[发明专利]一种创伤修复材料及其制备方法

说明书

所属技术领域：

本发明涉及一种创伤修复材料及其制备方法，具体说是由壳聚糖、γ-聚谷氨酸和肝素所制备的水凝胶型皮肤创伤修复材料及其制备方法。

背景技术：

理想的创伤修复材料，即创伤辅料，需要具有良好的生物相容性、具有止血抗菌的作用，可以吸收伤口浸出液，保持创面清洁，同时为创伤的修复提供湿润的愈合环境。

壳聚糖是天然存在的几丁质经过脱乙酰化处理得到的，其具有良好的生物相容性，可控的生物降解性、无毒副作用、无抗原性等特点，在生物医学、组织工程、药物缓释等方面有着广阔的应用前景。利用壳聚糖交联制备创伤敷料的方法有化学交联法与物理交联法。研究者以戊二醛为交联剂，利用壳聚糖制备了聚合物网络水凝胶(Polymer International 1995，38，77-82)，化学交联易导致交联剂残留，后续处理工作繁琐。

利用物理交联可以避免以上问题，物理交联多利用壳聚糖侧链氨基，在酸性条件下，氨基可发生质子化，使得壳聚糖成为一种聚阳离子物质，从而可以与聚阴离子物质通过静电相互作用形成聚电解质复合材料。研究者利用壳聚糖的氨基与黄原胶的羧基，通过静电相互作用制备了水凝胶(Carbohydrate Polymers 2003，55，437-453)。γ-聚谷氨酸[γ-Poly(glutamic acid)，简称γ-PGA]是一种可由多种杆菌发酵合成的均聚氨基酸，是某些微生物荚膜的主要组成部分，相对分子质量在10⁵～10⁶之间。由D-型和L-型谷氨酸通过γ-酰胺键连接而成的聚谷氨酸。该聚合物结构中含有-COOH活性基团，因此具有很强的亲水性。并且对身体和环境无毒，具有生物降解性，因而可广泛应用于化妆品、食品、农业、生物医学等领域。由于γ-PGA侧链丰富的羧基基团使其带有丰富的负电荷。因此有研究者制备了壳聚糖和γ-PGA聚电解质创伤敷料(Carbohydrate Polymers 2011，84，812-819)。然而，该水凝胶材料的吸水性较差，吸水倍率仅为(232±44％)，不能满足大面积、高渗出液型伤口修复的需要。因此，研制吸水率高、生物相容性好的水凝胶型创伤修复材料具有重要意义。

肝素是一类结构复杂的糖胺聚糖，与此相对应的是其多种生物学功能。已有研究发现肝素具有减少疼痛，降低炎症反应，促进伤口愈合等作用。Lihong Fan等通过制备硫酸化的羧甲基纤维素来模拟肝素结构，将其用于制备创伤敷料，动物模型实验表明该敷料可以有效促进烧伤伤口愈合(International Journal ofBiological Macromolecules 2014，66，245-253)。同时有研究者利用肝素改性聚丙烯材料的表面，肝素分子链中亲水基团(磺酸基团)使该创伤敷料的吸水性得到明显改善(Journal ofApplied Polymer Science 2008，109，1431-1438)。因此本发明希望通过在壳聚糖/γ-PGA体系中加入肝素，利用肝素分子结构提高材料吸水性的同时，发挥肝素促进创伤修复的作用，制备一种新型的皮肤创伤修复材料。

发明内容

本发明的创伤敷料是由壳聚糖、生物合成的γ-聚谷氨酸与肝素通过静电相互作用而形成的水凝胶。由于壳聚糖在酸性环境下侧链发生质子化成为聚阳离子电解质，而肝素由于侧链带有磺酸基团，γ-聚谷氨酸侧链带有羧基，均为聚阴离子电解质，因此通过静电相互作用，三者可以形成均一的水凝胶。

其制备方法是，质量体积百分数(100ml溶剂中所含溶质克数：g/ml·100％)为2.94％的壳聚糖、1.03％～1.86％的γ-聚谷氨酸和0.20％～1.03％的肝素在蒸馏水中混合均匀，溶质总浓度为5％；充分搅拌，利用超声消泡30min后，搅拌均匀的同时快速加入占总体积0.7％～1％的醋酸溶液，充分搅拌5s-15s后混匀，停止搅拌，室温静置即可形成水凝胶；将得到的水凝胶材料置于-20℃冷冻8-14h，冷冻干燥机中冻干22-26h至海绵状，将冻干后的材料放入蒸馏水中，磁力搅拌器轻微搅拌，每12h换一次水，至材料pH＝7；将除酸后的水凝胶材料置于-20℃冷冻8-14h，冷冻干燥机中冻干22-26h至海绵状，即可得到由壳聚糖、γ-聚谷氨酸与肝素形成的水凝胶型创伤修复材料。