[发明专利]酰化壳聚糖伤口敷料、其制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种高吸湿性酰化改性壳聚糖伤口敷料、其制备方法及其应用。

背景技术

甲壳素广泛存在于低等动物，特别是节肢动物的外壳中，以及低等动物的细胞壁中，是一种天然高分子有机物，在自然界资源丰富。另外，甲壳素也是地球上除蛋白质外数量最大的含氮天然有机化合物。

壳聚糖，又称甲壳胺，是由甲壳素经浓碱水解脱乙酰后的产物，化学名称为(1-4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，或简称聚胺基葡萄糖。壳聚糖是自然界中广泛存在的含量仅次于纤维素的天然活性多糖。壳聚糖无毒、无刺激、无免疫原性，具有可降解性和良好的生物相容性、止血、抗菌、促进伤口愈合、减小疤痕和抗肿瘤性等，非常适合作为医用伤口敷料的原料。

壳聚糖的止血作用不依赖于血小板，其止血机理主要是通过壳聚糖与红细胞发生凝集反应。壳聚糖是自然界中存在的唯一带阳离子的天然活性多糖，通过壳聚糖这些正电荷的作用与带负电荷的红细胞表面物质发生粘附聚集，从而快速形成血凝块进行止血。其次，壳聚糖对红细胞的凝集作用体现在其本身的结构和分子量上。壳聚糖作为一大分子物质在血液中发生某种聚合反应后，形成了立体网状结构，该结构通过捕获红细胞而使其聚集。

此外，由于壳聚糖分子中有大量的氨基，可以很容易影响细胞壁表面蛋白质羧基的存在形式，游离氨基的存在是壳聚糖抑菌作用的基础。壳聚糖的抗菌作用，一方面与引起的细胞质凝聚有关。壳聚糖通过渗透进入细胞体内，吸附体内带有阴离子的细胞质，并发生絮凝作用，扰乱细胞正常的生理活动，从而杀灭细菌。另一方面，壳聚糖抑菌作用与细胞表面的吸附电中和有关。带正电荷的壳聚糖分子与带负电荷的细胞膜作用，使其胞壁受损，小分子质量的壳聚糖易透过受损的胞壁进入细胞核内，与DNA分子结合，破坏DNA的合成，从而具有抗菌活性。

然而，由于壳聚糖分子结构中含有游离氨基，仅能溶于某些稀酸，但不溶于水，其吸湿性和保湿性较差，只有脱乙酰度为50％时才能溶于水，这限制了壳聚糖的广泛应用。因此，已有很多的报道对壳聚糖进行改性得到壳聚糖衍生物，以改善其吸湿性能。壳聚糖及其衍生物可以通过粉、膜、无纺布、胶带、绷带、溶液、水凝胶、棉纸、洗液和乳膏等多种形式制成伤口敷料。

中国专利CN1715465A公开了一种高吸湿性的羧甲基甲壳胺敷料，该敷料通过壳聚糖纤维与卤代乙酸反应得到羧甲基壳聚糖纤维，制得的壳聚糖纤维中氨基和羧基的羧甲基取代度为0.01-0.50，具有较高吸湿性能，适合用于制成医用敷料特别适用于在流血流脓较多的伤口上。但该方法需要使用毒性大的卤代乙酸和强腐蚀性的无机强碱，在生产过程中危险性较大，对操作人员有一定的危害。

美国专利US2008/0241229A1和中国专利CN1833732A公开了一种羧甲基壳聚糖抗菌医用敷料，该敷料通过壳聚糖纤维醚化反应并进行等离子体处理，得到的敷料遇水即溶胀形成有弹性的凝胶体，可应用在外科创伤、烧烫伤以及慢性伤口等。但该方法需要使用等离子体处理，费用昂贵。

中国专利CN1500525A公开了一种包含有准阳离子型水溶性甲壳素衍生物的医用敷料，该甲壳素衍生物脱乙酰度为50％以上、取代度在0.3以下，同时，敷料中还复配有能促进表皮生长和组织恢复的药物和能抗菌消炎的药物，该敷料为喷雾型或薄膜型，用于各种手术切口、烧烫伤创面、各种外伤性创面、体表溃疡创面和各种慢性创面。但复配抗菌消炎药物会增加制备过程中的费用，造成成本过高。

在现有壳聚糖衍生物技术中，羧甲基壳聚糖敷料的研究和报道最多，但是，除了在壳聚糖分子中引入高吸水性的羧甲基以外，把壳聚糖与酸酐在酸性条件下发生酰化反应，在壳聚糖的羟基或氨基中引入羧基，同样可以改善壳聚糖的吸湿性能。而且，高吸湿性的酰化壳聚糖纤维在和血液相遇后能够快速吸收血液中的水分，使血液粘度变大，加速血液凝结。因此，含有羧基的酰化壳聚糖衍生物有较好的吸湿和保湿性能，是一种潜在的医用生物高分子。

欧洲专利EP1487507B1公开了一种吸水或吸收伤口渗出液后形成凝胶的医用敷料，该敷料由壳聚糖或甲壳素与环酸酐(如顺乌头酸酐)反应，可以制得粉末状、薄膜、无纺布、海绵状等敷料，适合用在慢性伤口的治疗。其制备过程是通过壳聚糖或甲壳素与环酸酐反应，制得的壳聚糖结构中的多糖残基仅连接有一条侧链，而且该侧链中含有两个或两个以上的羧基，反应过程较复杂。

美国专利US2009/0035356A1公开了一种具有止血性能的壳聚糖敷料，通过壳聚糖与马来酸酐衍生物反应，得到的产物有止血的性能。但制备过程中需要同时制备马来酸酐衍生物，增加了反应的时间和成本。