CN102552964A - 一种纳米银壳聚糖复合抗菌组合物、创口贴及其制备方法 - Google Patents
一种纳米银壳聚糖复合抗菌组合物、创口贴及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种纳米银壳聚糖复合抗菌组合物，其包括纳米银、壳聚糖和添加剂；所述纳米银的质量为壳聚糖质量的1-5％；所述添加剂的质量为壳聚糖质量的7-20％。本发明还涉及含有所述纳米银壳聚糖复合抗菌组合物的创口贴及其制备方法。该方法制备的复合抗菌创口贴中壳聚糖与银单质结合牢固，银单质分布均匀且不易流失。所述抗菌组合物和含有该抗菌组合物的创口贴能够抗菌、镇痛、止血、防止粘连、修复伤口创面和抑制瘢痕形成。
Description
技术领域
本发明属于医用材料领域，具体涉及一种纳米银壳聚糖复合抗菌组合物、含有该组合物的创口贴及创口贴的制备方法。
背景技术
中国发明专利申请(公开号CN101721733A)公开了一种医用壳聚糖抗菌敷料，它是以壳聚糖纤维为原料，壳聚糖纤维上喷涂附着有载银纳米二氧化钛颗粒，制成敷料制品。其喷涂工艺为：壳聚糖纤维纺丝-切断成短纤维-在壳聚糖短纤维中喷涂载银纳米二氧化钛-制成壳聚糖制品。
采用此工艺制备的壳聚糖抗菌敷料仅在敷料表面附着纳米材料且附着不均匀，易脱落，其功能不易完全发挥。
中国发明专利(公开号101141985B)公开了一种抗菌医用敷料的制造方法及其用途，其所制得的羧甲基壳聚糖纤维是由壳聚糖纤维经碱化，再与氯乙酸进行醚化反应制得。这种敷料覆盖创面可防止体液中的水分损失，为伤口愈合提供一个积极的湿润环境，并保持创面不积液，无浸蚀，隔绝细菌感染，并可起到消炎、止血、镇痛，促进组织愈合。虽然在壳聚糖纤维上引入吸水性能很强的羧甲基，增加了其吸湿性能和对金属离子的螯合能力，但其存在抗菌能力不强的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是开发具有抗菌功能纳米银壳聚糖组合物及含有该组合物的制剂。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种纳米银壳聚糖复合抗菌组合物。
本发明的纳米银壳聚糖复合抗菌组合物包括纳米银、壳聚糖和添加剂；所述纳米银的质量为壳聚糖质量的1-5％；所述添加剂的质量为壳聚糖质量的7-20％。
优选地，所述添加剂为醋酸锌、尿素和甘油；所述醋酸锌的质量为壳聚糖质量的1-5％，所述尿素的质量为壳聚糖质量的1-5％，所述甘油的质量为壳聚糖质量的5-10％。
所述壳聚糖的平均分子量为1.0×105-1.0×107，脱乙酰度＞80％，粘度在700-800cp.s之间。
壳聚糖结构式如下：
由于本发明的壳聚糖是带正电的高分子化合物，因此其可结合负电性的细菌，可以实现更好的除菌作用。
本发明还提供一种制备上述纳米银壳聚糖复合抗菌组合物的方法，该方法包括如下步骤：将纳米银处理为溶胶，与壳聚糖的醋酸溶液混合，超声分散至溶液澄清透明后脱泡，加入添加剂，形成胶液，得到所述纳米银壳聚糖复合抗菌组合物。
本发明还提供一种纳米银壳聚糖复合抗菌创口贴，其含有上述纳米银壳聚糖复合抗菌组合物。
本发明进一步提供制备所述纳米银壳聚糖复合抗菌创口贴方法，该方法包括如下步骤：
1)将壳聚糖溶解在醋酸溶液中；
2)将干燥的纳米银粉浸泡在无水乙醇溶液中，超声，得到纳米银溶胶，将其与步骤1)的壳聚糖醋酸溶液混合，超声至溶液澄清透明后脱泡，调节pH至4.5-5.5，得到纳米银壳聚糖胶液；
3)在搅拌下向纳米银壳聚糖胶液中加入添加剂，得到所述纳米银壳聚糖复合抗菌组合物胶液；
4)将步骤3)得到的纳米银壳聚糖复合抗菌组合物胶液通过喷丝帽挤出，进入氢氧化钠溶液中进行固化；
5)将固化后形成的纤维丝束进行拉伸、卷绕和纺丝，得到纳米银壳聚糖复合纤维长丝；所述纳米银壳聚糖复合纤维长丝经开松、成网、针刺制成无纺布，经裁切得到抗菌吸水垫，与隔离层粘合，制成创口贴。
所述醋酸溶液的浓度为0.3-0.9mol/L。
纳米银在无水乙醇中的浸泡时间为5-15min，超声时间为20-40min。
步骤2)脱泡后，优选调节pH至5.0。
所述氢氧化钠溶液的浓度为0.5-1.2mol/L。
所述纺丝的方式为干湿法纺丝。
本发明的纳米银聚糖复合抗菌创口贴，其尺寸规格可以根据需要制定，例如70mm×18mm、70mm×40mm、70mm×60mm、80mm×70mm、100mm×70mm、25mm×480mm、45mm×600mm等。
本发明的纳米银壳聚糖复合抗菌组合物可以用于制备多种抗菌制剂。
本发明的正电性的壳聚糖可结合负电性的细菌，因此可以实现更好的除菌作用。此外，针对当前某些产生药物抗性的细菌也具有很好的杀菌作用。
本发明的添加剂可以改善纳米银壳聚糖胶液的理化性能，可以提高形成的纤维丝的强度，改善其塑性和分散性。同时简化了制备条件，大大缩短了制备工艺的时间。
本发明的制备方法中通过纺丝的方式可使纳米银离子均匀分布在壳聚糖分子中，这避免了纳米粒子的局部团聚的现象；此外，银单质的粒径均为纳米级，本发明的制备方法实现了将纳米银材料均匀地分散在壳聚糖胶液中并均匀地处理到纤维上，从而实现了纳米银材料抗菌剂与纤维的很好结合。
本发明的纳米银聚糖复合抗菌组合物中壳聚糖与银单质结合牢固，银单质分布均匀且不易流失。该抗菌组合物具有抗菌、镇痛、止血、防止粘连、修复伤口创面和抑制瘢痕形成等功效。
本发明具有的有益效果如下：
1)含纳米银壳聚糖复合抗菌组合物的创口贴质地柔软，能紧贴创面，透气保湿性好，具有较强的止血和吸收组织液的能力，能有效地控制伤口感染；
2)含纳米银壳聚糖复合抗菌组合物的创口贴能促进创面愈合，抑制瘢痕形成，与创面粘连少，减轻换药的痛苦；
3)含纳米银壳聚糖复合抗菌组合物的创口贴的抗菌抑菌性能强，并具有止血和镇痛作用。
本发明含纳米银聚糖复合抗菌组合物的创口贴，可用于一般性皮肤外伤伤口，也可用于大面积的全身性外伤，还可用于手术伤口缝合后的伤口止血、促进伤口愈合、抑制疤痕形成。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
1)将2.0g壳聚糖溶解1000ml的0.35mol/L醋酸溶液中；
2)将0.02g干燥的纳米银粉浸泡在无水乙醇溶液中10min，超声波震荡30min，得到分散的纳米银溶胶，将其与步骤1)得到的壳聚糖醋酸溶液混合，超声分散至溶液澄清透明后脱泡，调节酸度(pH＝5.0)，将纳米银均匀分散在壳聚糖胶液中；
3)在缓慢搅拌下向步骤2)得到的纳米银壳聚糖胶液中加入醋酸锌0.5g、尿素0.5g和甘油2.5g以改善其理化性能；得到纳米银壳聚糖复合抗菌组合物胶液；
4)通过喷丝帽将纳米银壳聚糖复合抗菌组合物胶液挤出，进入配制好的0.5mol/L氢氧化钠溶液中进行固化；
5)将固化后形成的纤维丝束经拉伸、卷绕和纺丝，得到纳米银壳聚糖复合纤维长丝；该纳米银壳聚糖复合纤维长丝经开松、成网、针刺制成无纺布，经裁切得到抗菌吸水垫，与隔离层粘合，制成创口贴。
实施例2
1)将50g壳聚糖溶解1000ml的0.40mol/L醋酸溶液中；
2)将1g干燥的纳米银粉浸泡在无水乙醇溶液中10min，超声波震荡30min，得到分散的纳米银溶胶，将其与步骤1)的壳聚糖醋酸溶液混合，超声分散至溶液澄清透明后脱泡，调节酸度(pH＝5.0)，将纳米银均匀分散在壳聚糖胶液中；
3)在缓慢搅拌下向步骤2)得到的纳米银壳聚糖胶液中加入醋酸锌1g、尿素0.5g和甘油2.5g以改善其理化性能；得到纳米银壳聚糖复合抗菌组合物胶液；
4)通过喷丝帽将纳米银壳聚糖复合抗菌组合物胶液挤出，进入配制好的0.6mol/L氢氧化钠溶液中进行固化；
5)将固化后形成的纤维丝束经拉伸、卷绕和纺丝，得到纳米银壳聚糖复合纤维长丝；该纳米银壳聚糖复合纤维长丝经开松、成网、针刺制成无纺布，经裁切得到抗菌吸水垫，与隔离层粘合，制成创口贴。
实施例3
1)将50g壳聚糖溶解1000ml的0.50mol/L的醋酸溶液中；
2)将1.5g干燥的纳米银粉浸泡在无水乙醇溶液中5min，超声波震荡40min，得到分散的纳米银溶胶，将其与步骤1)的壳聚糖醋酸溶液混合，超声分散至溶液澄清透明后脱泡，调节酸度(pH＝5.0)，将纳米银均匀分散在壳聚糖胶液中；
3)在缓慢搅拌下向步骤2)得到的纳米银壳聚糖胶液中加入醋酸锌2g、尿素1g和甘油2.5g以改善其理化性能；得到纳米银壳聚糖复合抗菌组合物胶液；
4)通过喷丝帽将纳米银壳聚糖复合抗菌组合物胶液挤出，进入配制好的0.65mol/L氢氧化钠溶液中进行固化；
5)将固化后形成的纤维丝束经拉伸、卷绕和纺丝，得到纳米银壳聚糖复合纤维长丝；该纳米银壳聚糖复合纤维长丝经开松、成网、针刺制成无纺布，经裁切得到抗菌吸水垫，与隔离层粘合，制成创口贴。
实施例4
1)将50g壳聚糖溶解1000ml的0.60mol/L的醋酸溶液中；
2)将2g干燥的纳米银粉浸泡在无水乙醇溶液中10min，超声波震荡30min，得到分散的纳米银溶胶，将其与步骤1)的壳聚糖醋酸溶液混合，超声分散至溶液澄清透明后脱泡，调节酸度(pH＝5.0)，将纳米银均匀分散在壳聚糖胶液中；
3)在缓慢搅拌下向步骤2)得到的纳米银壳聚糖胶液中加入醋酸锌1.5g、尿素1.0g和甘油4.0g以改善其理化性能；得到纳米银壳聚糖复合抗菌组合物胶液；
4)通过喷丝帽将纳米银壳聚糖复合抗菌组合物胶液挤出，进入配制好的0.75mol/L氢氧化钠溶液中进行固化；
5)将固化后形成的纤维丝束经拉伸、卷绕和纺丝，得到纳米银壳聚糖复合纤维长丝；该纳米银壳聚糖复合纤维长丝经开松、成网、针刺制成无纺布，经裁切得到抗菌吸水垫，与隔离层粘合，制成创口贴。
实施例5
1)将50g壳聚糖溶解1000ml的0.65mol/L的醋酸溶液中；
2)将2.5g干燥的纳米银粉浸泡在无水乙醇溶液中15min，超声波震荡20min，得到分散的纳米银溶胶，将其与步骤1)的壳聚糖醋酸溶液混合，超声分散至溶液澄清透明后脱泡，调节酸度(pH＝5.0)，将纳米银均匀分散在壳聚糖胶液中；
3)在缓慢搅拌下向步骤2)得到的纳米银壳聚糖胶液中加入醋酸锌1.5g、尿素1.0g和甘油4.0g以改善其理化性能；得到纳米银壳聚糖复合抗菌组合物胶液；
4)通过喷丝帽将纳米银壳聚糖复合抗菌组合物胶液挤出，进入配制好的0.80mol/L氢氧化钠溶液中进行固化；
5)将固化后形成的纤维丝束经拉伸、卷绕和纺丝，得到纳米银壳聚糖复合纤维长丝；该纳米银壳聚糖复合纤维长丝经开松、成网、针刺制成无纺布，经裁切得到抗菌吸水垫，与隔离层粘合，制成创口贴。
实验例1产品的性能测试
对实施例1-5制得的产品进行力学性能及吸水率测试，测试结果见表1：
表1
由表1中的数据可知，本发明含有纳米银壳聚糖复合抗菌组合物的创口贴具有优异的力学性能和良好吸水性，吸水率可达132％。
实验例2药理试验
对本发明的组合物或创口贴进行抗菌/抑菌、止血、镇痛的细胞或药理试验，结果概述如下。
(1)镇痛作用：醋酸致小鼠的扭体试验[1]
将30只小鼠的腹部脱毛，12h后，平均分为三组，即本发明创口贴组、阳性药物组、对照组。本发明创口贴组将1.0cm2纳米银壳聚糖复合抗菌创口贴贴于小鼠的腹部，用胶布固定。阳性药物组给药如意金黄散。对照组不给任何药物。三组处理后4h时腹腔注射(i.p.)致痛剂0.125ml/g 0.6％冰醋酸，记录使用致痛剂后20min内小鼠扭体的次数。与对照组比较，纳米银壳聚糖复合抗菌创口贴和如意金黄散阳性药物均能抑制醋酸引起的小鼠扭体反应次数，有明显的镇痛作用(P＜0.05或P＜0.01)(表2)。
表2.纳米银壳聚糖复合抗菌创口贴对小鼠用致痛剂后的影响
| 组别 | 动物数 | 小鼠扭体次数(X±SD) |
| 纳米银壳聚糖复合抗菌创口贴 | 10 | 33.0±3.4 |
| 如意金黄散阳性药物 | 10 | 30.6±6.5 |
| 对照组 | 10 | 50.4±5.7 |
结果显示：纳米银壳聚糖复合抗菌创口贴具有对冰醋酸刺激引起的疼痛有良好的抑制作用。
[1]韩刚，王超，李运，等.HPLC测定如意金黄散中5种成分的含量[J].中国医院药学杂志，2007，27(1)：124-125。
(2)抗菌/抑菌作用：
按《药品微生物检验手册》第18章第1节管碟法进行试验，结果显示本发明的产品均有明显抑菌圈，说明其对金色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌、绿脓杆菌的生长有明显抑制作用，测定结果参见表3。
表3各个试验组的抑菌圈直径(mm)
| 抑菌直径 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 金黄色葡萄球菌 | 20.2±1.9 | 19.5±2.5 | 19.7±3.4 | 18.0±5.5 | 17.8±2.2 |
| 大肠杆菌 | 17.2±0.3 | 16.1±2.7 | 15.2±3.5 | 17.6±2.1 | 18.5±2.6 |
| 白色念珠菌 | 18.1±2.4 | 21.7±2.3 | 20.5±2.6 | 17.1±3.2 | 21.5±2.4 |
| 绿脓杆菌 | 9.1±3.5 | 11.2±2.1 | 9.6±2.6 | 10.8±1.7 | 11.5.9±1.6 |
(3)止血作用：
凝血时间测定方法：分别按下表4取10mg各组供试品，加入新鲜血液1ml，摇匀，记录血液凝固时间。本发明的纳米银壳聚糖复合抗菌组合物显示出促凝血作用，与正常凝血时间比较，纳米银壳聚糖复合抗菌组合物的凝血时间平均提前21％，结果见表4。
表4凝血时间测定结果(min)
(4)促进伤口愈合和抑制瘢痕形成作用：
采用新西兰大白兔6只，体质量(2.25～2.50)kg，雌雄各半，背部备皮，距脊柱两侧2.0cm处切割直径为2.0cm的对称创伤口3个，深度从皮肤到肌层，伤口的厚度为0.3cm，用生理盐水冲洗伤口，备用。在伤口上，一组伤口用纳米银壳聚糖复合抗菌创口贴覆盖(试验组)，另一组伤口滴入0.2％依沙吖啶药液0.2mL(阳性组)，第3组伤口不作处理(空白组)，用凡士林消毒纱布覆盖，处理后的伤口用无菌纱布包扎好，隔日换药。于各取样时间点计算创面愈合率。
计算创面愈合率的方法如下：先将创面标记在半透明纸上，再以此为模板，将质地均匀的硬纸片剪成同样大小，然后用天平称重，以硬纸片重量间接地表示创面大小。
按下试计算创面愈合率：
创面愈合率(％)＝(原始创面面积-未愈合创面面积)/原始创面面积。
病理检查，了解创面愈合质量，并根据创面愈合情况确定愈合时间。实验结果如下表5：
表5阳性组、空白组与试验组创面愈合率比较(％)
各组伤口痂皮自然脱落后，形成疤痕有较大的差别：阳性组形成疤痕凸出皮肤面较明显；空白组形成明显疤痕，凸凹不平，大部分凹进皮肤面；试验组形成疤痕凸出皮肤面不明显，恢复情况良好。说明本发明的纳米银壳聚糖复合抗菌创口贴具有良好的促进伤口愈合和抑制瘢痕形成作用。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种纳米银壳聚糖复合抗菌组合物，其特征在于，其包括纳米银、壳聚糖和添加剂；所述纳米银的质量为壳聚糖质量的1-5％；所述添加剂的质量为壳聚糖质量的7-20％。
2.根据权利要求1所述的纳米银壳聚糖复合抗菌组合物，其特征在于，所述添加剂为醋酸锌、尿素和甘油；所述醋酸锌的质量为壳聚糖质量的1-5％，所述尿素的质量为壳聚糖质量的1-5％，所述甘油的质量为壳聚糖质量的5-10％。
3.根据权利要求1或2所述的纳米银壳聚糖复合抗菌组合物，其特征在于，所述壳聚糖的平均分子量为1.0×105-1.0×107，脱乙酰度＞80％，粘度在700-800cp.s之间。
4.一种制备权利要求1-3任一项所述纳米银壳聚糖复合抗菌组合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：将纳米银处理为溶胶，与壳聚糖的醋酸溶液混合，超声分散至溶液澄清透明后脱泡，加入添加剂，形成胶液，得到所述纳米银壳聚糖复合抗菌组合物。
5.一种纳米银壳聚糖复合抗菌创口贴，其特征在于，含有权利要求1-3任一项所述纳米银壳聚糖复合抗菌组合物。
6.一种制备权利要求5所述纳米银壳聚糖复合抗菌创口贴方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将壳聚糖溶解在醋酸溶液中；
2)将干燥的纳米银粉浸泡在无水乙醇溶液中，超声，得到纳米银溶胶，将其与步骤1)的壳聚糖醋酸溶液混合，超声至溶液澄清透明后脱泡，调节pH至4.5-5.5，得到纳米银壳聚糖胶液；
3)在搅拌下向纳米银壳聚糖胶液中加入添加剂，得到所述纳米银壳聚糖复合抗菌组合物胶液；
4)将步骤3)得到的纳米银壳聚糖复合抗菌组合物胶液通过喷丝帽挤出，进入氢氧化钠溶液中进行固化；
5)将固化后形成的纤维丝束进行拉伸、卷绕和纺丝，得到纳米银壳聚糖复合纤维长丝；所述纳米银壳聚糖复合纤维长丝经开松、成网、针刺制成无纺布，经裁切得到抗菌吸水垫，与隔离层粘合，制成创口贴。
7.根据权利要求4或6所述的方法，其特征在于，所述醋酸溶液的浓度为0.3-0.9mol/L。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液的浓度为0.5-1.2mol/L。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述纺丝的方式为干湿法纺丝。
10.权利要求1-3任一项所述的纳米银壳聚糖复合抗菌组合物在制备抗菌制剂中的应用。
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