本發明屬于生物醫用材料領域，具體涉及一種含有卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料的制備方法及應用。
背景技術：
：卡拉膠(carrageenan)，又稱鹿角菜膠，是一種由海洋紅藻中提取而出、具有線性硫酸化半乳糖體聚合而成的陰離子多糖。自20世紀被科學家發現以來，卡拉膠被廣泛應用于組織化處理、增稠劑以及作為凝膠形成組分用于食品與藥物行業之中。經過多年發展，卡拉膠已然成為世界三大海藻膠之一。根據其結構上的差異，目前商業化的卡拉膠主要是κ型、ι型、λ型三種，其中以λ型卡拉膠硫酸酯化程度最高。早在1972年，美國食品與藥品監督管理局(foodanddrugsadministration)把卡拉膠群組分在“一般安全”的類別內，同時，由于卡拉膠可預防油脂分離且可以提供營養的性質，fda也允許其應用于嬰兒奶制品等產品之中。在2001年，聯合國糧農組織和世界衛生組織添加劑專家委員會取消了針對于卡拉膠每日允許攝入量的限制，更進一步的確認了卡拉膠是一種安全、無毒、無副作用的添加劑。部分卡拉膠具有優異的成膠性能，如κ卡拉膠自身已具有凝膠特性，且在溶液中具有微量的k+離子存在的情況下，凝膠強度將會大大提升，有利于在食品行業中的應用。除此之外，卡拉膠還展示出的其許多潛在藥用價值，使其在醫藥行業之中也逐漸得到了廣泛的應用。在逐漸深入的研究中，卡拉膠對許多病毒(如：皰疹病毒、hiv病毒等)有廣譜的抑制活性作用。尤其是λ卡拉膠能通過阻斷病毒對宿主細胞的吸附過程，從而抑制皰疹病毒(hsv-1,hsv-2)的侵染，其活性與含硫量有關。此外卡拉膠在抗腫瘤、抗病毒、降血脂、抗凝結等方面上都有不錯的效果，對免疫系統的調節也具有一定的作用?？捎捎诳ɡz自身屬于天然多糖的特性，其種類繁多。在自然界中不同種的海洋紅藻中提取得到的卡拉膠在成分以及硫酸酯化等指標上有所不同，甚至在同種海洋紅藻通過不同方法提取得到的卡拉膠性質也會有所差異。在市場上，不同公司所制備及出售的商品級卡拉膠在組分與純度上有所區別，在不同種的卡拉膠可能會同時存在于某種單一的商品級卡拉膠中。這些特性局部上限制了卡拉膠在需要較高穩定性的生物材料領域的應用與發展。瓊脂糖是一種從大型海藻之中提出得到的線性多糖，其具有親水性、電中性、化學穩定性等性質且來源豐富，成本低廉，自發現以來已廣泛應用于食品行業。瓊脂糖可溶于90℃的熱水形成溶液，當其水溶液下降至35℃左右時，瓊脂糖分子從不規則卷曲逐漸變成單鏈或雙鏈螺旋卷曲構象，螺旋構象以柔性鏈連接起來形成規則排列的三維網狀結構，最終使瓊脂糖溶液凝膠化。與其他凝膠材料相比，瓊脂糖凝膠在機械性能上具有相當的優勢(如：粘彈性、壓縮性等)且有更優越的生物相容性、可降解性。鑒于以上優良性質，瓊脂糖應用于組織工程領域的研究已開展了相當一段時間，并在神經、軟骨、口腔黏膜、角膜等方面取得了一些可喜的研究成果。但由于瓊脂糖凝膠特殊的防黏連特性，使其無法單獨使用，需與其他材料共同使用制成復合材料以提高所制得材料的細胞黏附性。目前瓊脂糖凝膠已在軟骨填充修復材料、骨缺損修復材料、受損神經保護材料等領域得到充分的研究及應用。皮膚，是人體最大的器官，占正常人體重的16％左右。作為人體與環境間最為關鍵的物理屏障，皮膚承擔這許多維持人體正常運行的重要生理功能?？刂撇糠治镔|(水、電解質等)進出人體、阻擋各類輻射、隔絕外界有害物質便是這多種重要生理功能的一部分。可作為人體的第一道防線，在外傷發生時，皮膚則是首當其沖受到損傷。鑒于皮膚損傷的普遍性，用于皮膚修復的敷料的研究也受到人們的重視。皮膚修復分為四個階段：1)止血、2)炎癥、3)增殖、4)重塑。針對于每一個階段，在對皮膚敷料的性能上也產生了不同的要求。理想的皮膚敷料應具有：1)有助于凝血，防止傷口繼續出血惡化；2)保護創面透氣同時不受外界有害物質感染；3)使用時敷料減輕疼痛且不粘傷口，避免取出時造成二次創傷；4)易于使用、不需頻繁更換。在目前市場現有技術中，已有不少敷料產品：1)膠原/尼龍；2)膠原/瓊脂；3)絲蛋白；4)脫細胞真皮基質；5)其他天然或人工合成高分子等等。這些產品大多是基于膠原/硫酸軟骨素、膠原/尼龍、膠原/硅橡膠等材料，目前市場占有率低、使用較少。在現有的皮膚創傷修復材料中，因卡拉膠自身部分特性，至其及其衍生物很少作為原材料及相關組分應用。但卡拉膠無毒且具有良好的凝膠性能，有部分專利涉及將卡拉膠作為膠囊、果凍等材料的膠凝劑，如專利cn201510654564.1將卡拉膠處理用作植物軟膠囊材料；專利cn03806246.1把κ、ι型卡拉膠處理用于非明膠膠囊殼等。技術實現要素：為了解決現有皮膚敷料的不足與技術問題，及商品級卡拉膠在應用上存在的問題，本發明的首要目的在于提供一種含有卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料。該敷料能為組織愈合提供一定的營養，并且在組織愈合期間保護創面、抵抗病毒防止感染的發現，同時在過程中能調節體內免疫系統部分功能，真正地起到促進創面恢復愈合的作用。本發明的另一目的在于提供上述含有卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料的制備方法。該方法有效的解決了不同公司的商品級卡拉膠用于生物材料制備時導致性質有所差異的問題，使所制得的支架材料穩定性得到明顯的提升。本專利的再一目的在于提供上述含有卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料的應用。為了實現上述發明，本發明采取以下技術方案實施：一種含有卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料，所述的皮膚敷料是由卡拉膠和瓊脂糖以(10:90)～(50:50)的質量比共混后，冷卻成為凝膠再通過冷凍干燥得到的具有三維多孔層狀結構的復合支架材料，或是共混后直接干燥得到的復合薄膜；所述的卡拉膠為商品級卡拉膠經過提純處理后的卡拉膠。本發明的皮膚創收修復材料能夠起到組織愈合提供一定的營養，并且在組織愈合期間保護創面、抵抗病毒防止感染的發現，同時在過程中能調節體內免疫系統部分功能，吸引中性粒細胞到達受損處，加速傷口愈合，真正地起到促進創面恢復愈合的效果。所述提純處理步驟為：配制質量分數為10％商品級卡拉膠溶液，置于90℃水浴中加熱溶解，趁熱過濾；加入相同體積0.8mol/l的kcl溶液；在室溫下靜置或離心，取沉淀置于透析袋中透析三天，旋蒸濃縮；于-20℃凍透過夜，冷凍干燥。所述的卡拉膠為商品級卡拉膠經過提純處理，提高所需組分純度及去除雜質的卡拉膠。優選的，所述卡拉膠包括κ型卡拉膠、ι型卡拉膠、λ型卡拉膠中的一種。優選的，所述的三維多孔層狀結構復合支架厚度為3～3.5毫米。優選的，所述的復合薄膜厚度為2～2.5毫米。上述含有卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料采用如下步驟制備：(1)配制質量分數為10％商品級卡拉膠溶液，置于90℃水浴中加熱溶解，趁熱過濾；加入相同體積0.8mol/l的kcl溶液；在室溫下靜置或離心，取沉淀置于透析袋中透析三天，旋蒸濃縮；于-20℃凍透過夜，冷凍干燥，備用；(2)用加熱到75～90℃的純水溶解瓊脂糖，不斷攪拌，得到均勻、質量濃度為1～2％的瓊脂糖溶液；(3)將步驟(1)提純的卡拉膠加入到步驟(2)中所得的瓊脂糖溶液中，溫度維持于75～90℃，期間攪拌混勻，得到卡拉膠/瓊脂糖共混溶液，其中卡拉膠/瓊脂糖的質量比為(10:90)～(50:50)；(4)將步驟(3)所得的共混溶液倒入模具中直接干燥，得到復合薄膜；或把混合溶液倒入模具中，置于-20℃環境下冰凍4～5h后冷凍干燥，得到具有三維多孔層狀結構的復合支架材料。步驟(1)所述卡拉膠優選包括κ型卡拉膠、ι型卡拉膠、λ型卡拉膠之中的一種。所述卡拉膠為商品級κ-卡拉膠時，具體提純步驟如下：配制質量分數為10％商品級κ-卡拉膠溶液，置于90℃水浴中加熱溶解，趁熱過濾；加入相同體積0.8mol/l的kcl溶液；在室溫下靜置，傾析棄去上清液；置入透析袋中透析三天，旋蒸濃縮；-20℃凍透過夜，冷凍干燥，備用。所述卡拉膠為商品級ι-卡拉膠時，具體提純步驟如下：配制質量分數為10％ι-卡拉膠溶液，置于90℃水浴中加熱至完全溶解，趁熱過濾；加入相同體積0.8mol/l的kcl溶液；高速離心，棄去上清液；取沉淀物于透析袋中透析三天，旋蒸濃縮；-20℃凍透過夜，冷凍干燥，備用。所述ι-卡拉膠提純步驟中高速離心條件為8000rpm，20min。所述卡拉膠為商品級λ-卡拉膠時，具體提純步驟如下：配制質量分數為10％λ-卡拉膠溶液，置于90℃水浴中加熱至完全溶解，趁熱過濾；加入相同體積0.8mol/l的kcl溶液；高速離心，取上清液于潔凈燒杯中；加入兩倍體積無水乙醇，傾析；取沉淀置于透析袋中透析三天，旋蒸濃縮；-20℃凍透過夜，冷凍干燥，備用。所述λ-卡拉膠提純步驟中高速離心條件為8000rpm，10min。優選的，步驟(1)中所述透析中使用的透析袋截留分子量為3000。優選的，步驟(2)中所述攪拌速度為600r/min。優選的，步驟(3)中所述攪拌為在75～90℃下以600r/min攪拌至混合完全為止。優選的，步驟(4)中所述的直接干燥是將模具置于20～35℃下干燥48～72h，所得含有卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料為復合薄膜。優選的，步驟(4)中所述的冷凍干燥是在-20～-30℃下冷凍4～5h后，于冷凍干燥機冷阱為-30～-60℃、真空的狀態下抽氣干燥36～48h，所得的含有卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料為具有三維多孔層狀結構的復合支架材料。上述含有卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料可在皮膚敷料和組織工程支架材料領域中應用。本發明所述的室溫是指0～30℃。與現有技術相比，本發明具有以下優點及有益效果：(1)本發明所提供的含有卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料可對創傷部位提供營養能量，且因卡拉膠特有性質，可在使用期間保護創面不受病毒感染，維持正常的愈合進程。(2)本發明所提供的商品級卡拉膠提純方法可以分離不同種類的卡拉膠，使所需的特定卡拉膠含量得到大幅度提高，從而使使用其所制得的卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料穩定性更強，各項性質保持一致。(3)本發明所提供的含有卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料原料來源廣泛，制造成本低，且有力于提高原料附加值，促進周圍地區的海藻種植產業的發展(卡拉膠、瓊脂糖皆由大型海藻中提取)。(4)本發明所提供的含有卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料使用簡便，且具有良好的濕潤性，不會對創面產生粘連，防止取出時二次創傷的發生。(5)本發明所提供的含有卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料應用范圍廣，可應用于燒傷，皮膚潰瘍等大面積皮膚創傷修復中。且相對于瓊脂糖/膠原等現有敷料，在穩定性和強度上均有所提高，本發明的敷料在生物醫用材料領域更具有應用的價值。附圖說明圖1為實施例2制得的制得的κ型卡拉膠/瓊脂糖復合支架橫截面sem圖。圖2為實施例3所制得的ι型卡拉膠/瓊脂糖復合支架橫截面sem圖。具體實施方式下面結合實施例和附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。實施例1一種含有λ型卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料復合薄膜，是由λ型卡拉膠與瓊脂糖按照50:50的質量比所組成的復合薄膜。上述含有λ型卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料復合薄膜的制備方法包括以下步驟：(1)配制質量分數為10％商品級λ-卡拉膠溶液，置于90℃水浴中加熱至完全溶解，趁熱過濾。加入同體積0.8mol/l的kcl溶液。置入50ml離心管中高速離心(8000rpm、10min)，取上清液于潔凈燒杯中。加入兩倍體積無水乙醇，傾析。取沉淀置于截留分子量3000的透析袋中透析三天，旋蒸濃縮。置于-20℃冰箱中凍透過夜，冷凍干燥。(2)用90℃的純水溶解瓊脂糖，得到質量分數為1％的瓊脂糖溶液。(3)將已提純的λ型卡拉膠加入到上述瓊脂糖溶液中，并在80℃、600r/min的條件下不斷攪拌使其混合均勻，溶液無氣泡，得到卡拉膠/瓊脂糖共混溶液。其中卡拉膠與瓊脂糖的質量比為50:50。(4)將步驟(3)所得共混溶液倒入模具中冷卻，共混溶液在模具中的高度約為3毫米，然后將模具置于20～35℃條件下直接干燥36h，制得λ型卡拉膠/瓊脂糖復合薄膜。取步驟(1)中提純前后的λ-卡拉膠進行元素分析，結果如表1所示，提純后λ-卡拉膠含量大幅提高。表1λ-卡拉膠元素分析結果λ-卡拉膠硫元素含量(％)硫酸酯基含量(％)提純前7.2018.00提純后9.7524.38所制得的λ型卡拉膠/瓊脂糖復合薄膜厚度約為2～2.5毫米，鈷60照射消毒后備用。實施例2一種含有κ型卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料復合支架，是由κ型卡拉膠與瓊脂糖按照40:60的質量比所組成的復合支架材料，拉伸模量0.292mpa。上述含有κ型卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料復合支架的制備方法，包括以下步驟：(1)配制質量分數為10％商品級κ-卡拉膠溶液，置于90℃水浴中加熱溶解，趁熱過濾。加入同體積0.8mol/l的kcl溶液。在室溫下靜置，傾析棄去上清液。置入截留分子量為3000的透析袋中透析三天，旋蒸濃縮。置入-20℃冰箱中凍透過夜，冷凍干燥。(2)用90℃的純水溶解瓊脂糖，得到質量分數為1％的瓊脂糖溶液。(3)將已提純的κ型卡拉膠加入到上述瓊脂糖溶液中，并在80℃、600r/min的條件下不斷攪拌使其混合均勻，溶液無氣泡，得到卡拉膠/瓊脂糖共混溶液。其中卡拉膠與瓊脂糖的質量比為40:60。(4)將步驟(3)所得共混溶液倒入模具中冷卻，共混溶液在模具中的高度約為4毫米，然后將模具置于-20℃下冷凍4～5h。將凍透的模具放入冷凍干燥機中，在冷阱溫度為-30～-60℃、真空的條件下抽氣冷凍干燥36h，制得κ型卡拉膠/瓊脂糖復合支架。所制得的κ型卡拉膠/瓊脂糖復合支架厚度約為3～3.5毫米，鈷60照射消毒后備用。對所制得的κ型卡拉膠/瓊脂糖復合支架橫截面進行掃描電鏡觀察，其橫截面結構如圖1所示。實施例3一種含有ι型卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料復合支架，是由ι型卡拉膠與瓊脂糖按照50:50的質量比所組成的復合支架材料，拉伸模量0.321mpa。上述含有ι型卡拉膠/瓊脂糖的皮膚敷料復合支架的制備方法，包括以下步驟：(1)配制質量分數為10％商品級ι-卡拉膠溶液，置于90℃水浴中加熱至完全溶解，趁熱過濾。加入同體積0.8mol/l的kcl溶液。置入50ml離心管中高速離心(8000rpm，20min)，棄去上清液。取沉淀物于截留分子量為3000的透析袋中透析三天，旋蒸濃縮。置入-20℃冰箱中凍透過夜，冷凍干燥。(2)用90℃的純水溶解瓊脂糖，得到質量分數為1％的瓊脂糖溶液。(3)將已提純的ι型卡拉膠加入到上述瓊脂糖溶液中，并在90℃、600r/min下不斷攪拌使其混合均勻，溶液無氣泡，得到卡拉膠/瓊脂糖共混溶液。其中卡拉膠與瓊脂糖的質量比為50:50。(4)將步驟(3)所得共混溶液倒入模具中冷卻，共混溶液在模具中的高度約為4毫米，然后將模具置于-20℃下冷凍4～5h。將凍透的模具放入冷凍干燥機中，在冷阱溫度為-30～-60℃、真空的條件下抽氣冷凍干燥36h，制得ι型卡拉膠/瓊脂糖復合支架。所制得的ι型卡拉膠/瓊脂糖復合支架厚度約為3～3.5毫米，鈷60照射消毒后備用。對所制得的ι型卡拉膠/瓊脂糖復合支架橫截面進行掃描電鏡觀察，其橫截面結構如圖2所示。ι型卡拉膠/瓊脂糖復合支架在3t3細胞毒性實驗中的效果：在37℃、5％co2的條件下以0.1g/ml的濃度制備ι型卡拉膠/瓊脂糖復合支架24h浸提液，把所得浸提液加入到已提前種好3t3細胞密度為1*105個/孔的24孔板中培養72h。72h后測得實驗組細胞存活數與對照組無明顯差異，為實驗組98.7％，證明所得ι型卡拉膠/瓊脂糖復合支架安全、無細胞毒性。上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁12