一种促进海水浸泡创面愈合的抗菌复合支架CS/SF/CMs-CIP及其制备方法技术

本发明专利技术公开了供一种促进海水浸泡创面愈合的抗菌复合支架CS/SF/CMs‑CIP的制备方法，具体为：将壳聚糖溶液与丝素蛋白溶液混合，加入包载盐酸环丙沙星的壳聚糖载药微球CMs‑CIP，混合均匀，加入交联剂，冷藏过夜后冷冻干燥，即得所述抗菌复合支架CS/SF/CMs‑CIP。该抗菌复合支架是一种治疗海水浸泡伤的优越材料；其呈均匀的多孔网状结构，能吸收伤口渗出液，使伤口保持合适的水分环境，增加伤口与外界氧气的接触面积，促进伤口愈；其还可缓释CIP，避免了爆释引起的副作用，且释放出的CIP具有广谱抗菌性，能抵御伤口感染。

【技术实现步骤摘要】
一种促进海水浸泡创面愈合的抗菌复合支架CS/SF/CMs-CIP及其制备方法
本专利技术涉及生物医学工程材料
，尤其涉及一种促进海水浸泡创面愈合的抗菌复合支架CS/SF/CMs-CIP及其制备方法。
技术介绍
皮肤作为人体最大的器官，可以抵御紫外线照射、化学物质腐蚀和外来生物入侵。但是，皮肤一旦遭受创伤和烧伤往往会导致组织坏死，破坏防御功能，再加上伤口感染，不仅会阻碍伤口愈合还会使伤口恶化。海上作业人员受伤后，其伤口会经常受到海水浸泡，由于海水的温度低，钠含量高，渗透压高，微生物数量多，因此会使伤口加重。严重的伤口感染与细菌血症和脓毒症的发生有关，甚至可能导致全身的炎症反应。传统的医用支架对海水浸泡伤的治疗效果不佳。而且，目前对于海水浸泡伤的防治研究较少。用于海战伤的理想创面支架应具有良好的吸水性，可以有效地吸收伤口的渗出液，减少渗液对健康组织的浸润，起到保护周围组织的作用，这就要求支架基质不仅具有良好的生物相容性，还应是疏松多孔的。另外，所制备的支架还要具备抗菌性能，以抵御伤口的细菌感染。近些年来，也有学者研制出一些组织工程支架用于海水浸泡伤的治疗，但也存在一些缺陷。例如(ShenXR,ChenXL,XieHX,etal.Beneficialeffectsofanovelshark-skincollagendressingforthepromotionofseawaterimmersionwoundhealing[J].MilitaryMedicalResearch,2017,4(1):33.)报道的将鲨鱼皮肤胶原蛋白海绵附着于抗海水浸泡的聚氨酯(SSCS+PU)的敷料在促进创面愈合和抗海水浸泡方面具有显著的作用，但其抗菌性能尚未得到证实。还有(XieH,ChenX,ShenX,etal.Preparationofchitosan-collagen-alginatecompositedressinganditspromotingeffectsonwoundhealing[J].Internationaljournalofbiologicalmacromolecules,2018,107:93-104)报道的具有防止海水浸泡作用的复合敷料：胶原蛋白-壳聚糖-海藻酸盐(CCA)具有良好的吸水性能和力学性能，但也未设法实现该复合辅料的抗菌性。盐酸环丙沙星(CIP)是一种广谱杀菌剂，能作用于细菌DNA螺旋酶的a亚基，抑制DNA的合成和复制，导致细菌死亡。因此CIP被加载到支架中来实现其抗菌性能。载体与抗生素的物理结合可以起到抗菌作用，但容易引起药物在体内的爆释放和引发炎症反应，造成器官损伤。为了避免这种情况，研究人员倾向于使用微球给药来达到药物缓释的效果。当药物嵌入到微球中，可以降低药物的毒性和副作用，提高生物利用度，达到理想的药物释放效果。随着组织工程支架的快速发展，天然高分子材料具有重要的临床应用价值。壳聚糖、丝素蛋白、海藻酸钠、胶原蛋白等近几十年来广泛出现，均具有良好的生物相容性和生物降解性，在治疗皮肤伤口中发挥了重要作用。丝素蛋白(SF)具有独特的分子结构、优良的机械性能、极好的吸湿保湿性和抗微生物的性能。壳聚糖微球(CMs)作为药物载体，能显著延长药物在体内的滞留时间，减少吞噬作用，提高疗效。而壳聚糖(CS)是一种具有抗凝、创面愈合和抗菌活性的医用材料。一般来说，CS/SF生物聚合物体系由于具有良好的生物相容性和较低的成本而具有明显的优势。其多孔的海绵结构一方面有利于细胞的植入和粘附，另一方面有利于营养物质的运输和代谢物的排出。为构建理想的用于海水浸泡伤的组织工程材料，本专利技术将载有CIP的壳聚糖微球CMs-CIP与经京尼平交联得到的CS/SF共混制得兼具良好生物相容性、力学性能、药物缓释和抗菌性能的CS/SF/CMs-CIP复合支架。
技术实现思路
为解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种促进海水浸泡创面愈合的抗菌复合支架CS/SF/CMs-CIP及其制备方法。为实现其目的，本专利技术采取的技术方案包括以下两方面：第一方面，本专利技术提供一种促进海水浸泡创面愈合的抗菌复合支架CS/SF/CMs-CIP，其制备方法为：将壳聚糖溶液与丝素蛋白溶液混合，加入包载盐酸环丙沙星的壳聚糖载药微球CMs-CIP，混合均匀，加入交联剂，冷藏过夜后冷冻干燥，即得所述抗菌复合支架CS/SF/CMs-CIP。本专利技术以壳聚糖和丝素制备支架基质CS/SF，CS/SF基质呈均匀多孔网状结构，能很好地吸收伤口的渗出液，为伤口保持合适的水分环境，并增加伤口与外界氧气的接触面积，促进伤口愈合。同时，本专利技术将包载盐酸环丙沙星的壳聚糖载药微球CMs-CIP负载到CS/SF基质中，能赋予支架抗菌性能，并使微球中的药物被缓释释放。本专利技术的抗菌复合支架CS/SF/CMs-CIP兼具良好的生物相容性、力学性能、吸水性、药物缓释性和抗菌性，能有效吸收伤口的渗出液，减少渗出液对健康组织的浸润，还能抵御伤口感染，防止伤口恶化，是一种理想的海战伤创面支架。优选地，所述壳聚糖溶液与所述丝素蛋白溶液的体积比为1:1。以该体积比的壳聚糖溶液和丝素蛋白溶液制得的CS/SF基质的吸水性能最优。优选地，所述壳聚糖载药微球CMs-CIP的添加量为5～15mg/mL，最优选为10mg/mL。优选地，所述交联剂为京尼平水溶液，其添加量为0.01mL/mL。所述京尼平水溶液中，京尼平的含量为70～140mg/mL，优选为100mg/mL。以京尼平交联制备CS/SF支架能有效地提高支架的酶降解稳定性，从而延长支架的使用周期，减少支架的更换次数。优选地，所述冷藏过夜的温度为-20℃。优选地，所述壳聚糖溶液的溶剂为醋酸水溶液。优选地，所述壳聚糖溶液的制备方法为：将2g壳聚糖溶于100mL质量分数为1％的醋酸水溶液中，持续搅拌使其完全溶解，即得所述壳聚糖溶液。优选地，所述丝素蛋白溶液的制备方法为：称取清洗干燥后的蚕茧1.8～2.5g，加入到0.5L氯化钙/乙醇水溶液中溶解，将所得的溶液透析后，在室温下进行离心，所得上清液即为所述丝素蛋白溶液。制得的丝素蛋白溶液保存于4℃的环境中，备用。优选地，所述离心的转速为5000rpm，时间为10min。优选地，所述氯化钙/乙醇水溶液由摩尔比为8∶2∶1的水、无水乙醇和无水氯化钙配置而成，配置方法为：将无水氯化钙溶于水中，然后加入无水乙醇，即得所述氯化钙/乙醇水溶液。制备所述丝素蛋白溶液时，若所述氯化钙的浓度较低或温度较低，会使丝素的溶胀作用较弱，溶解速率较低，当氯化钙的浓度进一步提高时，丝素吸附氯化钙时相对缺少水合物，溶剂化作用减弱反使溶解率下降。优选地，所述蚕茧的清洗、干燥方法为：将3.0～6.0g碳酸氢钠、适量去污剂和适量剪碎的蚕茧倒入1L去离子水中，沸水浴脱胶50～70min，干燥，即可。优选地，所述去污剂为十二烷基硫酸钠。第二方面，本专利技术提供一种所述壳聚糖载药微球CMs-CIP的制备方法，其包括如下步骤：...

【技术保护点】
1.一种促进海水浸泡创面愈合的抗菌复合支架CS/SF/CMs-CIP的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将壳聚糖溶液与丝素蛋白溶液混合，加入包载盐酸环丙沙星的壳聚糖载药微球CMs-CIP，混合均匀，加入交联剂，冷藏过夜后冷冻干燥，即得所述抗菌复合支架CS/SF/CMs-CIP。/n

【技术特征摘要】
1.一种促进海水浸泡创面愈合的抗菌复合支架CS/SF/CMs-CIP的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将壳聚糖溶液与丝素蛋白溶液混合，加入包载盐酸环丙沙星的壳聚糖载药微球CMs-CIP，混合均匀，加入交联剂，冷藏过夜后冷冻干燥，即得所述抗菌复合支架CS/SF/CMs-CIP。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖溶液与所述丝素蛋白溶液的体积比为1:1。


3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖载药微球CMs-CIP的添加量为5～15mg/mL。


4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂为浓度为70～140mg/mL的京尼平水溶液，其添加量为0.01mL/mL。


5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖溶液的制备方法为：将2g壳聚糖溶于100mL质量分数为1％的醋酸水溶液中，持续搅拌使其完全溶解，即得所述壳聚糖溶液。


6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述丝素蛋白溶液的制备方法为：称取清洗干燥后的蚕茧1.8～2.5g，加入到0.5L氯化钙/乙醇水溶液中溶解，将所得的溶液透析后，在室温下进行离心，所得上清液即为所述丝素蛋白溶液；优选地，所述离心的转速为5000rpm，时间为10min。


7.如权利要求1所述的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣璐，程飚，侯鹏，
申请(专利权)人：广州医科大学附属第一医院广州呼吸中心，
类型：发明
国别省市：广东;44