殼聚糖生物膜；
[0021](4)、成品處理:
[0022]將水洗至中性的甲殼素生物膜在軟水中浸泡3~6小時，手工分層制得原生態(tài)厚度和孔徑的；
[0023](5)、得到最終成品:
[0024]將步驟(4)得到的透明殼聚糖生物膜或半透明殼聚糖生物膜裁剪成所需的規(guī)格大小。
[0025]上述的可降解的殼聚糖生物膜的制備方法，將具有原生態(tài)厚度和孔徑的殼聚糖生物膜浸入質(zhì)量分數(shù)為0.5%~1%的KMnO4溶液，浴比10%，60°C，浸泡6小時進行脫色，得到透明或半透明無色的可降解的殼聚糖生物膜。
[0026]上述的可降解的殼聚糖生物膜的制備方法，所述透明或半透明無色的可降解的殼聚糖生物膜經(jīng)分層處理工藝和擴孔處理工藝，得到厚度為I μ m~12 μ m，孔徑為I μ m~50 μ m的透明或半透明無色的可降解的殼聚糖生物膜。
[0027]上述的可降解的殼聚糖生物膜的制備方法，所述分層處理工藝為手工剖層工藝或機械剖層工藝。
[0028]上述的可降解的殼聚糖生物膜的制備方法，所述機械剖層工藝采用快速減壓裝置，使殼聚糖生物膜所受的壓力從I~12MPa在0.01~0.1秒內(nèi)迅速降至0.1MPa，然后再借助手工剖層，撕下相應厚度的殼聚糖生物膜。
[0029]上述的可降解的殼聚糖生物膜的制備方法，所述擴孔處理工藝，利用快速減壓裝置，使膜從所受的壓力從I~12MPa在0.01~0.1秒內(nèi)迅速降至0.1MPa。
[0030]上述的甲殼素生物膜的制備方法，用質(zhì)量分數(shù)5%的HCl溶液和質(zhì)量分數(shù)8%~10%的NaOH溶液分別對透明殼聚糖生物膜或半透明甲殼素生物膜進行脫鈣、脫蛋白質(zhì)二次提純處理。
[0031]一種可降解的殼聚糖生物膜的應用，用于植入人體的誘導組織生成的人體細胞支架，作為引導組織再生膜的應用。
[0032]一種可降解的殼聚糖生物膜的應用，其特征是:作為防組織粘連膜的應用。
[0033]本發(fā)明可降解的殼聚糖生物膜及其制備方法及應用的優(yōu)點是:具有原生態(tài)結(jié)構(gòu)特征的高純度甲殼質(zhì)或殼聚糖生物膜。制備工藝是將蟹殼經(jīng)清洗、再經(jīng)脫碳酸鈣和蛋白質(zhì)得到原生態(tài)甲殼素生物膜，或繼續(xù)脫乙酰得到的殼聚糖含量大于95%原生態(tài)殼聚糖生物膜，或經(jīng)分層和再次提純，得到的殼聚糖含量大于99%超薄原生態(tài)殼聚糖生物膜。由此得到的甲殼質(zhì)或殼聚糖生物膜，具有天然微孔和多層結(jié)構(gòu)以及良好的天然抗菌性和生物相容性。可用于組織工程材料，如細胞支架和腦硬膜等，可廣泛應用于醫(yī)學和美容等領域，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
[0034](I)本發(fā)明生物膜可降解，當用作防組織粘連膜時，與無孔結(jié)構(gòu)生物膜相比，多孔結(jié)構(gòu)有利于營養(yǎng)物質(zhì)的交換，防止膜下生物組織出現(xiàn)淤血和壞死；當用作引導組織再生膜時，多孔結(jié)構(gòu)有利于成骨細胞、骨細胞的黏附和生長；無需二次手術(shù)取出。是一種生物相容性良好、安全、無毒、無刺激、可降解吸收的薄膜材料，其獨特的表面結(jié)構(gòu)特性可以將手術(shù)創(chuàng)面和周圍組織有效隔離開，有效地保護好手術(shù)創(chuàng)面。
[0035] (2)本發(fā)明生物膜制工藝簡單，直接通過蟹殼脫乙酰得到殼聚糖生物膜，具有較好的力學性能和天然的多層、多空結(jié)構(gòu)，通過控制甲殼質(zhì)和殼聚糖的分子量來控制膜的降解速度；通過控制生物膜的孔徑大小和空隙率可滿足不同應用要求。分層處理工藝可滿足對膜的厚度要求。
[0036](3)本發(fā)明生物膜中不添加任何試劑，降解產(chǎn)物無毒性，生物安全性高，可制備兼具藥物緩釋、誘導組織再生和抗菌等作用的多種功能的多孔生物膜，制得甲殼質(zhì)或殼聚糖生物膜，不影響生物膜中藥物及生長因子的活性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1為傳統(tǒng)殼聚糖復合生物膜的結(jié)構(gòu)放大示意圖；
[0038]圖2為本發(fā)明殼聚糖生物膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明；
[0040]如圖1所示，采用傳統(tǒng)的殼聚糖添加其他物質(zhì)后合成的生物膜，通過增添充孔劑，在生物膜本體I的內(nèi)部形成有多個不規(guī)則的封閉氣孔2，多個封閉氣孔2彼此獨立不連接。
[0041]實施例1:
[0042]如圖2所示，一種可降解的殼聚糖生物膜，包括由完整蟹殼通過脫鈣、脫蛋白質(zhì)層及脫乙酰后得到的具有多層結(jié)構(gòu)的由多個子結(jié)構(gòu)膜本體框架4組成可依次撕下的透明或半透明無色的殼聚糖多層結(jié)構(gòu)膜本體框架5，沿該殼聚糖多層結(jié)構(gòu)膜本體框架5的厚度及寬度方向方向具有多個分布不均的天然微孔3，所述該殼聚糖多層結(jié)構(gòu)膜本體框架5的厚度為1μ m~12 μ m,天然微孔3的孔徑為1μ m~50 μ m。
[0043]制備方法:稱取洗凈晾干的阿拉斯加雪蟹殼50g，用質(zhì)量分數(shù)5% HCl溶液，浴比10%，3(TC脫鈣，每次浸泡I小時，重復2次，經(jīng)2次水洗至中性，然后脫水。再用質(zhì)量分數(shù)8%的NaOH溶液，40°C水浴加熱4h脫蛋白質(zhì)，得到可降解甲殼素生物膜。再用質(zhì)量分數(shù)8%的NaOH溶液，98°C水浴加熱12h脫乙酰處理，制得可降解殼聚糖生物膜。將殼聚糖生物膜在軟水中浸泡3小時，手工分層可制得透明生物膜或半透明生物膜。如果需要脫色，可用質(zhì)量分數(shù)為0.5%的KMnO4溶液進行脫色，根據(jù)需要，可以對透明或半透明無色的可降解的殼聚糖生物膜進行分層處理工藝和擴孔處理工藝，分層處理工藝為手工剖層工藝或機械剖層工藝。機械剖層工藝采用快速減壓裝置，使殼聚糖生物膜所受的壓力從I~12MPa在0.01~0.1秒內(nèi)迅速降至0.1MPa，然后再借助手工剖層，撕下相應厚度的殼聚糖生物膜。擴孔處理工藝，利用快速減壓裝置，使膜從所受的壓力從I~12MPa在0.01~0.1秒內(nèi)迅速降至0.1MPa?？芍苽涞玫胶穸菼 μ m，孔隙為I μ m的殼聚糖生物膜。如果需要純度要求高的生物膜，可再用5%的HCl溶液和8%的NaOH溶液分別對膜進行脫鈣、脫蛋白質(zhì)二次提純處理。
[0044]作為誘導組織細胞生成的細胞支架的應用:
[0045]它摒棄了天然的皮膚組織，該可降解的殼聚糖生物膜本身為天然結(jié)構(gòu)及成分，將組織中可能引起人體植入后的免疫排異反應的所有可疑成份統(tǒng)統(tǒng)去除，同時完整地保留了原有組織的立體支架結(jié)構(gòu)，因此它具有誘導組織生成的作用。該可降解的殼聚糖生物膜作為細胞支架，有效去除了引起免疫排斥反應的細胞表面抗原，植入人體后生物相容性良好；作為無細胞的天然組織支架，植入后很快有新生血管和成纖維細胞長入天然微孔，可很快血管化；無毒性、無致敏、無口腔粘膜刺激反應、無毒副作用。
[0046]作為防組織粘連膜的應用:
[0047]采用本發(fā)明的可降解的殼聚糖生物膜，是一種生物相容性良好、安全、無毒、無刺激、可降解吸收的天然薄膜材料，其獨特的表面結(jié)構(gòu)特性可以將手術(shù)創(chuàng)面和周圍組織有效隔離開，有效地保護好手術(shù)創(chuàng)面。使用時將該膜的細胞支架面貼于手術(shù)創(chuàng)面，一方面起到促進組織修復、啟動止血機制的作用，另一方面在手術(shù)創(chuàng)面與周圍組織之間起暫時性屏障的作用，起到保護創(chuàng)面修復，預防組織粘連的作用。本產(chǎn)品可以在人體內(nèi)按程序降解，經(jīng)代謝后形成二氧化碳和水，排出體外。
[0048]實施例2:
[0049]稱取洗凈晾干的螃蟹殼20g，用6%的HCl溶液，浴比10%，30°C脫鈣3次，每次浸泡4小時，換液后重復3次，水洗至中性。然后用10% NaOH溶液，50°C水浴加熱6h脫蛋白質(zhì)，得到可降解甲殼質(zhì)生物膜。再用12%的NaOH溶液，99°C水浴加熱18h脫乙酰，制得可降解殼聚糖生物膜。將甲殼質(zhì)生物膜或殼聚糖生物膜在軟水中浸泡4小時，快速減壓分層，采用快速減壓裝置，使殼聚糖生物膜所受的壓力從I~12MPa在0.01~0.1秒內(nèi)迅速降至
0.1MPa，然后再借助手工剖層，撕下相應厚度的殼聚糖生物膜?？芍频猛该魃锬せ虬胪该魃锬?。用0.8%的KMnO4溶液，浴比10%，6(TC浸泡6小時進行脫色，根據(jù)需要可制備得到厚度6 μ m的殼聚糖生物膜，膜中孔徑為25 μ m?？捎觅|(zhì)量分數(shù)5%的HCl溶液和質(zhì)量分數(shù)9%的NaOH溶液 分別對殼聚糖生物膜進行二次脫鈣、脫蛋白質(zhì)處理，制備純度更高的殼聚糖生物膜。
[0050]實施例3:
[0051]將毛蟹殼洗凈，用質(zhì)量分數(shù)為7%的HCl溶液，功率1000w超聲180s脫鈣，重復3次。洗凈后，用質(zhì)量分數(shù)^^^(^，^^^水浴加熱“匕脫蛋白質(zhì)’然后水洗至中性^導到可降解甲殼素生物膜；將該可降解甲殼質(zhì)生物膜用質(zhì)量分數(shù)為15%的NaOH溶液，通過100°C水浴加熱24h脫乙酰后，經(jīng)水洗至中性，得到殼聚糖生物膜；將脫鈣后的蟹殼在質(zhì)量分數(shù)為I %的KMnO4溶液中浸泡6小時進行脫色，然后先后涂抹5%的HCl溶液、10%的NaOH溶液放入微波爐內(nèi)6min，分別進行二次脫鈣、脫蛋白質(zhì)處理。通過實施例1、2的方法，迅速減壓和手工剖層方法制備出厚度為12 μ m,孔隙為50 μ m的透明或半透明殼聚糖生物膜。
[0052]當然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本【技術(shù)領域】的普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換，都應屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種可降解的殼聚糖生物膜，其特征在于:包括由完整蟹殼通過脫鈣、脫蛋白質(zhì)層及脫乙酰后得到的具有多層結(jié)構(gòu)的由多個子結(jié)構(gòu)膜本體框架組成可依次撕下的透明或半透明無色的殼聚糖多層結(jié)構(gòu)膜本體框架，沿該殼聚糖多層結(jié)構(gòu)膜本體框架的厚度及寬度方向方向具有多個分布不均的天然微孔，所述該殼聚糖多層結(jié)構(gòu)膜本體框架的厚度為1 μ m~12 μ m,天然微孔的孔徑為1 μ m~50 μ m。
2.—種可降解的殼聚糖生物膜的制備方法，其特征是，包括如下步驟: (1)、脫鈣處理: 將完整蟹殼沖洗干凈，并晾干，經(jīng)過質(zhì)量分數(shù)為5%~7%的HCl溶液脫鈣，每次浸泡I~5小時,重復2~5次； (2)、脫蛋白質(zhì)處理: 經(jīng)2~5次水洗，洗凈脫水后，用質(zhì)量分數(shù)8~12% NaOH, 40~100℃水浴加熱4~16h，脫蛋白質(zhì)，然后水洗至中性，得到可降解甲殼素生物膜； (3)、脫乙酰處理: 將該可降解甲殼質(zhì)生物膜用質(zhì)量分數(shù)為8~15%的NaOH溶液，通過98~100°C水浴加熱12~24h脫乙酰后，經(jīng)水洗至中性，得到殼聚糖生物膜； (4)、成品處理: 將水洗至中性的甲殼素生物膜在軟水中浸泡3~6小時，手工分層制得原生態(tài)厚度和孔徑的； (5)、得到最終成品: 將步驟(4)得到的透明殼聚糖生物膜或半透明殼聚糖生物膜裁剪成所需的規(guī)格大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可降解的殼聚糖生物膜的制備方法，其特征是:將具有原生態(tài)厚度和孔徑的殼聚糖生物膜浸入質(zhì)量分數(shù)為0.5%~1%的KMnO4溶液，浴比10%，60°C，浸泡6小時進行脫色，得到透明或半透明無色的可降解的殼聚糖生物膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的可降解的殼聚糖生物膜的制備方法，其特征是:所述透明或半透明無色的可降解的殼聚糖生物膜經(jīng)分層處理工藝和擴孔處理工藝，得到厚度為1 μ m~12 μ m,孔徑為1 μ m~50 μ m的透明或半透明無色的可降解的殼聚糖生物膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可降解的殼聚糖生物膜的制備方法，其特征是:所述分層處理工藝為手工剖層工藝或機械剖層工藝。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可降解的殼聚糖生物膜的制備方法，其特征是:所述機械剖層工藝采用快速減壓裝置，使殼聚糖生物膜所受的壓力從1~12MPa在0.01~0.1秒內(nèi)迅速降至0.1MPa，然后再借助手工剖層，撕下相應厚度的殼聚糖生物膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可降解的殼聚糖生物膜的制備方法，其特征是:所述擴孔處理工藝，利用快速減壓裝置，使膜從所受的壓力從1~12MPa在0.01~0.1秒內(nèi)迅速降至0.1MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的甲殼素生物膜的制備方法，其特征是:用質(zhì)量分數(shù)5%的HCl溶液和質(zhì)量分數(shù)8%~10%的NaOH溶液分別對透明殼聚糖生物膜或半透明甲殼素生物膜進行脫鈣、脫蛋白質(zhì)二次提純處理。
9.一種可降解的殼聚糖生物膜的應用，其特征是:用于植入人體的誘導組織生成的人體細胞支架，作為引導組織再生膜的應用。
10.一種可降解的殼聚糖生物膜的應用，其特征是:作為防組織粘連膜的應用。
【文檔編號】A61L27/56GK103893835SQ201410148785
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】陳韶娟, 金光碩, 李揚, 杜西超 申請人:青島大學