专利名称：碘化壳聚糖生物抗菌膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种治疗创伤、烧烫伤和手术创口恢复的生物抗菌膜的制造方法，尤其是一种碘化壳聚糖生物抗菌膜。
背景技术：
生物医用敷料是一种新型的医用创伤敷料，它一般是指外形上有别于传统敷料(如纱布)，功能上调节创面环境，参与创面修复，并影响创面愈合速度和质量的创面覆盖物。二十世纪八十年代以来，国内外在临床医疗和护理中，出现用生物敷料取代传统敷料的趋势。生物敷料的发展应用在医疗领域具有方向性意义。壳聚糖是天然阳离子型氨基多糖聚合物。资源丰富，成膜性好，具有良好的生物相容性、可降解性和生物活性的特点使其在生物医用材料上占据重要的位置，在本领域内产 生的应用成果主要有三类。第一类是以壳聚糖为主，混配其它高分子材料制备的生物膜或流体膜。这类敷料的不足之处在于(I)壳聚糖抗菌能力较弱，尤其是高分子量壳聚糖更差；(2)壳聚糖不溶于水，需要酸解成胶液，制备生物膜时还需用碱性物质(如碳酸氢钠)调节PH值，给产品带来不必要的化学残留物。第二类是用壳聚糖无纺布或生物膜为基材，混配或吸附化学药物，以克服壳聚糖抗菌能力不足的弱点。例如壳聚糖膜吸附硝酸银溶液中的银离子而制备的“银壳聚糖膜”，壳聚糖膜吸附甘油碘中的碘元素制备的“壳聚糖碘创烧伤敷料”。此类技术是将壳聚糖作为基材或缓释剂，由药物混合借助药物达到抗菌目的，存在以下不足(1)两者是吸附关系、是独立的分子存在，壳聚糖溶液状态水解或辐射灭菌时降解会造成药物含量不稳定，抗菌能力下降；(2)非生物物质的加入将影响医用敷料的生物相容性，增加机体排斥的可能性；
(3)此工艺吸附平衡后，存在一定的药物溶液浪费。第三类壳聚糖/壳聚糖衍生物复合膜，在壳聚糖分子基团上通过化学修饰引入功能基团，制备的壳聚糖衍生物，即保留壳聚糖的生物特性，又可改善抗菌活性和水溶性。随着壳聚糖医药领域应用的深入，羧甲基壳聚糖、壳聚糖季铵盐等壳聚糖衍生物的生物膜成为生物敷料方面研究对象，出现了壳聚糖/羧甲基壳聚糖复合膜，壳聚糖/壳聚糖季铵盐复合膜。在壳聚糖羟基和氨基上引入羧甲基或在壳聚糖氨基上引入羟丙基三甲基氯化铵，能强化壳聚糖的抑菌性，解决其水溶性问题，但降低了壳聚糖的物理性能。现在壳聚糖衍生物一般是与壳聚糖复合配制成双层生物膜，也有的壳聚糖衍生物以戊二醛为交联剂，通过交联反应提高生物膜的物理性能。这一类生物膜存在不足之处(I)由于依赖壳聚糖膜来提高机械性能，依然存在壳聚糖不溶于水的问题；(2)已出现的壳聚糖衍生物生产工艺复杂，相对成本较高；(3)使用交联剂(如戊二醛)，生物膜存在化学残留物。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有良好生物相容性、可降解性，对创面具有护创、止血、抗菌、促进愈合和防止粘连的碘化壳聚糖生物抗菌膜。本发明所要解决的另一技术问题是提供一种直接以壳聚糖为原料，集壳聚糖改性、制膜于一体的碘化壳聚糖生物抗菌膜的制造方法。为解决上述技术问题，本发明是按如下方式实现的一种碘化壳聚糖生物抗菌膜的制造方法，包括以下步骤将200g壳聚糖溶解于浓度为I %的稀盐酸溶液中，滤除去不溶物，配成浓度为2%的壳聚糖溶液10000ml ;再加入4000ml的碘化钾-碘溶液；真空浓缩后倾入到3倍无水乙醇中，析出碘化壳聚糖；抽滤并用75%乙醇冲洗，真空干燥后称量150g碘化壳聚糖溶入乙醇含量10%的蒸馏水中，配成浓度3%的碘化壳聚糖胶液5000ml。将160g明胶加入到盛有蒸馏水的器皿中，过滤除去不溶物，制成浓度为8%的明胶液2000ml.然后将400ml甘油加入到明胶液中，配制成2400ml明胶胶液。将3. 9g透明质酸加入到蒸馏水中，配制成浓度为1.5%。的透明质酸胶液2600ml。将所述明胶胶液加入到所述碘化壳聚糖胶液中，搅匀后加入所述透明质酸胶液，过滤后真空脱泡制得成品。一种碘化壳聚糖生物抗菌膜的制造方法，还可以包括以下步骤将300g壳聚糖溶·于2%醋酸溶液中，抽滤出去不溶物，配制成浓度为2%的壳聚糖胶液15000ml ;搅拌中加入5500ml碘化钾-碘溶液；真空浓缩后倒入3倍无水乙醇中，析出碘化壳聚糖后抽滤并用75%乙醇冲洗3次；真空干燥后称取240g碘化壳聚糖溶于乙醇含量10%的蒸馏水中，配成浓度为4%的碘化壳聚糖胶液6000ml。将60g明胶加入到蒸馏水中，过滤除去不溶物，制成浓度为6%的明胶液1000ml，然后将500ml甘油搅拌中加入明胶液中，配制成1500ml明胶胶液。称取2. 5g透明质酸加入到蒸馏水中，配制成浓度为1%。的透明质酸胶液2500ml。将所述明胶胶液加入到所述碘化壳聚糖胶液中，搅匀后加入所述透明质酸胶液，过滤后真空脱泡制得成品。本发明的积极效果是本发明通过对壳聚糖改性后，与明胶、透明质酸、甘油复配制得的碘化壳聚糖生物抗菌膜及其一种集壳聚糖改性、制膜于一体的制备方法使得碘化壳聚糖生物抗菌膜具有更明显的抗菌活性；促进创口更快愈合。
图I是本发明的一个实施例所提供的碘化壳聚糖生物抗菌膜制造方法的示意具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。壳聚糖改性机理(I)壳聚糖氨基的质子化。壳聚糖分子链C2上的氨基-NH2与酸性溶液中H+形成阳尚子-Μ!;反应方程R-NH2+H+ — R~NH+3(2)碘化钾-碘溶液离子化。碘化钾溶液中的碘离子Γ与碘作用会使碘离子化Γ3。反应方程KI」tr+r, Γ+Ι2 — Γ3(3)形成铵盐-碘化壳聚糖。壳聚糖分子链(2上形成的-MT3与碘化钾-碘溶液中的Γ、Γ3反应生成铵盐，即碘化壳聚糖。反应方程为R-NH+3+r — R-NH3I,R-NHW — R-NH3I3本发明提供的碘化壳聚糖生物抗菌膜，是先将壳聚糖改性，制成碘化壳聚糖胶液，再与明胶胶液、透明质酸胶液复配而成。其配比(体积份数)为碘化壳聚糖胶液40-70份；明胶胶液10-30份；透明质酸胶液15-40份。优选配比碘化壳聚糖胶液60份；明胶胶液15份；透明质酸液25份。其中碘化壳聚糖配方要求稀酸浓度1_2%，稀酸优选醋酸或盐酸；壳聚糖(脱乙酸度> 85% )溶液浓度l-3moL/L，碘浓度10_30g/L，优选碘化钾浓度2moL/L、碘浓度20g/L ;壳聚糖溶液碘化钾-碘溶液(体积比)为2-3 1，优选2. 5 : I ;无水乙醇适量。碘化壳聚糖胶液浓度3-5%，优选4%。明胶胶液是浓度为3-9%明胶与甘油混合而成，明胶液甘油(体积比)为2-5 I。明胶液浓度优选2 I.透明质酸液浓度1-2%。，优选
I %0 O如图I所示，本发明第一实施例所提供的碘化壳聚糖生物抗菌膜及其制造方法包括以下步骤 I.碘化壳聚糖胶液制备将200g壳聚糖溶解于浓度为I %的稀盐酸溶液中，室温下搅拌至完全溶解，滤除去不溶物，配成2 %的壳聚糖溶液10000ml。再缓缓加入碘化钾-碘溶液(碘化钾浓2mol/L，碘浓度20g/L)4000ml，边加边搅。加完后反应2h，真空浓缩后倾入到3倍无水乙醇中，析出碘化壳聚糖。抽滤并用75%乙醇冲洗3次后，真空干燥后称量150g碘化壳聚糖溶入乙醇含量10%的蒸馏水中，搅拌至完全溶解，配成浓度3%的碘化壳聚糖胶液5000ml。2.明胶胶液制备将160g明胶加入到盛有适量蒸馏水的器皿中，加热搅拌溶解，过滤除去不溶物，制成浓度为8%的明胶液2000ml。然后量取甘油400ml，搅拌中加入到明胶液中，配制成2400ml明胶胶液备用。3.透明质酸胶液制备称取透明质酸3. 9g，加入到适量蒸馏水中，配制成浓度为
I.5%。的透明质酸胶液2600ml，静置备用。4.碘化壳聚糖膜液配制在搅拌条件下，将明胶胶液加入碘化壳聚糖胶液中，搅匀后加入透明质酸胶液，搅匀过滤后，真空脱泡备用。5.制膜(I)水平放置预先涂过液体石蜡的有机玻璃模具或标准成型塑料模具；(2)将真空脱泡后的碘化壳聚糖膜液注入到准备到位模具中，推平；(3)有机玻璃模具中的生物膜50°C恒温干燥，脱膜、模切成规定尺寸，标准成型塑料模具中的生物膜室温干燥脱膜即可。6.包装、灭菌在洁净工作区，将完成模切是生物抗菌膜覆盖I3U膜，装入无菌袋中热封包装，灭菌即得碘化壳聚糖生物抗菌膜。如图I所示，本发明第二实施例所提供的碘化壳聚糖生物抗菌膜及其制造方法包括以下步骤I.碘化壳聚糖胶液制备将300g壳聚糖溶于2%醋酸溶液中，室温下搅拌至完全溶解，抽滤出去不溶物，配制成浓度为2%的壳聚糖胶液15000ml。搅拌中加入碘化钾-碘溶液(碘化钾浓度2mol/L、碘浓度20g/L) 5500ml，加完后反应2h，真空浓缩，倒入3倍无水乙醇中，析出碘化壳聚糖，完全析出后抽滤并用75%乙醇冲洗3次。真空干燥后称取240g碘化壳聚糖溶于乙醇含量10%的蒸馏水中，配成浓度为4%的碘化壳聚糖胶液6000ml备用。2.明胶胶液制备将60g明胶加入到适量蒸馏水中，加热搅拌溶解，过滤除去不溶物，制成浓度为6%的明胶液1000ml，然后量取甘油500ml，搅拌中加入明胶液中，配制成1500ml明胶胶液备用。3.透明质酸胶液制备称取透明质量2. 5g，加入到适量蒸馏水中，搅拌至完全溶解后，配制成浓度为1%。的透明质酸胶液2500ml备用。4.碘化壳聚糖膜液配制在搅拌条件下，将明胶胶液加入碘化壳聚糖胶液中，搅匀后加入透明质酸胶液，搅匀过滤后，真空脱泡备用。5.制膜(I)水平放置预先涂过液体石蜡的有机玻璃模具或标准成型塑料模具；
(2)将真空脱泡后的碘化壳聚糖膜液注入到准备到位模具中，推平；(3)有机玻璃模具中的生物膜50°C恒温干燥，脱膜、切成规定尺寸，标准成型塑料模具中的生物膜室温干燥脱膜即可。
6.包装、灭菌在洁净工作区，将完成模切是生物抗菌膜覆盖I3U膜，装入无菌袋中热封包装，灭菌即得碘化壳聚糖生物抗菌膜。以上所述，仅是用以说明本发明的具体实施案例而已，并非用以限定本发明的可实施范围，举凡本领域熟练工程技术人员在未脱离本发明所涵盖的精神与原理下所完成的一切等效改变或修饰，仍应由本发明权利要求的范围所覆盖。本发明与已有技术相比，具有下列优势I.碘化壳聚糖生物抗菌膜具有更明显的抗菌活性。在酸性(H+)介质中，壳聚糖的氨基(-NH2)上，引入碘离子(Γ、Ι3_)，形成铵盐(-ΝΗ3+Γ)而制备的碘化壳聚糖生物抗菌膜，其抗菌活性来源于碘化壳聚糖分子中NH3+和Γ的双重抗菌作用。不仅杀菌强不产生抗药性，而且碘离子稳定性好。样品抗菌实验结果对金黄色葡萄球菌Ih观察杀菌率99%以上，对大肠杆菌，白色念珠菌Ih观察杀菌率均在95%以上。2.碘化壳聚糖生物抗菌膜为纯生物组份，不含影响生物活性的化学成份。生物膜中加入非生物成份，会影响其生物相容性，增加机体排斥的可能。在已有的生物膜技术中，主动或被动加入一些化学成份，例如壳聚糖中加入稀酸溶解，调整PH值加入碱性物质；壳聚糖生物膜中加入杀菌的化学药物；壳聚糖衍生物膜中使用化学交联剂等，都会影响到生物膜的生物活性。本发明提供的碘化壳聚糖胶液制备技术，清除了壳聚糖溶解中加入化学成份,纯生物成份,生物活性更好。3.促进创口愈合。碘化壳聚糖和明胶协同作用，活化老化细胞转化为健康细胞，促进衰弱细胞成免疫细胞活性，并为创面恢复提供生长支架，加速创面愈合，碘化壳聚糖与明胶复配使用，是目前促进创口愈合的最优组合。4.抑制疤痕。碘化壳聚糖在创面修复过程中，促进肉芽组织及上皮生长，减少创口纤维增生和收缩，起到减少疤痕的作用；透明质酸是创面无瘢愈合的关键物质；碘化壳聚糖与透明质酸复配使用，抑制疤痕效果更优。5.碘化壳聚糖生物抗菌膜与现有生物膜相比有更好的物理性能。碘化壳聚糖与带阴离子的透明质酸、明胶复配，分子相互缠绕，形成互穿网状结构，具有良好的保湿性、柔韧性、吸水性及透湿性。6.本发明提供的碘化壳聚糖生物膜制备方法集壳聚糖改性、复合配制、制膜于一体,工艺简单,操作方便,相对成本低。
权利要求
1.一种碘化壳聚糖生物抗菌膜的制造方法，其特征在于包括以下步骤 将200g壳聚糖溶解于浓度为I %的稀盐酸溶液中，滤除去不溶物，配成浓度为2 %的壳聚糖溶液IOOOOml ;再加入4000ml的碘化钾-碘溶液；真空浓缩后倾入到3倍无水乙醇中，析出碘化壳聚糖；抽滤并用75%乙醇冲洗，真空干燥后称量150g碘化壳聚糖溶入乙醇含量10%的蒸馏水中，配成浓度为3%的碘化壳聚糖胶液5000ml ； 将160g明胶加入到盛有蒸馏水的器皿中，过滤除去不溶物，制成浓度为8%的明胶液2000ml.然后将400ml甘油加入到明胶液中，配制成2400ml明胶胶液； 将3. 9g透明质酸加入到蒸馏水中，配制成浓度为I. 5%。的透明质酸胶液2600ml ； 将所述明胶胶液加入到所述碘化壳聚糖胶液中，搅匀后加入所述透明质酸胶液，过滤后真空脱泡制得成品。
2.根据权利要求I所述的碘化壳聚糖生物抗菌膜的制造方法，其特征在于所述碘化钾-碘溶液中的碘化钾浓度为2mol/L，碘浓度为20g/L。
3.—种碘化壳聚糖生物抗菌膜的制造方法，其特征在于包括以下步骤 将300g壳聚糖溶于2%醋酸溶液中，抽滤出去不溶物，配制成浓度为2%的壳聚糖胶液15000ml ;搅拌中加入5500ml碘化钾-碘溶液；真空浓缩后倒入3倍无水乙醇中，析出碘化壳聚糖后抽滤并用75%乙醇冲洗3次；真空干燥后称取240g碘化壳聚糖溶于乙醇含量10%的蒸馏水中，配成浓度为4%的碘化壳聚糖胶液6000ml ； 将60g明胶加入到蒸馏水中，过滤除去不溶物，制成浓度为6%的明胶液1000ml，然后将500ml甘油搅拌中加入明胶液中，配制成1500ml明胶胶液； 称取2. 5g透明质酸加入到蒸馏水中，配制成浓度为1%。的透明质酸胶液2500ml ； 将所述明胶胶液加入到所述碘化壳聚糖胶液中，搅匀后加入所述透明质酸胶液，过滤后真空脱泡制得成品。
4.根据权利要求3所述的碘化壳聚糖生物抗菌膜的制造方法，其特征在于所述碘化钾-碘溶液中的碘化钾浓度为2mol/L，碘浓度为20g/L。
全文摘要
本发明公开的一种碘化壳聚糖生物抗菌膜及其制造方法，通过对壳聚糖改性后，与明胶、透明质酸、甘油复配制得的碘化壳聚糖生物抗菌膜及其一种集壳聚糖改性、制膜于一体的制备方法使得碘化壳聚糖生物抗菌膜具有更明显的抗菌活性、促进创口更快愈合、抑制疤痕的生长、工艺简单，操作方便，相对成本低。
文档编号A61L15/42GK102886061SQ20111020515
公开日2013年1月23日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者施晓文, 任卫国 申请人:武汉市三鼎医用生物制品有限公司