本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種創(chuàng)面修復(fù)水凝膠敷料及其制備方法。
背景技術(shù)：
水凝膠醫(yī)用敷料是近年來發(fā)展起來的一種新型的創(chuàng)傷敷料。與傳統(tǒng)的敷料相比，水凝膠能促進(jìn)傷口更好地愈合、減輕患者的疼痛，它能改善創(chuàng)面的微環(huán)境、抑制細(xì)菌的生長。水凝膠特別適用于常見的體表創(chuàng)傷，如擦傷、劃傷、褥瘡等各種皮膚損傷。對于這些傷口，傳統(tǒng)上醫(yī)生一般用無菌紗布及外用抗生素處理。紗布易與皮膚傷口組織粘連，換藥時常常破壞新生的上皮和肉芽組織，引起出血，這不但不利于傷u的愈合，而且使病人疼痛難忍。用水凝膠敷料敷貼在上時，它不但不粘連傷口、不破壞新生組織，而且能殺死各種細(xì)菌、避免傷口感染。
殼聚糖又名脫乙酰甲殼素、可溶性甲殼素和聚氨基葡萄糖，其化學(xué)名稱為β-(1→4)-2-氨基-2-脫氧-D-葡萄糖，系甲殼素用濃堿處理后脫去乙酰基而得到的產(chǎn)物。殼聚糖來源豐富，無毒且有良好的生物相容性和降解性，同時具有良好的抗菌活性，因此其作為天然無毒抗菌劑的研究具有重大意義。
殼聚糖的抗菌作用很大程度上受本身純度、脫乙酰度等的影響，因此提高殼聚糖的純度和脫乙酰度能夠提高抗菌劑的抗菌活性。
中國專利CN102321192A提供了一種蠅蛆殼聚糖制備方法，將蠅蛆外殼采用鹽酸攪拌浸泡離心后，取沉淀物物加入氫氧化鈉水溶液中去除廢物，再經(jīng)脫色得到粗制蠅蛆甲殼素，再經(jīng)微波加熱法脫去乙酰基得到殼聚糖。該法所制殼聚糖的脫乙酰率較高，但由于殼聚糖的制備中使用了大量的濃堿，使得殼聚糖的分子鏈大量斷裂，降低了其分子量和純度，其抗菌效果不佳。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種創(chuàng)面修復(fù)水凝膠敷料，含有高純度和高脫乙酰度的殼聚糖，在添加量較少的情況下，即可達(dá)到優(yōu)異的抗菌效果，且安全無毒。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：
一種創(chuàng)面修復(fù)水凝膠敷料，由下列重量份數(shù)組分構(gòu)成：蒸餾水100份、聚乙烯醇15-20份、檸檬酸鈉3-5份、殼聚糖5-8份和蘆薈溶液2-6份；
所述殼聚糖的制備方法包括如下步驟：
(1) 除鈣：將昆蟲甲殼粉碎后，置于質(zhì)量濃度為10-20%的稀酸中于30-50℃浸煮4-6小時，過濾，取濾餅水洗3-5次后干燥得脫鈣產(chǎn)物A待用，昆蟲外殼中含有大量的鈣質(zhì)，利用稀酸將其溶解去除，將原料進(jìn)一步分解。
(2) 脫蛋白：將脫鈣產(chǎn)物A、復(fù)合酶和水置于反應(yīng)容器中，控制反應(yīng)液PH為7.5-8.5，于40-55℃攪拌水解2-3小時后，過濾，取濾餅水洗干燥得脫蛋白產(chǎn)物B待用；所述復(fù)合酶為胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和堿性脂肪酶的混合物，三者的質(zhì)量比為1：1：2。利用復(fù)合酶將濾餅A中的蛋白質(zhì)酶解并溶于水中，反應(yīng)條件溫和，采用該配方的復(fù)合酶對昆蟲甲殼中蛋白質(zhì)的酶解效率更高，酶解效果更好。相比于氫氧化鈉脫蛋白能獲得高質(zhì)量的甲殼素，且不會造成甲殼素的分子鏈斷裂，從而降低其分子量。
(3) 純化：將脫蛋白產(chǎn)物B置于混合溶劑中，并加入中性鹽，于60-80℃攪拌溶解1-3小時后，過濾，濾液經(jīng)減壓干燥去除溶劑，再經(jīng)水洗去除中性鹽，干燥得所需甲殼素；所述混合溶劑為己酸、乙二酸和吡啶的混合物，三者的質(zhì)量比為1：0.8：0.5。將濾餅B經(jīng)混合溶劑溶解再濃縮得到高純度高分子量的甲殼素產(chǎn)品。甲殼素大分子中具有穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)和大分子之間存在強(qiáng)的氫鍵作用，使它的溶解性能變差，不溶于水、稀酸、稀堿和一般的有機(jī)溶劑中。甲殼素在濃硫酸、鹽酸、硝酸和85％磷酸等強(qiáng)酸中可溶解，但與此同時會發(fā)生劇烈的降解，使相對分子質(zhì)量明顯降低。本發(fā)明所采用的己酸、乙二酸和吡啶的混合溶劑，對甲殼素溶解率高，同時不會降低其分子量。加入中性鹽是為了增加反應(yīng)液的離子強(qiáng)度，利用甲殼素的陽離子特性，增強(qiáng)其在混合溶劑中的溶解率。
(4) 脫乙酰：將步驟(3)所得甲殼素和15-20%NaOH水溶液加入石英玻璃反應(yīng)容器中，置于紫外光下照射2-3小時，同時予以超聲處理，反應(yīng)結(jié)束后降溫至室溫，離心，沉淀物水洗至中性，于50-60℃干燥24小時后得殼聚糖。通常使用濃堿脫乙酰基，在獲得高的脫乙酰率同時，甲殼素的主鏈降解嚴(yán)重，從而降低了殼聚糖的分子質(zhì)量，影響了產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明采用濃度較低的稀堿，通過超聲-紫外聯(lián)合的方式，脫除乙酰基，在獲得高脫乙酰度的同時，減少了甲殼素主鏈降解，保證了殼聚糖產(chǎn)品質(zhì)量。
作為優(yōu)選，步驟(1)中所述稀酸為鹽酸、硫酸或磷酸。
作為優(yōu)選，步驟(1)中所述稀酸質(zhì)量為昆蟲甲殼質(zhì)量的20-30倍。
作為優(yōu)選，步驟(2)中所述脫鈣產(chǎn)物A、復(fù)合酶和水的質(zhì)量比為1：0.05-0.08：10-30。
作為優(yōu)選，步驟(3)中所述脫蛋白產(chǎn)物B、混合溶劑和中性鹽的質(zhì)量比為1：15-20：0.1-0.3。
作為優(yōu)選，所述中性鹽為NaCl、KCl、Na2SO4、MgCl2或MgSO4。
作為優(yōu)選，步驟(4)中所述甲殼素與NaOH水溶液質(zhì)量比為1：8-15。
本發(fā)明同時提供了創(chuàng)面修復(fù)水凝膠敷料的制備方法，具體操作方法為：將原料按配比混合均勻后，靜置去泡，倒入模具中，再采用100Gy/S的電子束輻照8-10分鐘后，采用去離子水浸泡，每隔12小時換一次水，重復(fù)浸泡3次后即得所需創(chuàng)面修復(fù)水凝膠敷料。
采用電子輻射交聯(lián)的方法制備水凝膠敷料，具有反應(yīng)溫和條件溫和、不使用有毒交聯(lián)劑的優(yōu)點(diǎn)，輻照的時間影響水凝膠的性能，輻照時間過短，交聯(lián)程度不夠，不能形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；輻照時間過長，交聯(lián)過度，水凝膠發(fā)硬，機(jī)械強(qiáng)度下降。
本發(fā)明的有益效果為：
1、本發(fā)明所提供的創(chuàng)面修復(fù)水凝膠敷料，具有抗菌、消炎的功效，能保持傷口出水分，能吸收傷口的滲出液，而且不與傷口粘連，因此換藥時不會破壞新生的肉芽或上皮組織，所采用原料安全無毒副作用。
2、本發(fā)明所制殼聚糖純度和脫乙酰度高，具有優(yōu)異的抗菌效果。
3、本發(fā)明的殼聚糖制備工藝簡單，設(shè)備常規(guī)，酸堿廢水產(chǎn)量低，符合綠色環(huán)保生產(chǎn)的要求。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。
實(shí)施例1
(1) 除鈣：將10g昆蟲甲殼粉碎后，置于200g質(zhì)量濃度為10%的稀酸中于50℃浸煮4小時，過濾，取濾餅水洗3-5次干燥后得7.2g脫鈣產(chǎn)物A；
(2) 脫蛋白：將7.2g脫鈣產(chǎn)物A、0.09g胰蛋白酶、0.09g木瓜蛋白酶、0.18g堿性脂肪酶和144g水置于三口燒瓶中，控制反應(yīng)液PH為7.5，于40℃攪拌水解3小時后，過濾，取濾餅水洗干燥得4.3g脫蛋白產(chǎn)物B；
(3) 純化：將4.3g脫蛋白產(chǎn)物B、28g己酸、22g乙二酸、14g吡啶和0.43gNaCl中，于60℃攪拌溶解3小時后，過濾，濾液經(jīng)減壓干燥去除溶劑，再經(jīng)水洗去除NaCl，干燥得3.2g甲殼素，HPLC純度為92.3%，回收率為29.54%，灰分為0.8%。
(4) 脫乙酰：將3g甲殼素和45g 15%NaOH水溶液加入石英玻璃反應(yīng)容器中，置于245nm紫外光下照射2小時，同時予以超聲處理，反應(yīng)結(jié)束后降溫至室溫，離心，沉淀物水洗至中性，于50℃干燥24小時后得2.4g殼聚糖，其脫乙酰度為95.2%，純度為97.3%，粘度為165cp。
注：殼聚糖粘度的測定方法為：取0.5g殼聚糖溶于100ml 0.5%醋酸中，室溫下用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測定，殼聚糖粘度越高，則其分子量越大。
(5) 將100g蒸餾水、20g聚乙烯醇、3g檸檬酸鈉、5g殼聚糖和5g蘆薈溶液加入三口瓶中混合均勻后，靜置去泡，裝入石英玻璃材質(zhì)的模具中，采用100Gy/S的電子束輻照8分鐘后，采用去離子水浸泡，每隔12小時換一次水，重復(fù)浸泡3次后即得所需創(chuàng)面修復(fù)水凝膠敷料。
實(shí)施例2
(1) 除鈣：將10g昆蟲甲殼粉碎后，置于250g質(zhì)量濃度為15%的稀酸中于30℃浸煮6小時，過濾，取濾餅水洗3-5次干燥后得7.8g脫鈣產(chǎn)物A；
(2) 脫蛋白：將7.8g脫鈣產(chǎn)物A、0.12g胰蛋白酶、0.12g木瓜蛋白酶、0.24g堿性脂肪酶和78g水置于三口燒瓶中，控制反應(yīng)液PH為8，于50℃攪拌水解2.5小時后，過濾，取濾餅水洗干燥得5.1g脫蛋白產(chǎn)物B；
(3) 純化：將5.1g脫蛋白產(chǎn)物B、40g己酸、32g乙二酸、20g吡啶和1g MgSO4中，于70℃攪拌溶解2小時后，過濾，濾液經(jīng)減壓干燥去除溶劑，再經(jīng)水洗去除MgSO4，干燥得3.8g甲殼素，HPLC純度為93.8%，回收率為35.6%，灰分為0.78%。
(4) 脫乙酰：將3g甲殼素和30g 18%NaOH水溶液加入石英玻璃反應(yīng)容器中，置于245nm紫外光下照射2.5小時，同時予以超聲處理，反應(yīng)結(jié)束后降溫至室溫，離心，沉淀物水洗至中性，于55℃干燥24小時后得2.7g殼聚糖，其脫乙酰度為94.8%，純度為96.3%，粘度為158cp。
(5) 將100g蒸餾水、15g聚乙烯醇、4g檸檬酸鈉、7g殼聚糖和2g蘆薈溶液加入三口瓶中混合均勻后，靜置去泡，裝入石英玻璃材質(zhì)的模具中，采用100Gy/S的電子束輻照10分鐘后，采用去離子水浸泡，每隔12小時換一次水，重復(fù)浸泡3次后即得所需創(chuàng)面修復(fù)水凝膠敷料。
實(shí)施例3
(1) 除鈣：將10g昆蟲甲殼粉碎后，置于300g質(zhì)量濃度為20%的稀酸中于40℃浸煮5小時，過濾，取濾餅水洗3-5次干燥后得6.9g脫鈣產(chǎn)物A；
(2) 脫蛋白：將6.9g脫鈣產(chǎn)物A、0.14g胰蛋白酶、0.14g木瓜蛋白酶、0.28g堿性脂肪酶和水置于三口燒瓶中，控制反應(yīng)液PH為8.5，于55℃攪拌水解2小時后，過濾，取濾餅水洗干燥得4.6g脫蛋白產(chǎn)物B；
(3) 純化：將4.6g脫蛋白產(chǎn)物B、40g己酸、32g乙二酸、20g吡啶和1.4g Na2SO4中，于80℃攪拌溶解1小時后，過濾，濾液經(jīng)減壓干燥去除溶劑，再經(jīng)水洗去除Na2SO4，干燥得3.5g甲殼素，HPLC純度為93.1%，回收率為32.6%，灰分為0.72%。
(4) 脫乙酰：將3g甲殼素和24g 20%NaOH水溶液加入石英玻璃反應(yīng)容器中，置于245nm紫外光下照射3小時，同時予以超聲處理，反應(yīng)結(jié)束后降溫至室溫，離心，沉淀物水洗至中性，于60℃干燥24小時后得2.2g殼聚糖，其脫乙酰度為93.6%，純度為96.8%，粘度為153cp。
(5) 將100g蒸餾水、18g聚乙烯醇、5g檸檬酸鈉、8g殼聚糖和6g蘆薈溶液加入三口瓶中混合均勻后，靜置去泡，裝入石英玻璃材質(zhì)的模具中，采用100Gy/S的電子束輻照9分鐘后，采用去離子水浸泡，每隔12小時換一次水，重復(fù)浸泡3次后即得所需創(chuàng)面修復(fù)水凝膠敷料。
以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。