加速创面愈合的烧伤科用生物凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了加速创面愈合的烧伤科用生物凝胶及其制备方法。首先，采用高碘酸钠对细菌纳米纤维素进行氧化反应，制备得到改性的细菌纳米纤维素；然后，将其分散于水中，制备改性的细菌纳米纤维素分散液，并与海藻酸钠溶液混合得到混合液；接着，将该混合液和胶原蛋白溶胀液进行混合搅拌处理后，再置于硼酸和氯化钙混合交联水溶液中进行交联反应，制备得到复合生物凝胶；最后，将该复合生物凝胶浸泡于聚已亚甲基盐酸溶液中，制备得到加速创面愈合的烧伤科用生物凝胶。本发明专利技术制备的加速创面愈合的烧伤科用生物凝胶具备优异的稳定性能和热可逆自修复性能，还具有优异的生物相容性、吸水溶胀性和广谱抗菌性能。

Biological gel for accelerating wound healing and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
加速创面愈合的烧伤科用生物凝胶及其制备方法
本专利技术涉及医用敷料
，尤其涉及一种加速创面愈合的烧伤科用生物凝胶及其制备方法。
技术介绍
烧伤是由接触火焰、热液体、蒸汽、热表面、电流、极酸或极碱性化学物质而引起的皮肤损伤。烧伤使维持内环境稳定和阻止病原体入侵的皮肤屏障发生破坏，加之大量的变性坏死组织的存在和富含蛋白的体液渗出，细菌会在创面大量繁殖，引起脓毒血症伴血行性感染。目前仍是烧伤死亡的主要原因之一，而创面是烧伤感染的主要来源。皮肤烧创伤护理中最常见的并发症为伤口感染，此过程伴随着大量渗出液，致使多种生长因子和细胞外基质被分解，表皮生长和伤口愈合过程受阻。敷料是临床上广泛使用的一种治疗皮肤创伤的医用材料，能为创口提供一个湿润的环境从而加速伤口的愈合。传统敷料主要包括干纱布、油纱、绷带等，主要由棉纤维织成，用于感染性伤口无抗菌效果，渗液管理能力有限，无法促进伤口愈合。海藻酸盐具有来源广泛、生物相容、无毒的特点。海藻酸钙水凝胶制备的伤口敷料具有能够为伤口提供湿润愈合环境、止血和低成本等优点，但是其功能单一，无抗菌活性，凝胶力学性能不足且不具备自修复性能，限制了其进一步地应用。胶原蛋白作为机体组织成分，用作组织支架材料具有诸多优势，但其机械强度较低，进入机体易被蛋白酶水解等缺点限制了其应用。细菌纳米纤维素来源广泛，成本低，且具有独特的天然纳米纤维三维网状结构、超高的持水能力、湿态下优异的力学强度以及良好的生物相容性。作为敷料不仅能为伤口提供湿润的环境，符合目前的湿性疗法理念，可作为新型医用敷料代替传统纱布。申请号为CN201610020947.8的专利技术专利公开了一种医用细菌纤维素凝胶。该凝胶选取能分泌细菌纤维素的菌株活化制备成种子液；将明胶加入水中，加热搅拌，制得质量百分浓度为5%~15%的明胶溶液；将海藻酸用浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液加热溶解，配制成质量百分浓度在5%~10%的海藻酸钠黄色乳状溶液；将制备的种子液、明胶溶液和海藻酸钠溶液混合，搅拌均匀；将丙三醇添加至上述的混合溶液中，在50~60℃共混0.5~1h，再将共混液进行过滤、静置即得。但是该凝胶存在结构稳定性不佳，无抗菌活性且功能单一的缺陷。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种多功能的加速创面愈合的烧伤科用生物凝胶及其制备方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种加速创面愈合的烧伤科用生物凝胶的制备方法，包括如下步骤：S1，发酵培养制备得到凝胶状细菌纳米纤维素湿膜，将所述细菌纳米纤维素湿膜置于去离子水中，进行高速剪切3~5min，得到预定质量浓度的细菌纳米纤维素浆液；将所述细菌纳米纤维素浆液避光处理，并加入预定量的高碘酸钠在35~45℃下进行氧化反应12~18h，反应结束后，进行抽滤洗涤及冷冻干燥后处理，制备得到改性的细菌纳米纤维素；S2，在步骤S1制备的所述改性的细菌纳米纤维素中加入去离子水并高速匀浆处理，制备得到预定质量浓度的改性的细菌纳米纤维素分散液；将所述改性的细菌纳米纤维素分散液加入到预定质量浓度的海藻酸钠溶液中，搅拌10~14h，得到混合均匀的混合液；S3，将胶原蛋白加入去离子水中，35~40℃水浴下缓慢搅拌至所述胶原蛋白溶胀均匀，静置1~2h，得到胶原蛋白溶胀液；将所述胶原蛋白溶胀液和步骤S2制备的所述混合液混合均匀，35~45℃水浴下顺着一个方向缓慢搅拌20~30min后，放入硼酸和氯化钙混合交联溶液中浸渍2~3h，洗涤后制备得到复合生物水凝胶；S4，将步骤S3制备的所述复合生物水凝胶，浸泡于预定质量分数的聚已亚甲基盐酸溶液中0.5~1h后，取出并除去表面多余水分，制备得到加速创面愈合的烧伤科用生物凝胶。优选的，在步骤S1所述细菌纳米纤维素浆液中，细菌纳米纤维素的质量浓度为0.5~2wt%。优选的，在步骤S1中，所述高碘酸钠与所述细菌纳米纤维素的质量比为(2~3)：5。优选的，在步骤S2所述混合液中，所述改性的细菌纳米纤维素与所述海藻酸钠的质量比为1：(3~6)。优选的，在步骤S3中，所述胶原蛋白与所述混合液中的所述改性的细菌纳米纤维素的质量比为(1~3)：1。优选的，在步骤S3所述混合交联水溶液中，所述硼酸的质量分数为0.5~2%，所述氯化钙的质量分数为1~2%。优选的，在步骤S4所述聚已亚甲基盐酸溶液中，聚已亚甲基盐酸的质量分数为0.001~0.005%。为了实现上述专利技术目的，本专利技术还提供了一种由上述的制备方法制备得到的加速创面愈合的烧伤科用生物凝胶。所述加速创面愈合的烧伤科用生物凝胶由改性的细菌纳米纤维素、海藻酸钠和胶原蛋白三者进行双交联反应而成。所述加速创面愈合的烧伤科用生物凝胶具备自愈合能力和抗菌性能。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的加速创面愈合的烧伤科用生物凝胶的制备方法，采用改性的细菌纳米纤维素、海藻酸钠和胶原蛋白三者进行双交联反应，制备得到具备自修复能力和优异抗菌性能的多功能烧伤科用生物凝胶，其机理在于：1）本专利技术以高碘酸钠为氧化剂，将细菌纳米纤维素氧化裂解，对细菌纳米纤维素分子2，3位上的羟基进行氧化，制备得到改性后的细菌纳米纤维素（双醛基细菌纳米纤维素）；然后利用希夫碱交联反应使得双醛基细菌纳米纤维素上的两个醛基与胶原蛋白分子上的氨基反应，形成热可逆的亚胺键，制备得到具备一定自修复能力且热力学结构稳定的改性纳米纤维素/胶原蛋白复合生物凝胶。2）本专利技术将双醛细菌纳米纤维素与海藻酸钠进行共混，并将共混液置于含有预定量硼酸抗菌剂的硼酸/氯化钙混合交联水溶液中进行钙交联，制备得到具备一定抗菌性能且均匀交联的离子型水凝胶。再通过浸渍法，在水凝胶内引入具有优异光谱抗菌性能的阳离子型抗菌剂聚已亚甲基盐酸溶液，硼酸和聚已亚甲基盐酸两者协同，进一步显著提升复合水凝胶的抗菌性能，制备得到具备优异抗菌性能的改性纳米纤维素/海藻酸钠复合生物凝胶。3）本专利技术将上述的希夫碱交联反应和钙交联反应进行结合，制备出双交联体系的复合生物水凝胶，将亚胺键可逆交联和离子型交联进行联合，以海藻酸钠钙交联网络为支架结构，使得具备三维纳米网状结构的希夫碱交联水凝胶与钙交联离子型水凝胶支架相互混合形成双交联互穿网络结构，促使复合生物水凝胶的力学性能得到提升，同时还具备优异的稳定性能和热可逆自修复性能。4）本专利技术提供的制备方法综合了改性细菌纳米纤维素/海藻酸钠/胶原蛋白三者的优异性能，制备出的多功能复合生物水凝胶具备三维微纳米尺寸的网状结构，优异的生物相容性和吸水溶胀性，能够为烧伤创面营造良好的湿性愈合环境，有效防止伤口粘连，促进烧伤创面伤口渗出物的吸收和引流；同时，该复合生物水凝胶的力学性能得到增强、广谱抗菌性能稳定、促凝血性能明显提高，能够减少病原体入侵并且加速肉芽组织与再上皮化的形成速度，该多功能复合水凝胶中各功能多重因素进行联合作用，由此，协同达到加速烧伤创面愈合的功能。具体实施方式与现有技术相比，本专利技术的有益效果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加速创面愈合的烧伤科用生物凝胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：/nS1，发酵培养制备得到凝胶状细菌纳米纤维素湿膜，将所述细菌纳米纤维素湿膜置于去离子水中，进行高速剪切3~5min，得到预定质量浓度的细菌纳米纤维素浆液；将所述细菌纳米纤维素浆液避光处理，并加入预定量的高碘酸钠在35~45℃下进行氧化反应12~18h，反应结束后，进行抽滤洗涤及冷冻干燥后处理，制备得到改性的细菌纳米纤维素；/nS2，在步骤S1制备的所述改性的细菌纳米纤维素中加入去离子水并高速匀浆处理，制备得到预定质量浓度的改性的细菌纳米纤维素分散液；将所述改性的细菌纳米纤维素分散液加入到预定质量浓度的海藻酸钠溶液中，搅拌10~14h，得到混合均匀的混合液；/nS3，将胶原蛋白加入去离子水中，35~40℃水浴下缓慢搅拌至所述胶原蛋白溶胀均匀，静置1~2h，得到胶原蛋白溶胀液；将所述胶原蛋白溶胀液和步骤S2制备的所述混合液混合均匀，35~45℃水浴下顺着一个方向缓慢搅拌20~30min后，置于硼酸和氯化钙混合交联水溶液中浸渍2~3h，洗涤后制备得到复合生物水凝胶；/nS4，将步骤S3制备的所述复合生物水凝胶，浸泡于预定质量分数的聚已亚甲基盐酸溶液中0.5~1h后，取出并除去表面多余水分，制备得到加速创面愈合的烧伤科用生物凝胶。/n...

【技术特征摘要】
1.一种加速创面愈合的烧伤科用生物凝胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1，发酵培养制备得到凝胶状细菌纳米纤维素湿膜，将所述细菌纳米纤维素湿膜置于去离子水中，进行高速剪切3~5min，得到预定质量浓度的细菌纳米纤维素浆液；将所述细菌纳米纤维素浆液避光处理，并加入预定量的高碘酸钠在35~45℃下进行氧化反应12~18h，反应结束后，进行抽滤洗涤及冷冻干燥后处理，制备得到改性的细菌纳米纤维素；
S2，在步骤S1制备的所述改性的细菌纳米纤维素中加入去离子水并高速匀浆处理，制备得到预定质量浓度的改性的细菌纳米纤维素分散液；将所述改性的细菌纳米纤维素分散液加入到预定质量浓度的海藻酸钠溶液中，搅拌10~14h，得到混合均匀的混合液；
S3，将胶原蛋白加入去离子水中，35~40℃水浴下缓慢搅拌至所述胶原蛋白溶胀均匀，静置1~2h，得到胶原蛋白溶胀液；将所述胶原蛋白溶胀液和步骤S2制备的所述混合液混合均匀，35~45℃水浴下顺着一个方向缓慢搅拌20~30min后，置于硼酸和氯化钙混合交联水溶液中浸渍2~3h，洗涤后制备得到复合生物水凝胶；
S4，将步骤S3制备的所述复合生物水凝胶，浸泡于预定质量分数的聚已亚甲基盐酸溶液中0.5~1h后，取出并除去表面多余水分，制备得到加速创面愈合的烧伤科用生物凝胶。


2.根据权利要求1所述的加速创面愈合的烧伤科用生物凝胶的制备方法，其特征在于：在步骤S1所述细菌纳米纤维素浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丙起，
申请(专利权)人：张丙起，
类型：发明
国别省市：福建;35