CN108354951B

CN108354951B - 一种促进创口愈合的富氧凝胶剂、制备方法及应用

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Publication number: CN108354951B
Application number: CN201711168626.3A
Authority: CN
Inventors: 石清东; 王正元; 陈赫岩; 王姣
Original assignee: Beijing Yifang Biological Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Yifang Biological Technology Co ltd
Priority date: 2017-11-21
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2020-12-29
Anticipated expiration: 2037-11-21
Also published as: CN108354951A

Abstract

本发明涉及一种促进创口愈合的富氧凝胶剂、制备方法及应用。富氧凝胶剂含有沙蚕胞外血红蛋白提取液。所述沙蚕胞外血红蛋白提取液包括如下浓度的组分：质量分数为0.1％～10.0％的沙蚕胞外血红蛋白，5～20mmol/L的Ca²⁺，10～100mmol/L的Mg²⁺。采用所述沙蚕胞外血红蛋白提取液制备的凝胶剂具有杀菌、保湿、吸收伤口渗出液，促进难愈性创面、污染性创面如糖尿病足、褥疮创面、和烧伤创面愈合等性能。

Description

一种促进创口愈合的富氧凝胶剂、制备方法及应用

技术领域

本发明涉及医疗器械及其制备技术领域，特别涉及一种沙蚕胞外血红蛋白提取液，和具有促进创口愈合作用的富氧凝胶剂的制备方法及其在难愈性创面、污染性创面如糖尿病足、褥疮创面及烧伤创面中的应用。

背景技术

因组织持续性缺血、缺氧、营养不良而导致的组织溃烂性坏死是在护理中常见的问题。常见的病症有糖尿病引起的足部组织溃烂和局部组织长期受压而引起的压力性溃疡(压疮、褥疮)。糖尿病足是糖尿病的主要慢性并发症之一，也是非外伤性截肢的主要原因，严重影响着糖尿病患者的生活质量，全球目前约有2亿多糖尿病患者，其中有10％到15％的患者都患有足部并发症(糖尿病足)；褥疮是在康复治疗、护理中常见的问题，据有关文献报道，每年约有6万人死于压疮合并症，并且随着老龄人口的增加，其发病率一直在增加。

糖尿病足的发病机制一方面是由于足部周围神经病变，血管病变和感染引起的，其主要原因是糖尿病患者极易发生动脉血管粥样硬化，堵塞管腔，导致肢体缺氧、缺血，致细胞代谢异常或停止；组织细胞代谢产生的乳酸、氨蓄积在组织中，无法及时消除，导致局部组织肿胀，易溃烂。另一方面是糖尿病患者自身免疫力低下，因足部血管不畅通，白细胞及吞噬细胞介入免疫减少，造成细菌性感染难以消除，厌氧菌在足部溃烂深处大量繁殖，加剧坏疽的发生。褥疮是长期卧床中老年病人最常见的并发之一。其多发生于无肌肉包裹或肌肉层较薄、缺乏脂肪组织保护又经常受压的骨隆突处。因为中老年人常伴有心血管、糖尿病、肾功能不全、神经***等问题其就导致皮肤变薄、代谢功能下降、再生功能损害，如长时间卧床而没有翻身，那么导致压力性溃疡的发生。因此增加创面组织液的氧含量，能够促进组织细胞的新陈代谢，在受损组织底部促进肉芽组织增生，改善血液微循环，有利于溃疡创面的缩小及愈合。因此在糖尿病足和褥疮的治疗过程中，增加局部组织组织液中的氧含量对组织修复具有积极作用。

现有的治疗糖尿病足的药物及药物组合物中，采用中药及中药提取物制备成软膏剂或护理液的居多，其主要目的就是抑菌，促进足部微循环。中国专利CN102949709B公布了一种治疗糖尿病足的外用凝胶剂的制备和应用，其专利中的携氧材料为全氟化合物，其本质氧在这种化合物中的溶解度较高，但因全氟化合物不能被组织代谢，其应用具有一定的局限性。专利CN103041438B公布了一种治疗糖尿病足溃疡的湿性抗菌水凝胶敷料，其采用纳米银作为杀菌成分，海藻酸盐作为凝胶成分，但所述水凝胶敷料对组织修复作用不明显。专利CN103083226B公布了成纤维细胞生长因子-1改构体凝胶剂制备及在糖尿病足治疗中的应用，其凝胶基质为卡波姆，该凝胶剂对组织修复作用同样不明显；由此可见，上述技术方案均具有一定局限性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种沙蚕胞外血红蛋白提取液，及其制得的可促进创口愈合的富氧凝胶剂和其制备方法及应用。通过采用海藻酸钠和明胶制备的可逆性水凝胶作为凝胶基质，采用沙蚕胞外血红蛋白提取液作为携氧成分、水溶性壳聚糖作为抑菌成分，制备的富氧水凝胶敷料具有杀菌、保湿、吸收伤口渗出液及促进伤口愈合等性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种沙蚕胞外血红蛋白提取液，包括如下浓度的组分：质量分数为0.1％～10.0％的沙蚕胞外血红蛋白，5～20mmol/L的Ca²⁺，10～100mmol/L的Mg²⁺。

优选地，所述沙蚕胞外血红蛋白提取液包括如下浓度的组分：质量分数为3-7％的沙蚕胞外血红蛋白，6-8mmol/L的Ca²⁺，10-20mmol/L的Mg²⁺。

所述沙蚕属于环节动物门(Annelida)多毛刚(Polychaeta)游走目(Errantia)沙蚕科(Nereidae)中的一种；较常见的种类有：疣吻沙蚕(Tylorrhynchus heterochaetus)、青沙蚕(Perineris Vancauriea Tetradertata)、日本刺沙蚕(Neanthes japanic izuka)、多齿围沙蚕(Perinereis nuntia)、锐足全刺沙蚕(Nectoneanthes oxypoda)、双齿围沙蚕(Perinereis aibuhitensis)，俗称海虫、海蛆、海蜈蚣、海蚂蝗。优选生理阶段为未产生生殖细胞的沙蚕成虫。

本发明还提供了一种沙蚕胞外血红蛋白提取液的制备方法，包括：将沙蚕预处理，置于盐水保护溶液中组织匀浆，低温离心，超滤膜过滤，分子排阻层析，将组织匀浆液和胞外血红蛋白纯化液混合，得到沙蚕胞外血红蛋白提取液。

所述沙蚕预处理，包括：将沙蚕浸泡在臭氧水溶液中至少15min进行预消毒，水溶液中臭氧浓度在0.3～3.0mg/L，优选为0.3～1.0mg/L，并在此浓度下维持20～40min。在本发明研究中发现，将沙蚕用过滤海水洗净后置于过滤海水中饥饿12h，使其***出肠道中的代谢物，以减少沙蚕表面及肠道中的常见细菌的数量。若水中较低的臭氧浓度，较短的臭氧浓度维持时间，起不到较好的杀菌效果，尤其是对沙蚕肠道内的细菌；而水中相对合适的臭氧浓度和维持时间，将能杀死沙蚕表面和肠道的大部分细菌、真菌、放线菌和病毒，又能维持沙蚕的活性，既有利于后续沙蚕血红蛋白的提取，又不影响组织提取液的生物活性。

所述盐水保护溶液为含有Ca²⁺、Mg²⁺的盐水溶液；所述盐水保护溶液中Ca²⁺浓度为6～8mmol/L，Mg²⁺浓度为10～20mmol/L。在组织匀浆的时候，添加含Ca²⁺、Mg²⁺的盐水溶液，有利于保护提取液中沙蚕血红蛋白，防止血红蛋白的降解和维持血红蛋白的结构稳定，有利于沙蚕血红蛋白在凝胶制备和储存过程中保持其生物活性。在本发明水凝胶制备过程中，高浓度的二价阳离子可增加海藻酸盐的交联程度，增加水凝胶的硬度，不利于水凝胶与受损组织的接触；相对较低浓度的二价阳离子可适当增加水凝胶的交联程度，有利于活性物质的包埋与释放，而又不会导致凝胶强度太大而造成的与皮肤贴合度小的问题。

所述超滤膜过滤包括：将离心上清液依次通过5.0μm、1.2μm、0.22μm微孔滤膜，获得沙蚕组织匀浆液；离心上清液依次通过孔径逐渐变小的微孔滤膜，可有效防止0.22μm除菌膜的膜孔堵塞，减少滤膜更换次数，提高除菌效率和生产效率。沙蚕组织匀浆液内含有生物活性物质，可促进损伤组织的修复；而且其中还含有消炎抑菌成分，在实践中，沿海当地人使用沙蚕组织液治疗蚊虫叮咬引起的瘙痒，具有较好的消炎止痒效果。

所述分子排阻层析的条件为：层析柱填充材料为SephadexG-200，层析液为盐水溶液(质量分数6～8mmol CaCl₂和10～20mmol MgCl₂，pH为6.5)，收集组分为在280nm和414nm两个波长都具有较强吸收的蛋白组分。在对沙蚕胞外血红蛋白全波长扫描过程中发现其有两个吸收峰，即280nm处的蛋白质吸收峰和414nm处的血红素吸收峰。通过SephadexG-200分子排阻层析，血红蛋白分离峰界限清晰，可收集到浓度较高的沙蚕血红蛋白纯化液。

本发明还提供一种可提高创面组织氧含量的富氧凝胶剂，其含有上述沙蚕胞外血红蛋白提取液。

作为本发明优选方案，所述富氧凝胶剂包括如下组分：沙蚕胞外血红蛋白提取液、海藻酸钠、明胶、水溶性壳聚糖，且各组分的质量体积比为：(0.1～0.8)ml：(10～50)mg：(20～60)mg：(3～8)mg。优选地，所述沙蚕胞外血红蛋白提取液、海藻酸钠、明胶、水溶性壳聚糖的质量体积比为：(0.2～0.4)ml：(20～40)mg：(30～50)mg：(4～6)mg。

所述水溶性壳聚糖选自羧甲基壳聚糖、壳聚糖盐类、壳聚糖寡糖或类透明质酸壳聚糖中的一种或几种；优选羧甲基壳聚糖。所述羧甲基壳聚糖作为抑菌成分具有广谱抑菌性能，且对糖尿病足和褥疮创面常见感染菌群具有很好的抑制作用。研究中发现，糖尿病足和褥疮常见菌群有金黄色葡萄球菌、表皮球菌、克雷杆菌、变形杆菌、菌绿脓杆菌、大肠杆菌等，其中有溃烂组织表层的好氧菌，溃烂组织底部的厌氧菌和兼性厌氧菌。壳聚糖分子中的质子化铵，可吸附细菌扰乱细菌的正常代谢。

所述海藻酸钠，作为凝胶基质材料，在凝胶剂中的浓度为10～50mg/ml。

所述明胶，作为凝胶基质材料，在凝胶剂中的浓度为20～60mg/ml。

本发明中所述的海藻酸钠、明胶和水溶性壳聚糖均为药用级。

本发明还提供了一种提高创面组织氧含量的凝胶剂的制备方法，包括：

(1)将海藻酸钠溶液与上述沙蚕胞外血红蛋白提取液按比例混合，得混合液a；

(2)将明胶溶液与水溶性壳聚糖溶液按比例混合，高频振荡分散混匀，得混合液b；

(3)将混合液a和混合液b按比例混合，高频振荡分散混匀，制得凝胶剂。

所述沙蚕胞外血红蛋白提取液是由沙蚕组织匀浆液和沙蚕胞外血红蛋白纯化液按一定比例混合而成。其目的是为了提高提取液中血红蛋白含量和调整提取液中生物活性物质和抑菌成分的浓度。

所述胶体溶液配制所需用水为低离子强度的水，优选去离子水；pH为5.5～7.5；优选pH为6.0～7.0。

作为优选方式，上述凝胶剂的制备方法中，所述海藻酸钠溶液的质量分数为60-90mg/ml；所述明胶溶液的质量分数为120-300mg/ml；所述水溶性壳聚糖溶液的质量分数为25-35mg/ml。

在本发明研究中发现，海藻酸盐和明胶交联程度与两种物质的浓度、交联环境的pH及离子强度有关。海藻酸钠与明胶的交互作用可受范德华力、氢键和静电作用的影响，其中最主要的是离子间的静电作用。明胶侧链氨基与海藻酸钠负电荷间的静电作用，受离子强度和pH的影响。当交联环境pH较大时，使得明胶成负电性，与负电性较多的海藻酸钠交联程度较低；当pH较小时，海藻酸钠负电荷较少或部分形成海藻酸盐而沉淀。离子强度较高的环境中，阳离子与明胶侧链基团氨基竞争海藻酸钠的羧基；阴离子与海藻酸钠的羧基竞争明胶侧链基团氨基，将导致海藻酸钠与明胶交联程度降低。而海藻酸钠和明胶两种物质的浓度的大小将直接影响水凝胶的交联程度，从而影响到沙蚕组织提取液中有效物质的释放。

在本发明中，采用海藻酸钠和明胶交联制备可逆性水凝胶基质，其具有良好的生物相容性，组织贴合性，吸湿性，药物缓释性和使用安全性。海藻酸钠和明胶均是天然生物材料，降解产物分子量较小，可被组织分解利用；其作为外用凝胶剂与皮肤溃烂部位贴合度较好，可逐渐吸收溃烂组织接触面的组织渗出液，从而维持组织表面相对的适宜的湿度，有利于新生组织面的形成；被吸收的组织渗出液将逐渐打破水凝胶中可逆的平衡，与组织接触面的凝胶逐渐溶解释放出沙蚕血红蛋白。沙蚕血红蛋白是从沙蚕科环节蠕虫中提取的胞外天然高聚合血红蛋白，其具有相对高的氧亲和力和在人体中不易引起免疫原应答反应的特点。可为糖尿病足和褥疮的局部缺氧组织的提供氧，供细胞新陈代谢和组织修复使用，也可抑制组织底部厌氧菌的生长。添加的抑菌成分壳聚糖具有广谱的抑菌活性，可消除组织修复中厌氧菌及兼性厌氧菌的影响。

本发明还提供上述凝胶剂在制备治疗难愈性创面、污染性创面的敷料中的应用；所述难愈性创面包括糖尿病足、褥疮创面；所述污染性创面包括烧伤创面。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本发明采用沙蚕胞外血红蛋白提取液中的沙蚕血红蛋白作为携氧成分，其携氧能力较强，又不易引起组织免疫反应和在人体中能正常代谢的特点，是治疗溃疡创面组织局部缺氧的较为理想的携氧物质。

2.本发明采用沙蚕胞外血红蛋白提取液，不仅含有携氧成分，还含有消炎抑菌及生物活性物质，满足组织修复过程中的无菌和促进损伤组织进行修复的作用。

3.本发明采用Ca²⁺，Mg²⁺离子溶液作为沙蚕血红蛋白的保护溶剂，可预防在制备和储存水凝胶的过程中沙蚕血红蛋白的降解。

4.本发明采用海藻酸钠和明胶制成的可逆性水凝胶，其可作为缓释体，对沙蚕组织提取液中的有效成分起到缓释作用。

5.本发明采用海藻酸钠和明胶水凝胶作为药物载体，不仅可阻隔细菌的入侵，而且可保持足部溃疡部分的湿润，不与伤口新生的皮肤组织进行粘连，有利于伤口修复。

附图说明

图1为本发明所述凝胶剂维持细胞培养液氧分压能力对比图。

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

本实施例提供一种沙蚕胞外血红蛋白提取液的制备，包括：

1.沙蚕消毒：取未产生性细胞颜色泛红的沙蚕成虫，本实验采用疣吻沙蚕(Tylorrhynchus heterochaetus)俗称禾虫2Kg，并在过滤的流动海水中饥饿培养12h，饥饿处理后将沙蚕置于经过滤净化的海水中，并用臭氧发生器向水中充入臭氧，使水中臭氧浓度≥0.3mg/L，并在此浓度下维持30min。

2.组织匀浆/离心：将消毒后的沙蚕放入到1L提前预冷到4℃盐水溶液(质量分数0.1％CaCl₂和0.2％MgCl₂，pH为6.5)中，并在组织粉碎机中粉碎30s；将上述粉碎后的组织浆液放入高速离心机中进行高速离心，离心条件为：温度为4℃，离心速度为10000rpm，离心时间为30min，收集上清液。

3.沙蚕组织匀浆液制备：采用膜过滤对离心上清液进行除菌处理。将上述离心后的上清液进行滤膜过滤，清液依次通过5.0μm、1.2μm、0.22μm的滤膜过滤装置，收集膜过滤液，4℃无菌储存备用，获得沙蚕组织匀浆液。

4.沙蚕血红蛋白纯化液制备：采用葡聚糖凝胶排阻层析对沙蚕组织匀浆提取液进行纯化。取SephadexG-200，用去离子水清洗3次，加入蒸馏水，在沸水浴中溶胀2h，冷却后上柱(10.8×200cm)。将蒸馏水压入层析柱中排尽气泡，然后将膨化好的SephadexG-200搅拌均匀后吸入层析柱中。打开输液泵，使层析柱中的蒸馏水慢速流出，控制流速，使凝胶在层析柱内缓慢沉降，沉降完成后，通入盐水溶液(质量分数0.1％CaCl₂和0.2％MgCl₂，pH为6.5)，使葡聚糖凝胶在层析柱内平衡3h。装好的色谱柱凝胶必须无气泡且均匀。将膜过滤液注入层析柱内，处理膜过滤液为200mL，用盐水溶液以20mL/min速度洗脱样品。洗脱液中胞外血红蛋白的收集采用280nm和414nm两个波长完成，收集在280nm有吸收峰，并且在414nm也具有吸收峰的物质，调整分离峰溶液进行体积至40ml，获得沙蚕胞外血红蛋白纯化液。

5.沙蚕胞外血红蛋白提取液制备：将沙蚕组织匀浆液与沙蚕血红蛋白纯化液按体积比2：1进行低温混合，获得沙蚕血红蛋白提取液。

经检测，本实施例制得的沙蚕胞外血红蛋白提取液中：沙蚕胞外血红蛋白质量分数为4.5％，Ca²⁺为6mmol/L，Mg²⁺为10mmol/L。

实施例2 一种提高创面组织氧含量的凝胶剂

本实施例提供一种提高创面组织氧含量的凝胶剂，每1ml凝胶剂含有0.33ml实施例1所制得的沙蚕胞外血红蛋白提取液、30mg海藻酸钠、40mg明胶、羧甲基壳聚糖5mg。

所述凝胶剂的制备方法包括以下步骤：

1.溶液配制及灭菌：

①取药用级海藻酸钠配制成90mg/ml的海藻酸钠溶液，将称量好的海藻酸钠加入无菌去离子水中，pH为6.5，在50～60℃的条件下，磁力搅拌至完全溶解，得到海藻酸钠粘稠液。

②取药用级明胶配成240mg/ml的明胶溶液，将称量好的明胶加入去离子水中，pH为6.0，置于50～60℃条件下，磁力搅拌至完全溶解，得到明胶水溶液。

③称取药用级水溶性壳聚糖配制成30mg/ml的壳聚糖溶液，将称量好的水溶性壳聚糖加入去离子水中，pH为6.0，置于70～80℃条件下，磁力搅拌至完全溶解，得到壳聚糖水溶液。

将①②③配制的溶液采用进行Co⁶⁰辐照灭菌，灭菌剂量为20～30kGy。

2.溶液混合：将海藻酸钠溶液冷却至40℃，实施例1所制得的沙蚕胞外血红蛋白提取液预热至37℃，将海藻酸钠溶液和沙蚕胞外血红蛋白提取液体积比1：1进行混合，磁力搅拌5min，获得混合液a。将明胶溶液逐渐沿器壁缓慢加入壳聚糖溶液，体积比1：1混合，然后通过高频振荡分散混匀5min，获得混合液b。将混合液a与混合液b体积比2：1进行高频振荡分散混匀，静置20min使海藻酸明胶充分交联，将混合液冷却至25℃以下，获得水凝胶。

3.将水凝胶进行分装，每支凝胶剂含量为20g，并进行无菌验证，合格即为成品。

实施例3

本实施例提供一种提高创面组织氧含量的凝胶剂，每1ml凝胶剂含有0.33ml实施例1所制得的沙蚕胞外血红蛋白提取液、30mg海藻酸钠、40mg明胶、4mg羧甲基壳聚糖。

所述凝胶剂的制备方法包括以下步骤：

1.溶液配制：

①取海藻酸钠配制成90mg/ml的海藻酸钠溶液，将称量好的海藻酸钠加入去离子水中，pH为6.5，在50～60℃的条件下，磁力搅拌至完全溶解，得到海藻酸钠粘稠液；

②取明胶配成240mg/ml的明胶溶液，将称量好的明胶加入去离子水中，pH为6.0，置于50～60℃条件下，磁力搅拌至完全溶解，得到明胶水溶液；

③称取药用级水溶性壳聚糖配制成24mg/ml的壳聚糖溶液，将称量好的水溶性壳聚糖加入去离子水中，pH为6.0，置于70～80℃条件下，磁力搅拌至完全溶解，得到壳聚糖水溶液。

2.溶液混合：将海藻酸钠溶液冷却至40℃，实施例1所制得的沙蚕胞外血红蛋白提取液预热至37℃，将海藻酸钠溶液和胞外血红蛋白提取液按体积例1：1进行混合，磁力搅拌5min，获得混合溶液a。将明胶溶液逐渐沿器壁缓慢加入壳聚糖溶液，体积比1：1混合，然后通过高频振荡分散混匀5min，获得混合液b。将混合液a与混合液b体积比2：1进行高频振荡分散混匀，静置20min使海藻酸明胶充分交联，将混合液冷却至25℃以下，获得水凝胶。

实施例4

本实施例提供一种提高创面组织氧含量的凝胶剂，每1ml凝胶剂含有0.33ml实施例1所制得的沙蚕胞外血红蛋白提取液、20mg海藻酸钠、50mg明胶、羧甲基壳聚糖5mg。

所述凝胶剂的制备方法包括以下步骤：

1.溶液配制：

①取药用级海藻酸钠配制成60mg/ml的海藻酸钠溶液，将称量好的海藻酸钠加入无菌去离子水中，pH为6.5，在50～60℃的条件下，磁力搅拌至完全溶解，得到海藻酸钠粘稠液。

②取药用级明胶配成300mg/ml的明胶溶液，将称量好的明胶加入去离子水中，pH为6.0，置于50～60℃条件下，磁力搅拌至完全溶解，得到明胶水溶液。

步骤2-3与实施例2相同。

对比例1

本对比例是一种高创面组织氧含量的外用富氧凝胶剂的制备方法，与实施例2的区别在于，沙蚕胞外血红蛋白提取液不同。本对比例中沙蚕胞外血红蛋白提取液的制备包括以下步骤：

1.步骤1与实施例1相同；

2.组织匀浆/离心：将消毒后的沙蚕放入到1L提前预冷到4℃生理盐水溶液(0.9％NaCl,pH为6.5)中，并在组织粉碎机中粉碎30s；将上述粉碎后的组织浆液放入高速离心机中进行高速离心，离心条件为：温度为4℃，离心速度为10000rpm，离心时间为30min，收集上清液。

其余步骤与实施例1相同。

对比例2

本对比例是一种提高创面组织氧含量的外用富氧凝胶剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1～步骤5与实施例1相同；

6.溶液配制：①取药用级海藻酸钠配制成90mg/ml的海藻酸钠溶液，将称量好的海藻酸钠加入无菌去离子水中，pH为8.5，在50～60℃的条件下，磁力搅拌至完全溶解，得到海藻酸钠粘稠液。②取药用级明胶配成240mg/ml的明胶溶液，将称量好的明胶加入去离子水中，pH为8.5，置于50～60℃条件下，磁力搅拌至完全溶解，得到明胶水溶液。③称取药用级水溶性壳聚糖配制成30mg/ml的壳聚糖溶液，将称量好的水溶性壳聚糖加入去离子水中，pH为6.0，置于70～80℃条件下，磁力搅拌至完全溶解，得到壳聚糖水溶液。将①②③配制的溶液采用进行Co⁶⁰辐照灭菌，灭菌剂量为20～30kGy。

其余步骤与实施例2相同。

实验例1：凝胶剂的无菌验证

1.材料

仪器：电热恒温水箱；超净工作台；隔水式电热恒温培养箱；生化培养箱。

培养基：硫乙醇酸盐流体培养基，改良马丁培养基，营养琼脂培养基，玫瑰红钠培养基，无菌蛋白胨水溶液，0.9％无菌氯化钠溶液。

菌种：实验菌株为白色念珠菌[CMCC(F)98001]，黑曲霉[CMCC(F)98003]，铜绿假单胞菌[CMCC(B)10104]，金黄色葡萄球菌[CMCC(B)26003]，枯草芽孢杆菌[CMCC(B)63501]，生孢梭菌[CMCC(B)64941]，大肠埃希菌[CMCC(B)441021]均由中国药品生物制品检定所提供。

供试品：实施例2外用凝胶剂

2.方法

样品溶液的制备：在无菌条件下，取5g水凝胶添加5g无菌去离子水，待凝胶完全溶解后，离心，取上层透明清液。

菌种悬液的制备：接种金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌于营养肉汤培养基中，接种生孢梭菌于硫乙醇酸盐流体培养基中，30～35℃培养18～24h；接种白色念珠菌于改良马丁培养基中，23～28℃培养24～48h，将上述培养物用0.9％无菌氯化钠溶液制成每1ml含菌数<100cfu的菌悬液。接种黑曲霉的于改良马丁琼脂斜面培养基上，23～28℃培养5～7d，加入3～5ml含0.05％(ml/ml)聚山梨酯80的0.9％无菌氯化钠溶液，将孢子洗脱。然后，采用适宜的方法吸出孢子悬液至无菌试管内，用含0.05％(ml/ml)聚山梨酯80的0.9％无菌氯化钠溶液制成每1ml含孢子数<100cfu的孢子悬液。

菌落计数：每种菌液接种2个平板，取其平均值。取金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、枯草芽孢杆菌液各1mL注入营养琼脂培养液15～20mL，32～33℃培养24h，计数；取白念珠菌、黑曲霉菌液各1mL注入改良马丁琼脂培养液15～20mL，25～26℃培养72h，计数。生孢梭菌计数采用硫乙醇酸盐流体培养液试管法，32～33℃培养24h，计数。

直接接种法：取每支装量为20ml的硫乙醇酸盐流体培养液8管，分别接入<100cfu的金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、枯草芽孢杆菌、生孢梭菌各2管。取每支装量为20mL改良马丁培养液4管，分别接入<100cfu白念珠菌、黑曲霉菌液各2管。其中1管接入样品水凝胶，(样品与培养液的比例为

)1g振摇，使其充分分散，作为实验组，另一支作为对照组。取硫乙醇酸盐和改良马丁培养液各3管，2管接入1ml样品溶液，1管接入无菌氯化钠蛋白胨1ml，按规定温度将上述各管培养3～5d。。

3.实验结果：外用凝胶剂实验结果如表1所示

表1无菌实验验证结果

表1 无菌实验验证结果

“+”表示，培养管出现浑浊，有菌生长；“-”表示培养管保持澄清，无菌生长。

结果表明：含样品溶液的阴性对照组均未长菌；而供试品组和阳性对照组在第3天时都出现明显浑浊，有菌生长，呈阳性。以上实验结果说明样品中不含有上述6种实验菌所代表的菌类。

实验例2：凝胶剂的抑菌活性的测定

材料：实施例2～实施例4，对比例1所得外用凝胶剂

方法：抑菌圈法测定产品抑菌活性大小

供试样的配制：取5g水凝胶添加5g无菌去离子水，37℃条件下恒温放置2h，待凝胶完全溶解，配制成浓度为50％的供试液，再将50％的供试液稀释一倍，获得浓度为25％供试液。

药敏纸片的制备：选用滤纸打孔器制成6mm直径的圆形纸片，121℃高压灭菌30min，再经160℃烘干，置于干燥器中备用。将备好的制片分别放入不同浓度的供试液中，浸泡2h。

菌悬液的制备：将供试菌种接种金黄色葡糖球菌、大肠杆菌接种于营养肉汤培养基中，37℃培养18h，取培养后的肉汤进行梯度稀释，使其菌种浓度达到10⁶cfu/ml。

体外抑菌实验：将金黄色葡萄球菌，大肠杆菌分别涂抹在普通琼脂培养基上。将平板平分为四区，再将制备的药敏纸片分别贴于平板的其中三个区的中心位置，然后置于37℃恒温培养箱中培养18h，测定各自的抑菌圈直径。以3个重复的平均值为结果。

实验结果：实施例外用凝胶剂的抑菌结果如表2所示。

表2 外用凝胶剂抑菌效果实验

实验结果可以看出，各实施例和对比例对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有一定的抑菌效果，且随浓度的增加抑菌效果越强。

实验例3：凝胶剂含氧量的检测

材料:实施例2，对比例1所得外用凝胶剂

方法:取5ml水凝胶样品，加入到995ml质量分数0.1％CaCl₂和0.2％MgCl₂,pH为6.5无氧水中；在氮气保护下，轻轻搅拌至凝胶完全溶解，静置10min，用溶氧测量仪测定液体中的氧含量。

结果:外用凝胶剂氧含量结果如表3所示

表3 外用凝胶剂氧含量测定数据

项目	溶液含氧量	凝胶剂含氧量
			实施例2组	5.9mg/L	1180mg/L
对比例1组	5.2mg/L	1040mg/L

从数据可以看出，实施例2外用凝胶剂中的氧气含量为1180mg/L，其含量约为血氧含量的4倍，且实施例2中氧气含量较对比例1组氧气含量较高，说明Ca²⁺，Mg²⁺离子对沙蚕体外血红蛋白起稳定作用。

实验例4：凝胶剂维持细胞液细胞氧分压能力的实验

材料：实施例2、对比例2所得外用凝胶剂

方法：将细胞培养基(MEM)放于37℃条件下，含21％O₂,5％CO₂气体中进行预平衡，并采用微型搅拌器进行不断搅拌，保持培养基中O₂和温度的平衡。将间质干细胞(约1×10⁶)悬浮在8ml细胞培养基中，并不断搅拌，制备成浓度均匀的细胞悬液。采用96孔氧传感器板(OxoPlate)测定胞外血红蛋白的氧分压，其每孔添加物质安排如下：

无氧校准孔：添加200μl的10g/L的亚硫酸钠溶液，并添加50μl的矿物质油隔绝空气。

饱和氧校准孔:添加200μl的平衡后的(MEM)培养基。

空白对照组：添加40μl蒸馏水和160μl的MEM培养基。

阳性对照组：添加40μl蒸馏水和160μl间质干细胞悬浮溶液。

实施例组：40μl凝胶剂和160μl间质干细胞悬浮溶液。

对比例组：40μl凝胶剂和160μl间质干细胞悬浮溶液。

将上述96孔板在37℃,21％O₂,5％CO₂条件下孵育1h，以利于凝胶的溶解，和溶液中含氧量的稳定。60min后，每隔10min采用多功能酶标仪检测荧光强度I_i(指示染料光强度)和I_r(参考染料光强度)，并换算成氧分压，在测量期间保持微孔板温度为37℃。

96孔氧传感器板(OxoPlate)中每孔都含有氧敏感的聚苯乙烯颗粒(PSLi-Pt-1)，其共价连接两种染料，指示染料(platinum porphin)其吸收波长540nm，发射波长640nm和参考染料(Sulforhodamin)其吸收波长540nm，发射波长590nm；两种发射光的强度的比值I_R＝I_i/I_r与溶液中的氧分压pO₂有关，采用公式可计算出溶液的氧分压。

pO₂＝100×(K₀/I_R-1)/(K₀/K₁₀₀-1)

K₀为无氧校准孔I_R，K₁₀₀饱和氧校准孔的I_R。

实验结果：实验结果如图1所示。

从图1可以看出，空白对照组(me)细胞外氧分压基本保持稳定，阳性对照组(me+MSCs)细胞外氧分压降低较快，实施例组(me+MSCs+E)和对比例组(me+MSCs+C)因含有胞外血红蛋白不断向培养基内释放氧气，故氧分压降低较慢。以上结果说明实验时间内，沙蚕血红蛋白可不断释放氧气以维持胞外氧分压，且实施例与对比例相比，沙蚕血红蛋白在中酸性环境下有利于其结构稳定。

实验例5：凝胶剂促进大鼠损伤皮肤修复实验

实验材料：实施例2外用凝胶剂

实验对象：20只大鼠

试验方法：20只大鼠随机取10只作为空白对照组，实验过程中始终给予普通饲料喂养。其余10只高糖高脂喂养8周后，禁食14h，一次性腹腔注射链脲佐菌素(STZ)35mg/kg，空白对照组大鼠腹腔注射等体积的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液。1周后测定血糖，取空腹血糖大于11.1mmol/L的大鼠，背部用脱毛剂进行脱毛，用烫伤仪在背部烫出直径1.8cm的深Ⅱ度的烫伤创面，烫伤条件为：烫伤温度85℃，压力0.5kg，时间为10s。暴露治疗，空白对照组大鼠采用相同的方法制作创面，于第二天拍照计算伤口面积。

治疗方法：创面形成后当天开始治疗，每天一次，治疗前用双氧水、生理盐水冲洗伤口并用碘伏消毒创面，然后治疗组创面涂抹实施例2外用凝胶剂，对照组创面给予生理盐水冲洗。

创面愈合情况观察：每天观察创面愈合情况，并对0、3、7、10、14、21的治疗情况进行观察并记录。

实验结果：凝胶剂对高血糖大鼠皮肤损伤的治疗效果如表4所示表4 外用凝胶剂对治疗高血糖大鼠皮肤损伤的实验结果数据

与空白对照组比较*P<0.05，**P<0.01

实验结果表明，外用凝胶剂对糖尿病大鼠烫伤性皮肤损伤均有较好的治疗效果，从创面形成开始，随着治疗时间的延长，各组伤口面积均逐渐缩小，相同时间点和空白对照组比较，糖尿病大鼠皮肤损伤模型治疗组的伤口面积比较有显著的统计学意义。

实验例6：凝胶剂治疗糖尿病足效果评定

实验材料：实施例2凝胶剂

实验对象：20例糖尿病足患者均有糖尿病史，且多数患者糖尿病史较长。

实验方法：在治疗阶段，积极控制血糖，并应用周围血管扩张药改善外周循环，同时适当抗炎治疗。

创面清洁：用生理盐水清洗创面、必要时进行清创以清除创面上的组织碎片；用无菌水凝胶涂抹于创面以吸收创面过多的分泌物、保持创面温暖湿润，促进伤口愈合；治疗第1、2周每天换药，第三周视情况，可隔日换药，每次换药时以外用生理盐水清洗创面，祛除陈旧水凝胶及脱落的坏死组织，然后重新外敷水凝胶，包扎处理。

结果：患者创面在1～2周内，多数患者创面表面的坏死组织已基本清除，并能长出血运良好的肉芽组织，其中8例创面较小的患者在治疗3～4周后，创面已长出表皮自行痊愈；11例患者在点状自体植皮术修复创面(部分在局麻下进行)后，创面痊愈；仍有1例患者创面继续扩散，在治疗第3周后转为其它治疗。

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

1.一种沙蚕胞外血红蛋白提取液，其特征在于，包括如下浓度的组分：质量分数为0.1％～10.0％的沙蚕胞外血红蛋白，6～8mmol/L的Ca²⁺，10～20mmol/L的Mg²⁺；

所述沙蚕胞外血红蛋白提取液是通过下述方法获得：

将沙蚕预处理，置于盐水保护溶液中组织匀浆，低温离心，超滤膜过滤，分子排阻层析，将组织匀浆液和胞外血红蛋白纯化液混合，得到沙蚕胞外血红蛋白提取液；

所述沙蚕预处理包括：利用臭氧水溶液预消毒，臭氧水溶液浓度在0.3～3.0mg/L；

所述超滤膜过滤包括：将离心上清液依次通过5.0μm、1.2μm、0.22μm微孔滤膜，获得沙蚕组织匀浆液；

所述分子排阻层析的条件为：层析柱填充材料为SephadexG-200；层析液为盐水溶液，盐水溶液中含有质量分数6～8mmol CaCl₂和10～20mmolMgCl₂，盐水溶液pH为6.5；通过分子排阻层析收集组分为在280nm和414nm波长处均具有吸收峰的蛋白组分。

2.根据权利要求1所述的沙蚕胞外血红蛋白提取液，其特征在于，所述沙蚕选自疣吻沙蚕、青沙蚕、日本刺沙蚕、多齿围沙蚕、锐足全刺沙蚕、双齿围沙蚕。

3.根据权利要求2所述的沙蚕胞外血红蛋白提取液，其特征在于，所述沙蚕选自未产生生殖细胞的沙蚕成虫。

4.权利要求1-3任一所述沙蚕胞外血红蛋白提取液的制备方法，其特征在于，包括：将沙蚕预处理，置于盐水保护溶液中组织匀浆，低温离心，超滤膜过滤，分子排阻层析，将组织匀浆液和胞外血红蛋白纯化液混合，得到沙蚕胞外血红蛋白提取液。

5.根据权利要求4所述的沙蚕胞外血红蛋白提取液的制备方法，其特征在于，所述臭氧水溶液浓度为0.3～1.0mg/L。

6.一种可提高创面组织氧含量的富氧凝胶剂，其特征在于，含有权利要求1-3任一所述的沙蚕胞外血红蛋白提取液。

7.根据权利要求6所述的富氧凝胶剂，其特征在于，包括如下组分：沙蚕胞外血红蛋白提取液、海藻酸钠、明胶、水溶性壳聚糖，且各组分的质量体积比为：(0.1～0.8)ml：(10～50)mg：(20～60)mg：(3～8)mg。

8.根据权利要求7所述的富氧凝胶剂，其特征在于，所述沙蚕胞外血红蛋白提取液、海藻酸钠、明胶、水溶性壳聚糖的质量体积比为：(0.2～0.4)ml：(20～40)mg：(30～50)mg：(4～6)mg。

9.根据权利要求7或8所述的富氧凝胶剂，其特征在于，所述水溶性壳聚糖选自羧甲基壳聚糖、壳聚糖盐类、壳聚糖寡糖、类透明质酸壳聚糖中的一种或几种。

10.权利要求6-9任一所述的富氧凝胶剂的制备方法，其特征在于，包括：

(1)将海藻酸钠溶液与沙蚕胞外血红蛋白提取液按比例混合，得混合液a；

(2)将明胶与水溶性壳聚糖按比例混合，高频振荡分散混匀，得混合液b；

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述明胶溶液配制所需用水为低离子强度的水；pH为5.5～7.5。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述pH为6.0～7.0。

13.权利要求6-9任一所述富氧凝胶剂在制备治疗难愈性创面、污染性创面敷料中的应用。

14.根据权利要求13所述的应用，其特征在于，所述难愈性创面为糖尿病足、褥疮创面；所述污染性创面为烧伤创面。