本發(fā)明涉及生物醫(yī)學工程
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種具有抗菌性能的皮膚創(chuàng)傷敷料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：皮膚是人體與外界環(huán)境的屏障，保護體內(nèi)各種組織和器官免受外界物理性、機械性、化學性以及病原微生物的侵襲。當皮膚受到損傷時，若不能及時愈合，傷口表面需及時覆蓋敷料。感染是燒創(chuàng)傷護理領(lǐng)域最為普遍的并發(fā)癥之一，會導(dǎo)致傷口出現(xiàn)大量的滲出液，分解細胞外基質(zhì)蛋白及多種生長因子，阻礙表皮再生及傷口閉合，從而顯著影響康復(fù)的進程，甚至有可能導(dǎo)致燒創(chuàng)傷患者死亡。全身應(yīng)用抗生素的療法，往往在傷口局部的藥物濃度達不到防治感染的有效范圍，另外也會加大藥物劑量，增加副作用。使用適宜的抗菌敷料可以充分降低傷口的感染，同時全面促進傷口愈合。臨床上普遍采用抗生素藥物敷料對皮膚創(chuàng)面進行抗菌治療，雖然抗生素抗菌起效迅速，但長期使用抗生素會使細菌產(chǎn)生耐藥性。同時，臨床治療中應(yīng)用的納米創(chuàng)傷敷料主要是將納米抗菌材料（如：納米銀、納米氧化硅、納米氧化鋅和納米氧化欽等）與棉織物復(fù)合制得，具有較強的抗菌性能，但生物相容性差，無法降解，不宜用于創(chuàng)面的長期覆蓋。因此，研制出一種具有起效迅速、長期使用后無耐受性、具有良好生物相容性和安全性的廣譜抗菌劑是該領(lǐng)域的發(fā)展方向和趨勢?？咕木哂袕V譜抗菌活性，對大多數(shù)革蘭氏陽性菌、陰性菌和真菌具有很強的抑制作用。尤為重要的是抗菌肽對多藥物耐受的細菌具有明顯的殺滅作用，包括甲氯亞林耐受的金黃色葡萄球菌和萬古霉素耐受的腸球菌。抗菌肽多數(shù)是帶有正電荷，而細菌的細胞膜富含林芝酰甘油或絲氨酸磷脂之類的磷脂使其帶有負電荷，所以兩者之間極易發(fā)生電荷作用，進而使抗菌肽產(chǎn)生殺滅細菌的生物學效應(yīng)。而哺乳類動物的細胞膜主要是由兩性離子組成，細胞膜上不存在甾醇類分子使抗菌肽不易對哺乳動物細胞產(chǎn)生傷害?？咕牡母咛禺愋砸矝Q定了其臨床引用具有較高的安全性?？咕耐ㄟ^在細菌的細胞膜積累并發(fā)生構(gòu)象的變化進而破壞膜結(jié)構(gòu)的完整性，導(dǎo)致細胞內(nèi)容物外流，細菌細胞破裂，同時存在一些胞內(nèi)抗菌機制，如抑制核酸合成，干擾蛋白質(zhì)和抑制細胞膜合成等。而且抗菌肽的抗菌過程迅速，在接觸微生物數(shù)秒內(nèi)就能發(fā)生，這是傳統(tǒng)抗生素無法比擬的。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有抗菌敷料生物相容性低、長期使用會產(chǎn)生耐藥性、功能單一、不具備誘導(dǎo)組織再生功能等不足，提供一種具有抗菌性能的皮膚創(chuàng)傷敷料及其制備方法。該方法制得的皮膚創(chuàng)傷敷料免疫原性低，具有良好的生物相容性和抗菌性能，同時具有誘導(dǎo)創(chuàng)面修復(fù)和創(chuàng)面再上皮化的能力，制備過程耗時短，方法簡單，原料來源豐富。為實現(xiàn)上述目的，其技術(shù)解決方案為：一種具有抗菌性能的皮膚創(chuàng)傷敷料，所述皮膚創(chuàng)傷敷料為海綿狀多孔膜結(jié)構(gòu)，以海藻酸鈉為基質(zhì)，通過用冷凍干燥的方法制備出海藻酸鈉纖維膜，再以表面修飾的方式將生物抗菌肽Cys-KR12固定在纖維膜上制備而成。進一步的，所述海藻酸鈉和抗菌肽抗菌肽Cys-KR12的重量份數(shù)比為10﹕0.1～0.5。更進一步的，所述海藻酸鈉的分子量為2～3×105g/mol。一種具有抗菌性能的皮膚創(chuàng)傷敷料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：（1）海藻酸鈉纖維膜的制備和預(yù)處理；（2）抗菌肽Cys-KR12的固定。進一步的，所述海藻酸鈉纖維膜的制備和預(yù)處理具體步驟如下：（1）按配方量將海藻酸鈉溶于離子水中，配成質(zhì)量濃度為3％的海藻酸鈉溶液；（2）將配制所得的海藻酸鈉溶液倒入一次性培養(yǎng)皿中，置于-20℃冰箱中24小時，然后降至-80℃冷凍干燥24小時，制得海藻酸鈉纖維膜；（3）將步驟（2）所制得的海藻酸鈉纖維膜浸泡于質(zhì)量濃度為2％的氯化鈣溶液中2小時，再用去離子水沖洗2～3次，置于-20℃冰箱24小時，然后降至-80℃冷凍干燥24小時，完成預(yù)處理。更進一步的，所述抗菌肽Cys-KR12的固定具體步驟如下：（1）將1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亞胺溶于2-（N-嗎啉代）乙磺酸中配成濃度為0.8mg/mL的EDS溶液，將N-羥基琥珀酰亞胺溶于2-（N-嗎啉代）乙磺酸中配成濃度為1.2mg/mL的NHS溶液，然后將EDS溶液和NHS溶液兩者等體積混合制得羧基活化劑；（2）將預(yù)處理后的海藻酸鈉纖維膜浸泡于步驟（1）所制得的羧基活化劑中，室溫下反應(yīng)30分鐘，然后用磷酸鹽緩沖溶液沖洗2～3次；（3）將N-（2-氨基乙基）馬來酰亞胺溶于磷酸鹽緩沖溶液中，配制成濃度為0.2mg/mL的AME-PBS溶液；（4）將步驟（2）處理后的海藻酸鈉纖維膜浸泡于步驟（3）所配制的AME-PBS溶液中，室溫下反應(yīng)2小時，然后用去離子水沖洗2～3次；（5）將抗菌肽Cys-KR12溶于磷酸鹽緩沖溶液中配制成濃度為50～500μg/mL的溶液，然后將步驟（4）處理所得的海藻酸鈉纖維膜浸泡于其中，室溫下反應(yīng)4小時，再用去離子水沖洗2～3次，置于-80℃冰箱中冷凍干燥24小時，制得具有抗菌性能的皮膚創(chuàng)傷敷料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：（1）本發(fā)明所制得的皮膚創(chuàng)傷敷料具有廣譜抗菌活性，對革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌和真菌均有較強的抑菌作用，且起效快（接觸細菌后24小時，抑菌率均能達95%以上），長期使用后無耐受性；（2）本發(fā)明所制得的皮膚創(chuàng)傷敷料是以海藻酸鈉為基質(zhì)，通過表面修飾將生物抗菌肽Cys-KR12固定在海藻酸鈉纖維膜上，相比于負載抗菌成分的傳統(tǒng)創(chuàng)傷敷料，該種敷料的抗菌時效較長，不存在因抗菌成分釋放而導(dǎo)致敷料抗菌性能下降的問題；（3）本發(fā)明所制得的皮膚創(chuàng)傷敷料具有良好的生物相容性，且具有誘導(dǎo)修復(fù)功能，可以促進創(chuàng)面的愈合和上皮細胞的生長，有利于創(chuàng)面的再上皮化；（4）本發(fā)明的制備過程耗時短，工藝簡單，原料來源豐富，易于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。附圖說明圖1為實施例1～3所制備的一種具有抗菌性能的皮膚創(chuàng)傷敷料和對比例的抗菌性能評價結(jié)果；圖2為實施例1～3所制備的一種具有抗菌性能的皮膚創(chuàng)傷敷料和對比例的細胞毒性評價結(jié)果。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的說明。實施例1一種具有抗菌性能的皮膚創(chuàng)傷敷料，所述皮膚創(chuàng)傷敷料為海綿狀多孔膜結(jié)構(gòu)，以海藻酸鈉為基質(zhì)，通過用冷凍干燥的方法制備出海藻酸鈉纖維膜，再以表面修飾的方式將生物抗菌肽Cys-KR12固定在纖維膜上制備而成。其中，所述海藻酸鈉和抗菌肽抗菌肽Cys-KR12的重量份數(shù)比為10﹕0.1，所述的海藻酸鈉的分子量為2～3×105g/mol。實施例2一種具有抗菌性能的皮膚創(chuàng)傷敷料，所述皮膚創(chuàng)傷敷料為海綿狀多孔膜結(jié)構(gòu)，以海藻酸鈉為基質(zhì)，通過用冷凍干燥的方法制備出海藻酸鈉纖維膜，再以表面修飾的方式將生物抗菌肽Cys-KR12固定在纖維膜上制備而成。其中，所述海藻酸鈉和抗菌肽抗菌肽Cys-KR12的重量份數(shù)比為10﹕0.25，所述的海藻酸鈉的分子量為2～3×105g/mol。實施例3一種具有抗菌性能的皮膚創(chuàng)傷敷料，所述皮膚創(chuàng)傷敷料為海綿狀多孔膜結(jié)構(gòu)，以海藻酸鈉為基質(zhì)，通過用冷凍干燥的方法制備出海藻酸鈉纖維膜，再以表面修飾的方式將生物抗菌肽Cys-KR12固定在纖維膜上制備而成。其中，所述海藻酸鈉和抗菌肽抗菌肽Cys-KR12的重量份數(shù)比為10﹕0.5，所述的海藻酸鈉的分子量為2～3×105g/mol。實施例4實施例1～3任一例中一種具有抗菌性能的皮膚創(chuàng)傷敷料，其制備方法的具體步驟如下：1、海藻酸鈉纖維膜的制備和預(yù)處理：（1）按配方量將海藻酸鈉溶于離子水中，配成質(zhì)量濃度為3％的海藻酸鈉溶液；（2）將配制所得的海藻酸鈉溶液倒入一次性培養(yǎng)皿中，置于-20℃冰箱中24小時，然后降至-80℃冷凍干燥24小時，制得海藻酸鈉纖維膜；（3）將步驟（2）所制得的海藻酸鈉纖維膜浸泡于質(zhì)量濃度為2％的氯化鈣溶液中2小時，再用去離子水沖洗2～3次，置于-20℃冰箱24小時，然后降至-80℃冷凍干燥24小時，完成預(yù)處理。2、抗菌肽Cys-KR12的固定：（1）將1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亞胺溶于2-（N-嗎啉代）乙磺酸中配成濃度為0.8mg/mL的EDS溶液，將N-羥基琥珀酰亞胺溶于2-（N-嗎啉代）乙磺酸中配成濃度為1.2mg/mL的NHS溶液，然后將EDS溶液和NHS溶液兩者等體積混合制得羧基活化劑；（2）將預(yù)處理后的海藻酸鈉纖維膜浸泡于步驟（1）所制得的羧基活化劑中，室溫下反應(yīng)30分鐘，然后用磷酸鹽緩沖溶液沖洗2～3次；（3）將N-（2-氨基乙基）馬來酰亞胺溶于磷酸鹽緩沖溶液中，配制成濃度為0.2mg/mL的AME-PBS溶液；（4）將步驟（2）處理后的海藻酸鈉纖維膜浸泡于步驟（3）所配制的AME-PBS溶液中，室溫下反應(yīng)2小時，然后用去離子水沖洗2～3次；（5）將抗菌肽Cys-KR12溶于磷酸鹽緩沖溶液中配制成濃度為50～500μg/mL的溶液，然后將步驟（4）處理所得的海藻酸鈉纖維膜浸泡于其中，室溫下反應(yīng)4小時，再用去離子水沖洗2～3次，置于-80℃冰箱中冷凍干燥24小時，制得具有抗菌性能的皮膚創(chuàng)傷敷料。實施例5對比例：一種含納米銀的海藻酸鈉基抗菌醫(yī)用敷料（參考申請?zhí)枮镃N201310165016.3所公開的一種含納米銀的海藻酸鈉基抗菌醫(yī)用敷料及其制備方法的制備方法所制得）。實驗組1～3：實施例1～3所得的具有抗菌性能的皮膚創(chuàng)傷敷料，采用實施例4的方法制備而成。將上述實施例1～3所制備的具有抗菌性能的皮膚創(chuàng)傷敷料與對比例進行抗菌能力評價試驗，對比實施例1～3和對比例對大腸桿菌、金華葡萄球菌和白色念珠菌接觸24小時后的抑菌效果。實驗結(jié)果如圖1所示。從圖1實驗結(jié)果可見，實施例1～3在與大腸桿菌、金華葡萄球菌和白色念珠菌接觸24小時后抑菌率達到95％以上，而對比例僅在60％左右，證明實施例1～3均具有強效、作用時間快的廣譜抗菌性能。實施例6對比例：一種含納米銀的海藻酸鈉基抗菌醫(yī)用敷料（參考申請?zhí)枮镃N201310165016.3所公開的一種含納米銀的海藻酸鈉基抗菌醫(yī)用敷料及其制備方法的制備方法所制得）。實驗組1～3：實施例1～3所得的具有抗菌性能的皮膚創(chuàng)傷敷料，采用實施例4的方法制備而成。將上述實施例1～3所制備的具有抗菌性能的皮膚創(chuàng)傷敷料與對比例進行細胞毒性評價實驗（按國標GB/T16886.5-2003進行實驗），對比實施例1～3和對比例。實驗結(jié)果如圖2所示。細胞毒性檢測結(jié)果顯示實施例1～3在與人成纖維細胞共培養(yǎng)24小時和48小時后，其對應(yīng)的細胞相對增殖率均在90％以上，細胞毒性評級為0級，證明其具有良好的細胞相容性。而對比例與人成纖維細胞共培養(yǎng)24小時和48小時后，其對應(yīng)細胞相對增殖率在70％左右，細胞毒性評級為3級，具有嚴重的細胞毒性。此外，共培養(yǎng)時間的延長實施例1～3的相對相比增殖率均有明顯提高，實施例2和3在48小時后其細胞相對增殖率均較陰性組要高（均高于100％），證明采用本發(fā)明所公開的制備方法所制得的皮膚創(chuàng)傷敷料具有促進人成纖維細胞的生長，有利于創(chuàng)面的愈合。實施例7對比例：為市售的海藻酸鈉敷料。實驗組1～3：為實施例1～3所制備的具有抗菌性能的皮膚創(chuàng)傷敷料與對比例進行動物傷口修復(fù)實驗，對比實驗組和對比例對創(chuàng)面的修復(fù)效果，實驗結(jié)果如表1所示：表1傷口修復(fù)實驗結(jié)果實施例1實施例2實施例3對比例愈合時間/天76714愈合情況傷口愈合過程中無炎癥、流膿等狀況發(fā)生，愈合后無瘢痕產(chǎn)生。傷口愈合過程中無炎癥、流膿等狀況發(fā)生，愈合后無瘢痕產(chǎn)生。傷口愈合過程中無炎癥、流膿等狀況發(fā)生，愈合后無瘢痕產(chǎn)生。傷口伴有炎癥、流膿等狀況，傷口愈合后有明顯的瘢痕產(chǎn)生。由上表可知，實施例1～3所制備的具有抗菌性能的皮膚創(chuàng)傷敷料在傷口的愈合過程中能有效防止因細菌感染，而且能有效地縮短傷口愈合的時間。以上結(jié)合實施例對本發(fā)明做出詳細說明，但本發(fā)明不局限于所描述的實施方式。對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在本發(fā)明的原理和技術(shù)思想的范圍內(nèi)，對這些實施方式進行多種變化、修改、替換和變型仍落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。當前第1頁1 2 3