一種復合殼聚糖材料及其制備方法和用圖
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)用材料技術領域，尤其涉及一種復合殼聚糖材料及其制備方法和用 途。
【背景技術】
[0002] 殼聚糖（chitosan)是由自然界廣泛存在的幾丁質（chitin)經過脫乙酰作用得到 的，化學名稱為聚葡萄糖胺（1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。
[0003] 1811年，法國學者布拉克諾（Braconno)首次從蘑菇中發(fā)現第一代殼聚糖：甲殼素 (或稱為甲殼質），命名為Fungine(蕈素)。1823年，法國科學家奧吉爾（Odier)從昆蟲外殼 中發(fā)現甲殼素，命名為Chitin (幾丁質）。
[0004] 1894年，R Hoppe-Seiler確認第二代殼聚糖是脫掉了部分乙?；募讱に?，命名 為Chitosan (殼聚糖)。2003年，海灣戰(zhàn)爭，美國陸軍開始配備具有止血抗菌功能的脫乙酰 殼聚糖外用敷料。
[0005] 本發(fā)明的復合殼聚糖為第三代殼聚糖。
[0006] 第一代殼聚糖和第二代殼聚糖作用類似，但第二代殼聚糖經過脫乙酰處理之后攜 帶更多帶正電荷的氨基，使其功能更強，療效更好。第三代殼聚糖作為特定配方的復合殼聚 糖，充分利用了不同分子量殼聚糖的不同作用，使得殼聚糖產品擁有了更強大的功能和療 效。
[0007] 殼聚糖具有以下作用： 1、抑菌 殼聚糖在弱酸溶劑中易于溶解，特別值得指出的是溶解后的溶液中含有氨基（NH/)，這 些氨基通過結合負電子來抗菌。殼聚糖及其衍生物有較好的抑菌活性，能抑制一些細菌和 真菌的生長和繁殖。目前認為殼聚糖的抑菌機理有二：一是進入細胞體內吸附細胞體內帶 有陰離子的細胞質，并發(fā)生絮凝作用而殺滅細菌，或阻礙DNA或RNA的合成抑制細菌生長； 二是在細胞表面形成一層高分子膜，阻止營養(yǎng)物質向細胞內運輸而達到抑殺作用，或吸附 帶有負電荷的細菌，干擾細胞壁的合成，使細胞壁趨于溶解發(fā)生細菌溶解而死亡。
[0008] 近年來，有許多研究者提出殼聚糖的抑菌作用與分子量大小有關。低分子量殼聚 糖容易進入細胞壁的空隙結構內，干擾細胞的新陳代謝，達到抑菌的目的。高分子量殼聚糖 抗菌性能來源于抗菌因子-NH3+，并且高分子量殼聚糖具有成膜性，能在細胞表面形成足夠 致密的膜，從而起到抑菌作用。
[0009] 現有研究數據表明：分子量小于5000的殼聚糖抑菌作用較弱，甚至有些小分子殼 聚糖會促進細菌生長。而分子量在10000到100萬之間的不同組別殼聚糖，最低抑菌濃度 不一，亦即在同一濃度下，對于不同的細菌，能夠起到充分抑制作用，要求殼聚糖的分子量 不同。
[0010] 例如，分子質量在1萬一30萬之間，殼聚糖對金黃色葡萄球菌的抗菌作用隨分子 質量減小而逐漸減弱，而對大腸桿菌殼聚糖分子質量越小，抗菌作用則越明顯；另一組實驗 證實：在分子量5萬一20萬的殼聚糖，對于大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、銅綠假單胞桿菌、短小 芽孢桿菌、白色念珠菌，其抑菌效果隨著分子量減小越來越明顯。
[0011] 另外，分子量在5000- 5萬時，對革蘭氏陽性菌，隨殼聚糖的分子量增大，抗菌作 用逐漸增強，其原因主要是分子量越大，所形成的外層膜越致密，越能阻止營養(yǎng)物質進入細 菌細胞，因而抑菌作用效果更明顯；對革蘭氏陰性菌，隨殼聚糖的分子量減小，抑菌作用逐 漸增強，分子量為5000時，抗菌作用最強。其原因主要是分子量越小，越容易進入細胞壁的 空隙結構。
[0012] 2、抑制細菌生物膜 慢性難愈性創(chuàng)口、導管、假體植入及齲齒發(fā)生過程中，常有細菌生物膜存在。生物被膜 中含有的多糖蛋白復合物對抗生素的滲透是一種重要的生物屏障，能限制抗生素滲透入 生物膜內部；在生物膜內細菌生長受限，生長受限的細菌對抗生素不敏感；生物膜內細菌 可形成群體感應，共同對周圍環(huán)境的刺激作出反應，極大增強了整個菌群的生存能力。
[0013] 殼聚糖對細菌生物膜具有抑制形成及促進清除的作用。實驗表明，分子量從5000 到 100萬的不同組別殼聚糖，分子量越小，對大腸埃希菌菌株被膜、血鏈菌生物膜的抑制作 用越強，生物膜越容易清除并脫落，但當分子量小于5000時，這種抑制作用將減弱。
[0014] 3、促進愈合并減少疤痕 創(chuàng)傷愈合及疤痕形成是一個復雜的連續(xù)過程，殼聚糖對創(chuàng)傷的促進愈合和減少疤痕的 作用具有多方面、多靶點特點。不同分子量的殼聚糖，其促進愈合并減少疤痕的能力并不一 致。
[0015] 1)維持傷口愈合環(huán)境 傷口濕性狀態(tài)是目前臨床公認的傷口治療原則之一。液體及凝膠態(tài)等含水量較高的殼 聚糖及干性殼聚糖敷料吸收滲液之后可以較好的維持傷口濕性狀態(tài)，濕性狀態(tài)下，傷口較 為平滑，上皮細胞爬行快，疤痕生長時間短，為傷口快速愈合并減少疤痕作出貢獻。
[0016] 2)類 EGF 及 bFGF 作用 殼聚糖對于傷口愈合的促進作用具有類促上皮細胞生長因子（EGF)及堿性成纖維細胞 生長因子（bFGF)作用，且這種促進作用隨著分子量的不同，其促進能力不一致。
[0017] 研究表明，分子量從3000到40萬的不同組別殼聚糖，隨著分子量的增大，其EGF 及bFGF作用逐步減弱，呈線性關系；分子量為3000的殼聚糖，其促進愈合的能力與EGF及 bFGF的促進愈合能力幾乎相當；而分子量為40萬的殼聚糖，其促進愈合的能力只有EGF及 bFGF的一半不到。
[0018] 3)誘發(fā)多種有利于傷口愈合的介質及因子 體外實驗證明，殼聚糖可以誘發(fā)纖維母細胞產生白細胞介素-8( IL-8)，IL_8具有血 管增殖作用，并且對內皮細胞和表皮細胞有趨化性吸引作用，可以促進纖維母細胞及血 管內皮細胞的迀移和增殖。殼聚糖能誘發(fā)產生前列腺素 E2 (PGE2)、IL-1、白三烯M (LTB4 )以及IL-I (在人體內）等可以促進血管增殖和細胞迀移的介質。隨著血管的增殖作 用，可以為纖維母細胞的細胞質中肽鏈所含的脯氨酸和賴氨酸的羥基化過程提供所需的氧 及維生素 C，從而促進了膠原蛋白分子的形成。
[0019] 4)調節(jié)膠原平衡，減少癥痕 由于傷口 I型和III型膠原的不平衡而易形成大面積的疤痕，而在對狗和老鼠進行實 驗后發(fā)現，將殼聚糖作用于傷口后，不會產生大的疤痕。殼聚糖在傷口處可以抑制I型膠 原的產生從而減少疤痕。它們還可以在傷口處通過促進肉芽組織及上皮的生成，減少傷 口的收縮，從而起到減小疤痕的作用。殼聚糖可抑制異常成纖維細胞生長增殖，抑制其 合成及分泌膠原，抑制膠原的沉積，進而抑制病理性瘢痕的形成，且這種抑制作用具有多方 面、多環(huán)節(jié)的特點。免疫組織化學的研究表明，用殼聚糖處理的傷口，可以加速III型膠原蛋 白的分泌，從而促進了肉芽組織和上皮組織的形成。
[0020] 4、其他作用 現有研究表明，殼聚糖還具有消除炎癥，提高局部免疫力，快速止血、止痛等作用。
[0021] 殼聚糖是一款功能優(yōu)良的材料，在創(chuàng)傷應用領域具有卓越的前景。目前，第二代殼 聚糖產品市場上已不為少數，但是其所含成分殼聚糖大都單一，沒有充分利用不同分子量 殼聚糖的不同作用：抑菌、抑制細菌生物膜、促進損傷愈合作用以及抑制疤痕形成，這限制 了產品的實際療效。因此，開發(fā)出第三代殼聚糖產品：一種新的復合殼聚糖材料，同時含有 多種不同分子量組合的殼聚糖，將獲得性能良好，具有真正意義上的廣譜抑菌、抑制細菌生 物膜、加快損傷愈合并減少疤痕、消炎、止血、止痛的產品，并探尋其高效制備，將廣泛造福 于患者。

【發(fā)明內容】

[0022] 有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種不同分子量組合的復合殼聚 糖產品，具有廣譜抑菌、抑制細菌生物膜、加快損傷愈合并減少疤痕等作用。
[0023] 本發(fā)明采取的技術方案是： 本發(fā)明的復合殼聚糖材料包括殼聚糖1、殼聚糖2、殼聚糖3和殼聚糖4 ;以上四種殼聚 糖的質量比為〇. 1-3 :0. 1-3 :0. 1-3 :0. 1-3 ;所述的殼聚糖1為分子量2000-4500范圍低分 子量殼聚糖；所述的殼聚糖2為分子量4501-10000范圍低分子量殼聚糖；所述的殼聚糖3 為分子量10001-40000范圍殼聚糖；所述的殼聚糖4為分子量40001以上范圍高分子量殼 聚糖。
[0024] 本發(fā)明的復合殼聚糖材料還包括基質，所述的復合殼聚糖材料是由以下質量百分 比的成分組成： 殼聚糖1 0. 1-3%， 殼聚糖2 0. 1-3%， 殼聚糖3 0. 1-3%， 殼聚糖4 0. 1-3%， 基質 余量。
[0025] 本發(fā)明的復合殼聚糖材料可以制成溶液劑、噴膜、凝膠劑、海綿、無紡布敷料、粉劑 或栓劑。
[0026] 所述的基質為純化水、聚乙烯醇、冰醋酸、三乙醇、甘油、卡波姆或混合脂肪酸甘油 酯中的一種或幾種。
[0027] 所述復合殼聚糖材料的劑型為溶液劑，其基質由純化水、聚乙烯醇、冰醋酸、三乙 醇胺組成。
[0028] 所述復合殼聚糖材料的劑型為凝膠劑，其基質由純化水、甘油、卡波姆、冰醋 酸、三乙醇胺組成。在基質成分中甘油的質量百分比為5%-30%，卡波姆的質量百分比為 0. 5%-2. 0% ;該凝膠劑的制備方法的具體步驟如下： (1) 按照配比稱量原料； (2) 先將純化水加入真空乳化機中； (3) 加入冰醋酸，甘油后啟動攪拌器，使純化水、冰醋酸和甘油混合均勻； (4) 將稱量好的殼聚糖混合均勻后放入真空乳化機中，繼續(xù)攪拌10-60 min，使殼聚糖 充分溶解； (5) 用三乙醇胺調節(jié)溶液pH值至6. 5-7. 5 ; (6) 過濾除去溶液中固體殘留物，加入卡波