一种具有组织粘结性能的复合创伤敷料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种具有组织粘结性能的复合创伤敷料及其制备方法。生物活性玻璃/白蛋白复合水凝胶至少由生物活性玻璃、白蛋白、含有亲电官能团的聚乙二醇、和pH范围为5.0～8.0缓冲溶液混合成胶而得，所述复合水凝胶包括：含量为95%以上的白蛋白水凝胶、和负载于所述白蛋白水凝胶中的含量为5%以下的生物活性玻璃。

【技术实现步骤摘要】
一种具有组织粘结性能的复合创伤敷料及其制备方法
本专利技术属于生物医学、材料技术、创伤修复以及医疗器械领域，具体涉及一种生物活性玻璃原位激活白蛋白复合医用水凝胶，同时本专利技术还涉及该复合水凝胶材料的制备方法及应用。
技术介绍
皮肤是人体最大的器官，其主要功能是将机体组织与外界环境隔绝开，从而起到保护和屏蔽的作用。但是由于创伤、烧伤、烫伤、代谢疾病(比如糖尿病等)及老化等造成的皮肤损伤在临床十分常见。治疗皮肤缺损的关键是使创面尽早愈合。伤口愈合按时间先后可分为三个阶段：1、炎症期。有文献报道早期炎症有利于成血管的发生；2、修复期。主要包括肉芽的形成、伤口缩小和再上皮化。其中肉芽形成主要包括胶原的形成和毛细血管的产生；3、成熟期。主要包括毛细血管的减少和胶原蛋白的重组。因此血管的新生对促进伤口愈合发挥着至关重要的作用。对于较大的创面，不能尽快实现封闭和自体快速愈合。因此理想的创口敷料应具备快速刺激血管新生的能力。良好新生血管的形成可以提供创面组织再生所需的氧气和营养物质，从而利于创面修复。另外，水凝胶敷料与创口具有良好的组织粘性不仅能够封堵创口，持续提供湿润环境，另外也可以防止细菌的侵入，避免感染。生物活性玻璃近年来在硬组织和软组织修复领域获得了很多应用。生物活性玻璃瓷粉体已被证明可以促进体内和体外成血管化。但是由于形态是粉末，很难固定在创面位置上，不利于手术操作。白蛋白是血清中主要的蛋白质成分，作为药物载体被广泛研究，作为水凝胶材料还研究较少。中国专利CN105521521A公开了一种肺部封合医用凝胶及其制备方法与应用，提到了应用人血清白蛋白和含有亲电官能团的亲水性聚合物(优选为聚乙二醇)在弱碱性条件下快速反应用于创口的粘合、止血、防渗漏或防粘连手术中的应用，但是这种凝胶的成胶时间在3～150秒，成胶过快，不利于作为皮肤创伤敷料的临床使用。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术目的在于提供一种生物活性玻璃/白蛋白组合物、一种成胶时间可调的具有组织粘结性能的生物活性玻璃原位激活白蛋白水凝胶敷料、及其制备方法和应用。第一方面，本专利技术提供一种生物活性玻璃/白蛋白组合物，其包括：生物活性玻璃、白蛋白、含有亲电官能团的聚乙二醇、和pH范围为5.0～8.0缓冲溶液，其中，生物活性玻璃、白蛋白、含有亲电官能团的聚乙二醇的质量比为(0～5％)：(5％～45％)：(5％～25％)。第二方面，本专利技术提供一种生物活性玻璃/白蛋白复合水凝胶，其至少由生物活性玻璃、白蛋白、含有亲电官能团的聚乙二醇、和pH范围为5.0～8.0缓冲溶液混合成胶而得，所述复合水凝胶包括：含量为95％以上的白蛋白水凝胶、和负载于所述白蛋白水凝胶中的含量为5％以下的生物活性玻璃。生物活性玻璃在水溶液中快速的离子交换会造成pH微环境的改变，呈现碱性，因此可以利用生物活性玻璃在水溶液中释放的碱性信号用来激活白蛋白和含有亲电官能团的聚乙二醇酰胺键的形成。生物活性玻璃在该水凝胶体系中至少起到了两方面的作用，一方面由于生物活性玻璃表面快速的离子交换带来溶液pH的快速升高激活水凝胶交联反应的发生。由于生物活性玻璃直接参与了水凝胶网络的交联，通过调节生物活性玻璃含量，就可以实现对整个水凝胶网络交联过程的调控。另一方面生物活性玻璃在降解过程中释放的生物活性离子可以刺激有利的生物学效应。本专利技术基于生物活性玻璃产生的弱碱性环境激活白蛋白表面的氨基和含有亲电官能团的聚乙二醇反应形成水凝胶。通过改变加入生物活性玻璃的量，可以调节反应体系的pH，白蛋白表面的氨基对含有亲电官能团的聚乙二醇的亲核进攻性不同，从而使整个体系具有可调的成胶时间，从而可以作为皮肤创伤敷料以适应不同的临床实际操作需要。并且生物活性玻璃在降解的过程中能够持续释放生物活性离子(比如钙离子和硅离子等)，能够促进血管新生，从而促进创伤愈合过程。较佳地，所述的生物活性玻璃是含有CaO，SiO2，Na2O和P2O5的无机氧化物，或者是掺杂的含有CaO，SiO2，Na2O和P2O5的无机氧化物。较佳地，所述的生物活性玻璃中，按质量计，CaO的含量为10％～60％，P2O5的含量为3～20％，SiO2的含量为40～80％，Na2O的含量为10～60％。较佳地，所述的生物活性玻璃中掺杂有钾、锂、镁、硼、锌、铜和锶中至少一种，掺杂含量为1～20％。较佳地，所述的生物活性玻璃粒径小于100微米。较佳地，所述亲电官能团选自马来酰亚胺基，丙醛基，琥珀酰亚胺碳酸酯基，琥珀酰亚胺乙酸酯基，琥珀酰亚胺丙酸酯基，琥珀酰亚胺琥珀酸酯基，琥珀酰亚胺戊二酸基，琥珀酰亚胺癸二酸基，琥珀酰亚胺基中的至少一种，官能团的数目为1个以上，优选为2个或4个。较佳地，所述聚乙二醇的分子量为1000～100000，优选为2000～50000，更优选3000～20000。第三方面，本专利技术提供一种生物活性玻璃/白蛋白复合水凝胶的制备方法，包括：将白蛋白、生物活性玻璃粉体和pH范围为5.0～8.0的缓冲溶液混合得到混合溶液，其中白蛋白的质量浓度为5％～45％，生物活性玻璃粉体的质量浓度为0～5％；将所得混合溶液与质量分数为5％～25％的含有亲电官能团的聚乙二醇水溶液混合，在一定的时间内原位成胶，得到所述生物活性玻璃/白蛋白复合水凝胶。第四方面，本专利技术提供上述生物活性玻璃/白蛋白组合物或生物活性玻璃/白蛋白复合水凝胶在制备皮肤创伤愈合敷料中的应用。附图说明图1为本专利技术一实施方式的生物活性玻璃/白蛋白水凝胶的照片。(A)白蛋白水凝胶；(B)0.05％生物活性玻璃/白蛋白水凝胶；(C)0.50％生物活性玻璃/白蛋白水凝胶；(D)1.00％生物活性玻璃/白蛋白水凝胶。图2示出本专利技术一实施方式的加有不同质量的生物活性玻璃的生物活性玻璃/白蛋白水凝胶的成胶时间。(A)白蛋白水凝胶；(B)0.05％生物活性玻璃/白蛋白水凝胶；(C)0.25％生物活性玻璃/白蛋白水凝胶；(D)0.50％生物活性玻璃/白蛋白水凝胶；(E)1.00％生物活性玻璃/白蛋白水凝胶。图3示出本专利技术一实施方式的0.50％生物活性玻璃/白蛋白水凝胶具有良好的可注射性和组织粘结性能。其中，(A)将0.50％生物活性玻璃/白蛋白水凝胶注射猪皮上，能够紧密粘附猪皮(上)，在水中浸泡4小时后仍然牢固粘附(下)(水凝胶中加入蓝色染料以区分水凝胶与猪皮)；(B)0.50％生物活性玻璃/白蛋白水凝胶能够牢固粘结两块猪皮，并能承受额外100克重量；(C)0.50％生物活性玻璃/白蛋白抗压强度应力-应变曲线和组织粘结强度的应力-应变曲线。图4示出本专利技术一实施方式的加有不同质量的生物活性玻璃的生物活性玻璃/白蛋白水凝胶在模拟体液中的体外离子降解速率。(A)白蛋白水凝胶；(B)0.05％生物活性玻璃/白蛋白水凝胶；(C)0.25％生物活性玻璃/白蛋白水凝胶；(D)0.50％生物活性玻璃/白蛋白水凝胶；(E)1.00％生物活性玻璃/白蛋白水凝胶。图5示出本专利技术一实施方式的白蛋白水凝胶(A)和0.5％生物活性玻璃/白蛋白水凝胶(B)敷在裸鼠背部创口7天和14天后苏木精-伊红(HE)染色。可以看出7天之后，0.5％生物活性玻璃/白蛋白基水凝胶组裸鼠背部创口得到了明显的修复，并有明显的血管新生。具体实施方式以下结合附图和下述实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物活性玻璃/白蛋白组合物，其特征在于，包括：生物活性玻璃、白蛋白、含有亲电官能团的聚乙二醇、和pH范围为5.0～8.0缓冲溶液，其中，生物活性玻璃、白蛋白、含有亲电官能团的聚乙二醇的质量比为（0～5%）：（5%～45%）：（5%～25%）。

【技术特征摘要】
1.一种生物活性玻璃/白蛋白组合物，其特征在于，包括：生物活性玻璃、白蛋白、含有亲电官能团的聚乙二醇、和pH范围为5.0～8.0缓冲溶液，其中，生物活性玻璃、白蛋白、含有亲电官能团的聚乙二醇的质量比为（0～5%）：（5%～45%）：（5%～25%）。2.一种生物活性玻璃/白蛋白复合水凝胶，其特征在于，至少由生物活性玻璃、白蛋白、含有亲电官能团的聚乙二醇、和pH范围为5.0～8.0缓冲溶液混合成胶而得，所述复合水凝胶包括：含量为95%以上的白蛋白水凝胶、和负载于所述白蛋白水凝胶中的含量为5%以下的生物活性玻璃。3.根据权利要求2所述的生物活性玻璃/白蛋白复合水凝胶，其特征在于，所述的生物活性玻璃是含有CaO，SiO2，Na2O和P2O5的无机氧化物，或者是掺杂的含有CaO，SiO2，Na2O和P2O5的无机氧化物。4.根据权利要求2或3所述的生物活性玻璃/白蛋白复合水凝胶，其特征在于，所述的生物活性玻璃中，按质量计，CaO的含量为10%～60%，P2O5的含量为3～20%，SiO2的含量为40～80%，Na2O的含量为10～60%。5.根据权利要求3或4所述的生物活性玻璃/白蛋白复合水凝胶，其特征在于，所述的生物活性玻璃中掺杂有钾、锂、镁、硼、锌、铜和锶中至少一种，掺杂含量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：常江，周艳玲，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31