本發(fā)明涉及水凝膠的制備領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于傷口愈合抑菌型水凝膠的制備方法。
背景技術(shù)：
：皮膚是人體面積最大的器官，是機(jī)體與外界的機(jī)械屏障，各種潰瘍、創(chuàng)傷或燒傷后皮膚缺損是臨床常見的病癥之一，這些癥狀可能會(huì)引起機(jī)體的一系列問題，例如細(xì)菌感染、水分和蛋白質(zhì)過度流失等。因此，如何有效地促進(jìn)傷口愈合引起了人們的關(guān)注。研究表明，傷口愈合是一個(gè)復(fù)雜的病理生理過程，大致包括炎癥期、增殖期和重塑期。在傷口愈合過程中，特別是損傷嚴(yán)重時(shí)，組織持續(xù)缺氧、壞死、感染等因素都會(huì)使得傷口的愈合過程延長，愈合困難。傳統(tǒng)用于傷口愈合的敷料多為海綿制品，僅能起到覆蓋創(chuàng)面的作用，容易導(dǎo)致傷口干燥，且易與傷口粘連，造成二次損傷，不利于傷口的愈合。另外，傳統(tǒng)的敷料的敷料生物相容性和降解型都極差。研究表明，傷口在濕潤環(huán)境中愈合的更快。然而濕潤環(huán)境會(huì)更容易滋生細(xì)菌，對敷料的要求提出了更高的要求。水凝膠是以水為分散介質(zhì)的凝膠，具有網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，且能保持一定的形狀，一般可吸收較大的水量。作為一種濕性敷料，能夠吸收大量傷口滲出液，保持創(chuàng)面濕潤，大大減少了更換敷料的頻率，減少了對傷口的二次傷害。然而現(xiàn)有的水凝膠敷料，均不具有理想的殺菌抑菌作用，不足以為傷口提供安全的愈合環(huán)境。因此，用于傷口處理的敷料仍然有較大的開發(fā)空間。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種用于傷口愈合抑菌型水凝膠的制備方法，該方法制備的水凝膠具有良好的抗菌性和生物相容性，用于傷口處理時(shí)，能夠?yàn)閭谔峁┌踩臐裥原h(huán)境。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將刺槐豆膠經(jīng)高碘酸鈉氧化，氧化度在25～40％時(shí)，然后與聚烯丙基胺在超聲作用下能夠形成枝接高分子水凝膠，該水凝膠安全無刺激，具有良好的抑菌性和生物相容性，用于傷口處理敷料，能夠充分地吸收傷口的滲出液，吸水后溶脹能夠維持創(chuàng)面生理性濕潤，為傷口提供良好的愈合環(huán)境。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于傷口愈合抑菌型水凝膠的制備方法，其中，該制備方法包括以下步驟：步驟一：將刺槐豆膠分散于去離子水中，然后加入高碘酸鈉40～60℃攪拌反應(yīng)4～8h，反應(yīng)液轉(zhuǎn)入截留分子量為6000的透析袋中透析得到氧化刺槐豆膠，所述氧化刺槐豆膠的氧化度為25～40％；步驟二：將步驟1)得到的氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺加入到氯化鈣水溶液中，超聲處理10～30min，靜置得到促進(jìn)傷口愈合水凝膠。在本發(fā)明中，氧化刺槐豆膠的氧化度會(huì)直接影響水凝膠的性能，通過控制刺槐豆膠與高碘酸鈉的用量比例可以調(diào)節(jié)氧化刺槐豆膠的氧化度，優(yōu)選地，所述刺槐豆膠與高碘酸鈉的重量比為1：0.4～0.8；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述刺槐豆膠與高碘酸鈉的重量比為1：0.55～0.7。優(yōu)選情況下，所述氧化刺槐豆膠的氧化度為30～35％。上述氧化刺槐豆膠可以與聚丙烯酰胺在氯化鈣中超聲處理迅速反應(yīng)得到強(qiáng)抑菌性水凝膠。在本發(fā)明中，氧化度的測定可以參考本領(lǐng)域常規(guī)的方法，例如：將一定量碘化鈉溶于ph＝7的磷酸鹽緩沖溶液中配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)20％的混合液；將α2淀粉糊精溶于緩沖溶劑中制備質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的溶液作為指示劑；將上述2種溶液等體積混合,并迅速與氧化刺槐豆膠反應(yīng)；溶液中未消耗的高碘酸鈉與碘化鈉發(fā)生氧化-還原反應(yīng)，釋放出的碘與淀粉指示劑發(fā)生顯色反應(yīng)而呈紅棕色；記錄高碘酸鈉消耗量；計(jì)算氧化度(％)＝808n/6m×100％，其中，n為高碘酸鈉消耗量(mol)，m為刺槐豆膠樣品質(zhì)量(g)，808為每個(gè)刺槐豆膠重復(fù)單元分子量(g/mol)。本發(fā)明使用的刺槐豆膠重復(fù)單元中半乳糖與甘露糖比約為1：4。在本發(fā)明中，在步驟二中，優(yōu)選地，所述氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺的重量比為1:0.02～0.2，進(jìn)一步優(yōu)選為1：0.05～0.1。在本發(fā)明中，所述聚烯丙基胺可以商購得到也可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行制備，優(yōu)選地，所述聚烯丙基胺的平均分子量為2000～3000。在本發(fā)明中，所述超聲處理的方法可以為本領(lǐng)域常規(guī)的處理方法，優(yōu)選情況下，所述超聲處理的超聲頻率為60～100khz，超聲功率為100～200w。在本發(fā)明的步驟二中，氯化鈣水溶液的濃度不宜過大，質(zhì)量分?jǐn)?shù)過大時(shí)，例如超過4％產(chǎn)物不均勻，且反應(yīng)后粘度過大，使用不方便。氯化鈣水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2～3％，優(yōu)選地，在步驟二中，所述氧化刺槐豆膠和聚烯丙基胺加入溶液后，總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3～20％，進(jìn)一步優(yōu)選為5～10％。本發(fā)明提供的制備方法中制備的水凝膠，具有良好的抑菌性，對皮膚傷口安全無刺激，具有良好的生物相容性，同時(shí)，該水凝膠能夠充分地吸收傷口的滲出液，吸水后溶脹維持創(chuàng)面生理性濕潤，為傷口提供良好的愈合環(huán)境。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。但這些實(shí)施例僅限于說明本發(fā)明而不是對本發(fā)明的保護(hù)范圍的進(jìn)一步限定。實(shí)施例11)將刺槐豆膠2g分散于100ml去離子水中，然后加入1.2g高碘酸鈉45℃攪拌反應(yīng)5h，反應(yīng)液轉(zhuǎn)入截留分子量為6000的透析袋中去離子透析得到氧化刺槐豆膠；紅外顯示在1725cm-1、2730cm-1、2820cm-1出現(xiàn)新吸收峰，測得氧化刺槐豆膠的氧化度為32％。2)將步驟1)得到的氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％氯化鈣水溶液中，所述氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺的重量比為1:0.08，所述氧化刺槐豆膠和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量為3000)加入溶液后，溶液總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％，超聲處理10～30min，所述超聲處理的超聲頻率為60khz，靜置得到抑菌型水凝膠y1。實(shí)施例21)將刺槐豆膠2g分散于100ml去離子水中，然后加入1.4g高碘酸鈉60℃攪拌反應(yīng)6h，反應(yīng)液轉(zhuǎn)入截留分子量為6000的透析袋中去離子透析得到氧化刺槐豆膠；紅外顯示在1724cm-1、2730cm-1、2820cm-1出現(xiàn)新吸收峰，測得氧化刺槐豆膠的氧化度為35％。2)將步驟1)得到的氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％氯化鈣水溶液中，所述氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺的重量比為1:0.1，所述氧化刺槐豆膠和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量為2000)加入溶液后，溶液總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％，超聲處理10～30min，所述超聲處理的超聲頻率為80khz，靜置得到抑菌型水凝膠y2。實(shí)施例31)將刺槐豆膠2g分散于100ml去離子水中，然后加入1.1g高碘酸鈉50℃攪拌反應(yīng)6h，反應(yīng)液轉(zhuǎn)入截留分子量為6000的透析袋中去離子透析得到氧化刺槐豆膠；紅外顯示在1725cm-1、2730cm-1、2821cm-1出現(xiàn)新吸收峰，測得氧化刺槐豆膠的氧化度為30％。2)將步驟1)得到的氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％氯化鈣水溶液中，所述氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺的重量比為1:0.05，所述氧化刺槐豆膠和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量為2000)加入溶液后，溶液總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13％，超聲處理10～30min，所述超聲處理的超聲頻率為60khz，靜置得到抑菌型水凝膠y3。實(shí)施例41)將刺槐豆膠2g分散于100ml去離子水中，然后加入1.6g高碘酸鈉50℃攪拌反應(yīng)5h，反應(yīng)液轉(zhuǎn)入截留分子量為6000的透析袋中去離子透析得到氧化刺槐豆膠；紅外顯示在1724cm-1、2730cm-1、2821cm-1出現(xiàn)新吸收峰，測得氧化刺槐豆膠的氧化度為40％。2)將步驟1)得到的氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％氯化鈣水溶液中，所述氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺的重量比為1:0.2，所述氧化刺槐豆膠和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量為3000)加入溶液后，溶液總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％，超聲處理10～30min，所述超聲處理的超聲頻率為60khz，靜置得到抑菌型水凝膠y4。實(shí)施例51)將刺槐豆膠2g分散于100ml去離子水中，然后加入1g高碘酸鈉45℃攪拌反應(yīng)6h，反應(yīng)液轉(zhuǎn)入截留分子量為6000的透析袋中去離子透析得到氧化刺槐豆膠；紅外顯示在1724cm-1、2730cm-1、2821cm-1出現(xiàn)新吸收峰，測得氧化刺槐豆膠的氧化度為27％。2)將步驟1)得到的氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％氯化鈣水溶液中，所述氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺的重量比為1:0.02，所述氧化刺槐豆膠和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量為2000)加入溶液后，溶液總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12％，超聲處理10～30min，所述超聲處理的超聲頻率為60khz，靜置得到抑菌型水凝膠y5。實(shí)施例61)將刺槐豆膠2g分散于100ml去離子水中，然后加入1.85g高碘酸鈉50℃攪拌反應(yīng)5h，反應(yīng)液轉(zhuǎn)入截留分子量為6000的透析袋中去離子透析得到氧化刺槐豆膠；紅外顯示在1724cm-1、2730cm-1、2821cm-1出現(xiàn)新吸收峰，測得氧化刺槐豆膠的氧化度為52％。2)將步驟1)得到的氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％氯化鈣水溶液中，所述氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺的重量比為1:0.08，所述氧化刺槐豆膠和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量為2000)加入溶液后，溶液總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％，超聲處理10～30min，所述超聲處理的超聲頻率為60khz，靜置得到抑菌型水凝膠y6。實(shí)施例71)將刺槐豆膠2g分散于100ml去離子水中，然后加入0.6g高碘酸鈉50℃攪拌反應(yīng)5h，反應(yīng)液轉(zhuǎn)入截留分子量為6000的透析袋中去離子透析得到氧化刺槐豆膠；紅外顯示在1724cm-1、2730cm-1、2820cm-1出現(xiàn)新吸收峰，測得氧化刺槐豆膠的氧化度為12％。2)將步驟1)得到的氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％氯化鈣水溶液中，所述氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺的重量比為1:0.08，所述氧化刺槐豆膠和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量為2000)加入溶液后，溶液總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％，超聲處理10～30min，所述超聲處理的超聲頻率為60khz，靜置得到抑菌型水凝膠y7。實(shí)施例81)將刺槐豆膠2g分散于100ml去離子水中，然后加入1.2g高碘酸鈉50℃攪拌反應(yīng)5h，反應(yīng)液轉(zhuǎn)入截留分子量為6000的透析袋中去離子透析得到氧化刺槐豆膠；紅外顯示在1724cm-1、2730cm-1、2820cm-1出現(xiàn)新吸收峰，測得氧化刺槐豆膠的氧化度為31％。2)將步驟1)得到的氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％氯化鈣水溶液中，所述氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺的重量比為1:0.4，所述氧化刺槐豆膠和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量為2000)加入溶液后，溶液總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％，超聲處理10～30min，所述超聲處理的超聲頻率為60khz，靜置得到抑菌型水凝膠y8。實(shí)施例91)將刺槐豆膠2g分散于100ml去離子水中，然后加入1.2g高碘酸鈉50℃攪拌反應(yīng)5h，反應(yīng)液轉(zhuǎn)入截留分子量為6000的透析袋中去離子透析得到氧化刺槐豆膠；紅外顯示在1724cm-1、2730cm-1、2821cm-1出現(xiàn)新吸收峰，測得氧化刺槐豆膠的氧化度為31％。2)將步驟1)得到的氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％氯化鈣水溶液中，所述氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺的重量比為1:0.01，所述氧化刺槐豆膠和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量為2000)加入溶液后，溶液總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％，超聲處理10～30min，所述超聲處理的超聲頻率為60khz，靜置得到抑菌型水凝膠y9。對比例1將刺槐豆膠2g與聚烯丙基胺加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％氯化鈣水溶液中，所述氧化刺槐豆膠與聚烯丙基胺的重量比為1:0.08，所述氧化刺槐豆膠和聚烯丙基胺(聚烯丙基胺的平均分子量為2000)加入溶液后，溶液總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％，超聲處理10～30min，所述超聲處理的超聲頻率為60khz，靜置得到粘稠混合物d1。對比例21)將刺槐豆膠2g分散于100ml去離子水中，然后加入1.2g高碘酸鈉50℃攪拌反應(yīng)5h，反應(yīng)液轉(zhuǎn)入截留分子量為6000的透析袋中去離子透析得到氧化刺槐豆膠；紅外顯示在1724cm-1、2730cm-1、2820cm-1出現(xiàn)新吸收峰，測得氧化刺槐豆膠的氧化度為31％。2)將步驟1)得到的氧化刺槐豆膠加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％氯化鈣水溶液中，溶液總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％，超聲處理10～30min，所述超聲處理的超聲頻率為60khz，靜置得到粘稠混合物d2。測試?yán)?本測試?yán)糜谡f明本發(fā)明的凝膠劑的抑菌性。在本測試?yán)惺褂么竽c埃希氏菌(atcc25922)、金黃色葡萄球菌(atcc29213)和綠膿桿菌(atcc27853)進(jìn)行測試，培養(yǎng)基為的瓊脂營養(yǎng)培養(yǎng)基。培養(yǎng)基的制備方法：取蛋白胨10g、牛肉膏3g、氯化鈉5g溶于1000ml蒸餾水中，加入2ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％的氫氧化鈉，使得ph在7.2～7.4之間，然后加入瓊脂15～20g，加熱煮沸，使瓊脂溶化，然后分裝在三角錐瓶中，121℃高壓滅菌15分鐘。具體測試方法：用平板打孔法測定y1-y9以及d1-d2的抑菌性能，具體地，將2ml稀釋的懸浮液(108cfu/ml)加入到水浴條件中(50℃)200ml的液態(tài)培養(yǎng)基中，并混合均勻，將20ml上述混有菌懸浮液的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)皿中使其凝固(菌落數(shù)為106-107cfu/ml)。用打孔器在平板上打出3個(gè)孔，分布均勻，距邊1.5cm，用滅菌牙簽將瓊脂塊挑出，火焰封底。每個(gè)孔注入70μg待測樣品，于37℃進(jìn)行培養(yǎng)24小時(shí)。測得抑菌圈結(jié)果如表1所示。表1從表1可以看出，本發(fā)明制備方法制備的水凝膠具有優(yōu)異的抑菌能力，能夠明顯抑制諸如大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌等常見細(xì)菌，為傷口提供安全的愈合環(huán)境。測試?yán)?根據(jù)國家食品藥品監(jiān)督管理局《化學(xué)藥物刺激性、過敏性和溶血性研究技術(shù)指導(dǎo)原則》(二00五年三月)對y1-y9、以及d1-d2的刺激性和過敏性進(jìn)行了測試。1)皮膚刺激性試驗(yàn)健康新西蘭兔44只，分成11組，兔齡6-8個(gè)月，平均體重2.5±0.2kg，去除動(dòng)物脊柱兩側(cè)被毛，面積約100cm2，連續(xù)觀察24h小時(shí)，觀察是否皮膚有無紅腫、損傷等現(xiàn)象。破損皮膚試驗(yàn)：確定上述脫毛區(qū)域皮膚無異常情況后，每組新西蘭兔隨機(jī)選兩只，用溫水洗凈，碘伏消毒，用無菌針頭劃“#”字至滲血破損白兔皮膚。分別取約0.5ml實(shí)施例1-8中的y1-y9以及d1-d2對應(yīng)涂覆破損皮膚。處理24h后用溫水去擦除受試物，觀察現(xiàn)象并記錄，然后重復(fù)涂抹相同藥劑或輔料，連續(xù)試驗(yàn)和觀察7天。末次涂藥后1h、4h、48h和72h，每天觀察并記錄動(dòng)物的變化及機(jī)體表現(xiàn)，如呼吸、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、四肢活動(dòng)及其他中毒表現(xiàn)以及體重、皮膚、毛發(fā)、眼睛和黏膜的變化等。測試結(jié)果如表2所示。測試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)為：紅斑：無紅斑0；輕度紅斑(勉強(qiáng)可見)1；中度紅斑(明顯可見)2；重度紅斑3；紫紅色紅斑到輕度焦痂形成4；水腫：無水腫0；輕度水腫(勉強(qiáng)可見)1；中度水腫(明顯隆起)2；重度水腫(皮膚隆起1mm，輪廓清楚)3；嚴(yán)重水腫(皮膚隆起1mm以上并有擴(kuò)大)4。表2紅斑水腫評價(jià)y100無刺激性y200無刺激性y300無刺激性y40.50.5輕度刺激性y50.250.5輕度刺激性y60.251.25中度刺激性y70.250.25輕度刺激性y80.50.25輕度刺激性y900.25強(qiáng)刺激性d122強(qiáng)刺激性d200.25輕度刺激性2)皮膚過敏性試驗(yàn)選健康豚鼠110只，雌雄各半，體重240-280g。實(shí)驗(yàn)前用推剪除去背部兩側(cè)被毛，面積約10cm2，24h后觀察確定無損傷。將處理后的豚鼠隨機(jī)平均分為十組。試驗(yàn)過程：將y1-y9、d1-d2劑分別取1ml均勻涂擦在第1至11組的處理的皮膚表面上，約2×2cm2。每日連續(xù)涂擦，連續(xù)7天，并觀察皮膚過敏情況。試驗(yàn)結(jié)果：第1-3組各10只豚鼠皮膚均未出現(xiàn)異常，而第4、5、7、8、9、11組均出現(xiàn)了輕度水腫和可見紅斑，為輕度致敏；第6組出現(xiàn)了中度紅斑以及輕度水腫，為中度致敏；而第10組(d1)出現(xiàn)了中度或重度紅斑以及重度水腫，為強(qiáng)致敏。測試?yán)?本測試?yán)糜跍y試本發(fā)明的凝膠劑y1-y9以及d1-d2的溶脹性能。溶脹性能的測試方法：取y1-y9以及d1-d2(約2cm×2cm)，準(zhǔn)確稱量重量m0，然后迅速將其浸泡于去離子水50ml中至不再吸水，用濾紙吸取表面水分，迅速稱量重量m1，溶脹率＝(m1-m0)/m0×100％。具體結(jié)果測試結(jié)果如表3所示。表3從表3可以看出，本發(fā)明的方法制備的凝膠劑具有良好的吸水溶脹性，能夠吸收傷口滲液，為傷口的愈合提供了良好的環(huán)境。測試?yán)?本測試?yán)糜谡f明水凝膠的穩(wěn)定性。測試方法：將樣品置透明玻璃杯中，封口膜密封，30℃±2℃、相對溫度65％±5％的條件下儲藏6個(gè)月，并在每個(gè)月后觀察水凝膠的物理狀態(tài)變化情況，具體結(jié)果如表4所示。表4綜上，本發(fā)明提供了一種用于傷口愈合抑菌型水凝膠的制備方法，該方法制備的水凝膠具有良好的抑菌性，對皮膚傷口安全無刺激，具有良好的生物相容性，同時(shí)，該水凝膠能夠充分地吸收傷口的滲出液，吸水后溶脹維持創(chuàng)面生理性濕潤，為傷口提供良好的愈合環(huán)境。以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。當(dāng)前第1頁12