專利名稱：一種由純天然材料制備的創(chuàng)傷用材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于創(chuàng)傷治療的，以純天然材料制備的生物醫(yī)用材料。該生物醫(yī) 用材料，具有多孔結(jié)構(gòu)，吸水能力極強(qiáng)，能迅速止血，并具備一定的消炎作用。該生物醫(yī)用材 料，微觀結(jié)構(gòu)均一，成本低，能降解，無(wú)污染，具有廣闊的市場(chǎng)前景。 本發(fā)明的生物醫(yī)用材料使用絲素蛋白或膠原蛋白與殼聚糖，或海藻酸，或葡聚糖， 或透明質(zhì)酸高分子多糖復(fù)合制成。所有高分子原料都具有良好的生物相容性，廣泛應(yīng)用于 組織工程，醫(yī)療器械或醫(yī)藥輔料等領(lǐng)域。 本發(fā)明的生物醫(yī)用材料是由多糖溶液和蛋白溶液混合制成。
多糖溶液的濃度為1% 3%的多糖溶液，
蛋白溶液的濃度為1% 5%的蛋白溶液。 將蛋白溶液和多糖溶液制備成混合溶液，蛋白和多糖在混合溶液中的濃度范圍分
別是O. 5% 5%和0. 5% -3%。 其中所述蛋白為絲素蛋白或膠原蛋白， 其中所述多糖選自，殼聚糖，或海藻酸，或葡聚糖，或透明質(zhì)酸高分子多糖。
本發(fā)明的生物醫(yī)用材料采用將蛋白溶液和多糖溶液混合的方法制備。
主要步驟如下 (1).配制多糖溶液的溶劑。取一定的去離子水配制一定濃度的乙酸溶液或直接用 去離子水。 (2).配制多糖溶液。取40mL乙酸溶液或去離子水，溶解一定質(zhì)量的多糖，得到多
4糖粘稠溶液，濃度為1% 3%。 (3).配制蛋白溶液。取一定量的去離子水或一定濃度的有機(jī)溶劑，溶解一定質(zhì)量 的蛋白(膠原蛋白或絲素蛋白)，得到蛋白溶液。
(4).制備復(fù)合材料的溶液。將蛋白溶液/多糖溶液混合。蛋白和多糖在混合溶液 中的濃度范圍分別是O. 5% 5%和0. 5% -3%。攪拌15min，然后超聲波分散。
(5).成型。將蛋白/多糖混合溶液倒入不同聚四氟乙烯模具中，樣品在-2(TC冷 凍24h后，再冷凍干燥48h (-54°C ， 80Pa)。 (6).結(jié)構(gòu)處理。將冷凍干燥后的樣品從模具中取出，在一種醇液中浸泡2 6h 后，倒去醇液并冷凍干燥48h除去殘余的醇液。得到蛋白/多糖生物醫(yī)用材料。
(7)根據(jù)需要將(6)中的得到的材料裁剪或加工成創(chuàng)傷用吸水墊或止血棉。
本發(fā)明中涉及的絲素蛋白是除去絲膠的蠶絲蛋白，絲素蛋白溶液的配制方法如 下 (1)去除絲膠蛋白。將一種鈉鹽(硫酸鈉、碳酸鈉或氯化鈉中的一種)溶于4L水 中，加熱至IO(TC，放入一定質(zhì)量的家蠶繅絲，保持溶液微沸，并不斷攪拌。lh后倒去溶液， 將煮好的絲素蛋白自然冷卻，用去離子水沖洗干凈，放在烘箱內(nèi)24h，5(TC烘干后備用。
(2).溶解絲素蛋白。取一定質(zhì)量的鈣鹽(硫酸鈣、碳酸鈣或氯化鈣中的一種)，一 種溶于水的一元醇，一定量的去離子水制成混合溶液，在此溶液中放入15g烘干的絲素蛋 白。使溶液充分浸沒(méi)絲素蛋白后，一定溫度下水浴加熱，攪拌溶解。 一定時(shí)間后，絲素蛋白 全部溶解，停止加熱和攪拌，自然冷卻絲素蛋白溶液至室溫。 (3).透析絲素蛋白溶液。將冷卻后的絲素蛋白溶液倒入透析袋中，透析帶的規(guī)格 可根據(jù)需要自行選擇，常溫下自來(lái)水透析48h，去離子水透析24h，每3h換水。此過(guò)程可以 除去絲素蛋白溶液中原來(lái)含有的小分子雜質(zhì)。 (4).抽濾。將透析后的絲素蛋白溶液倒入布氏漏斗，用循環(huán)水抽濾泵抽濾兩次，除 去溶液中的固體雜質(zhì)。得到的濾液用錐形瓶收集，4t:冷凍保存(一周內(nèi)使用)。
(5).測(cè)試濃度。取適量過(guò)濾后的絲素蛋白溶液(約10mL)，置于小燒杯中，一定溫 度烘干，稱量烘干后的絲素蛋白的質(zhì)量，除以溶液質(zhì)量，得到絲素蛋白溶液的濃度 c為絲素溶液的濃度，m。為小燒杯的質(zhì)量，mi為絲素蛋白溶液與燒杯質(zhì)量的和，m2 為干燥后絲素蛋白與燒杯的質(zhì)量和。 制得的絲素蛋白溶液濃度通常在2% 5%之間。 本發(fā)明中，生物醫(yī)用材料微觀結(jié)構(gòu)均一，在液氮環(huán)境下將該純天然復(fù)合材料掰開(kāi)， 噴金后觀察內(nèi)部和表面的形貌?？梢杂^察到材料內(nèi)部和表面具有均一的微孔結(jié)構(gòu)。呈微小 的多孔海綿狀，孔的尺寸為20 200微米，見(jiàn)附圖吸水墊或止血棉的微觀結(jié)構(gòu)圖。單位質(zhì) 量水吸附能力為復(fù)合材料自身質(zhì)量的2 50倍，單位質(zhì)量血液的吸附能力為復(fù)合材料質(zhì)量 的2 50倍，pH值范圍為6. 5 7. 5。比表面積大，比傳統(tǒng)的吸水墊或止血棉的吸水止血 效果更強(qiáng)。 本發(fā)明中的生物醫(yī)用材料，具有一定的強(qiáng)度，吸水可立即軟化，可根據(jù)需要加工成 不同大小的片材來(lái)當(dāng)作吸水墊或止血棉使用。
本發(fā)明中的生物醫(yī)用材料可用作吸水墊或止血棉，可用環(huán)氧乙烷蒸氣或參照相關(guān) 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)吸水墊或止血棉進(jìn)行消毒。 本發(fā)明的止血棉進(jìn)行了血液的凝固試驗(yàn)，血液在止血海棉上的凝血時(shí)間約45 50秒。 本發(fā)明的吸水墊或止血棉，用于制造創(chuàng)可貼時(shí)，不會(huì)與創(chuàng)面粘結(jié)。止血棉能用于各 種創(chuàng)傷出血的止血功能。


吸水墊或止血棉的微觀結(jié)構(gòu)圖
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但這些實(shí)施例屬于本發(fā)明的保護(hù)范 圍。
實(shí)施例1 :絲素蛋白除絲膠 (1)去除絲膠蛋白。將20g Na2C03溶于4L水中，加熱至100。C，放入75g家蠶繅絲， 保持溶液微沸，并不斷攪拌。lh后倒去溶液，將煮好的絲素蛋白自然冷卻，用去離子水沖洗 干凈，放在烘箱內(nèi)24h，5(TC烘干后備用。 (2).溶解絲素蛋白。取44. 4g CaCl2，46mL乙醇，57. 6mL去離子水制成混合溶液，
在此溶液中放入15g烘干的絲素蛋白。使溶液充分浸沒(méi)絲素蛋白后，8(TC水浴加熱，攪拌溶
解。lh后，絲素蛋白全部溶解，停止加熱和攪拌，自然冷卻絲素蛋白溶液至室溫。 (3).透析絲素蛋白溶液。將冷卻后的絲素蛋白溶液倒入透析袋中(8000
10000Da)，常溫下自來(lái)水透析48h，去離子水透析24h，每3h換水。此過(guò)程可以除去絲素蛋
白溶液中原來(lái)含有的小分子雜質(zhì)。 (4).抽濾。將透析后的絲素蛋白溶液倒入布氏漏斗，用循環(huán)水抽濾泵抽濾兩次，除 去溶液中的固體雜質(zhì)。得到的濾液用錐形瓶收集，4t:冷凍保存(一周內(nèi)使用)。
(5).測(cè)試濃度。取適量過(guò)濾后的絲素蛋白溶液(約10mL)，置于小燒杯中，6(TC烘 干，稱量烘干后的絲素蛋白的質(zhì)量，除以溶液質(zhì)量，得到絲素蛋白溶液的濃度 c為絲素溶液的濃度，m。為小燒杯的質(zhì)量，mi為絲素蛋白溶液與燒杯的質(zhì)量和，m2 為干燥后絲素蛋白與燒杯的質(zhì)量和。 實(shí)驗(yàn)中制得的絲素蛋白溶液濃度通常在4% 5%之間。
實(shí)施例2由絲素蛋白與殼聚糖制備吸水墊或止血海棉 (1).配制O. 2M的乙酸溶液。將1. 2g乙酸去離子水溶解，滴定至lOOmL，得到O. 2M
的乙酸溶液。 (2).配制3%的殼聚糖溶液。取40mL乙酸溶液，溶解1. 2g殼聚糖，得到淺黃色的 粘稠溶液。 (3).制備絲素蛋白/殼聚糖混合溶液。制備絲素蛋白/殼聚糖混合溶液，兩者比 例為1 : l，攪拌15min。 (4).模具成型，冷凍干燥。將絲素蛋白/殼聚糖混合溶液倒入不同聚四氟乙烯模 具中，樣品在-20。C冷凍24h后，再冷凍干燥48h (-54。C ， 80Pa)。
(5).甲醇處理。將冷凍干燥后的樣品從模具中取出，甲醇浸泡2 6h后，倒去甲 醇，并冷凍干燥48h去除殘余的甲醇。最后得到我們需要的絲素蛋白/殼聚糖醫(yī)用材料。
(6).根據(jù)需要將(5)中的得到的材料裁剪成或加工成創(chuàng)傷用吸水墊或止血海棉。
實(shí)施例3 :由絲素蛋白與葡聚糖制備的吸水墊或止血海棉。 (1).配制1%的絲素蛋白溶液。取0.4g絲素蛋白，溶解于40ml去離子水，得到粘
稠溶液。 (2).配制1 %的葡聚糖溶液。取40mL去離子水，溶解0. 4g葡聚糖，得到粘稠溶液。
(3).制備絲素蛋白/葡聚糖混合溶液。將上述兩種溶液按照l(shuí) : l的體積比混 合，攪拌均勻。 (4).冷凍干燥成型。將絲素蛋白/葡聚糖溶液倒入模具中，裝有樣品的模具 在-20。C冷凍24h后，再冷凍干燥48h。 (5).甲醇處理。將冷凍干燥后的樣品從模具中取出，甲醇浸泡2 6h后，倒去甲 醇，并冷凍干燥48h去除殘留的甲醇。最后得到我們需要的絲素蛋白/葡聚糖醫(yī)用材料。
(6)根據(jù)需要將(5)中的得到的材料裁剪成或加工成創(chuàng)傷用吸水墊或止血海棉。
實(shí)施例4 :由絲素蛋白與透明質(zhì)酸制備的止血海棉 (1).配制5%的絲素蛋白溶液。取2.0g絲素蛋白，溶解于40ml去離子水，得到粘
稠溶液。 (2).配制3%的透明質(zhì)酸溶液。取40mL0. 2M的去離子水，溶解1.2g透明質(zhì)酸，得 到粘稠溶液。 (3).制備絲素蛋白/透明質(zhì)酸混合溶液。將上述兩種溶液按照體積1 : 1的比例 混合，攪拌均勻。 (4).冷凍干燥成型。將絲素蛋白/透明質(zhì)酸溶液倒入模具中，裝有樣品的模具 在-20。C冷凍24h后，再冷凍干燥48h。 (5).甲醇處理。將冷凍干燥后的樣品從模具中取出，甲醇浸泡2 6h后，倒去甲 醇，并冷凍干燥48h去除殘留的甲醇。最后得到絲素蛋白/透明質(zhì)酸醫(yī)用材料。
(6).根據(jù)需要將(5)中的得到的材料裁剪成止血海棉。
實(shí)施例5 :由膠原蛋白與殼聚糖制備的吸水墊 (1).配制1%的膠原蛋白溶液。取0.4g絲素蛋白，溶解于40ml去離子水，得到粘
稠溶液。 (2).配制3%的殼聚糖溶液。取40mL0.2M的乙酸溶液，溶解1.2g殼聚糖，得到粘
稠溶液。 (3).制備膠原蛋白/殼聚糖混合溶液。將上述兩種溶液按照體積1 : 1的比例混
合，攪拌均勻。 (4).冷凍干燥成型。將膠原蛋白/殼聚糖溶液倒入模具中，裝有樣品的模具 在-20。C冷凍24h后，再冷凍干燥48h。 (5).甲醇處理。將冷凍干燥后的樣品從模具中取出，甲醇浸泡2 6h后，倒去甲 醇，并冷凍干燥48h去除殘留的甲醇。最后得到膠原蛋白/殼聚糖吸水墊。
實(shí)施例6 :由膠原蛋白與葡聚糖制備的止血海棉 (1).配制5%的膠原蛋白溶液。取2.0g絲素蛋白，溶解于40ml去離子水，得到粘
7稠溶液。 (2).配制1 %的葡聚糖溶液。取40mL0. 2M的去離子水，溶解0. 4g葡聚糖，得到粘 稠溶液。 (3).制備膠原蛋白/葡聚糖混合溶液。將上述兩種溶液按照體積1 : 1的比例混
合，攪拌均勻。 (4).冷凍干燥成型。將膠原蛋白/葡聚糖溶液倒入模具中，裝有樣品的模具 在-20。C冷凍24h后，再冷凍干燥48h。 (5).甲醇處理。將冷凍干燥后的樣品從模具中取出，甲醇浸泡2 6h后，倒去甲 醇，并冷凍干燥48h去除殘留的甲醇。最后得到膠原蛋白與葡聚糖醫(yī)用材料。
(6).根據(jù)需要將( )中的得到的材料裁剪成止血海棉。
權(quán)利要求
一種用于創(chuàng)傷治療用的生物醫(yī)用材料，其特征在于，由多糖溶液和蛋白溶液混合制成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用材料，其特征在于，其中多糖溶液為1% 3%的多 糖溶液，蛋白溶液為1% 5%的蛋白溶液，將蛋白溶液和多糖溶液制備成混合溶液后，蛋 白和多糖在混合溶液中的濃度范圍分別是O. 5% 5%和0. 5% -3%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用材料，其特征在于，其中所述蛋白為絲素蛋白或膠 原蛋白，所述多糖選自，殼聚糖，或海藻酸，或葡聚糖，或透明質(zhì)酸高分子多糖，都是藥用級(jí) 的輔料，生物相容性好。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述生物醫(yī)用材料，其特征在于，原材料純度高，達(dá)到藥 用級(jí)，能夠滿足創(chuàng)傷修復(fù)的需要，而且，分子量大小具有多種規(guī)格，可以根據(jù)需要選擇。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4所述的生物醫(yī)用材料，其特征在于，其中的絲素蛋白是通過(guò)蠶絲 脫膠、溶解、透析等過(guò)程得到，提純后的絲素蛋白水溶液的質(zhì)量百分比濃度為2% 5%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5所述的生物醫(yī)用材料，其特征在于，尺寸可根據(jù)需要自行調(diào)節(jié)， 具備良好的多孔結(jié)構(gòu)，孔徑的尺寸為20 200微米，單位質(zhì)量水吸附能力為復(fù)合材料質(zhì)量 的1 40倍，單位質(zhì)量血液的吸附能力為復(fù)合材料質(zhì)量的1 40倍，pH值范圍為4. 5 7. 4。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l 6所述的生物醫(yī)用材料的制備方法，其特征在于，將多糖配成 質(zhì)量濃度為1 % 3 %的溶液，將蛋白配成濃度為1 % 5 %的蛋白溶液，將蛋白溶液和 多糖溶液制備成混合溶液，蛋白和多糖在混合溶液中的濃度范圍分別是0.5% 5%和 0. 5% _3%，混合物充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝?，倒入模具?01:烘干或冷凍干燥后，經(jīng)加熱或極性 有機(jī)溶劑處理，即得。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用材料，其特征在于，可根據(jù)需要加工成不同大小的 片材來(lái)當(dāng)作吸水墊或止血海棉使用，具備良好的吸水性能和不粘附傷口性能，還能起到止 血、消炎或愈創(chuàng)的作用。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用材料，其特征在于，用環(huán)氧乙烷蒸氣或參照相關(guān)國(guó) 際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)吸水墊或止血棉進(jìn)行消毒，吸水墊適用于制造創(chuàng)可貼，不會(huì)與創(chuàng)傷的創(chuàng)面粘結(jié)，止 血海棉能用于各種創(chuàng)傷大量出血的止血功能。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于， 主要步驟如下(1) .配制多糖溶液的溶劑，取一定的去離子水配制一定濃度的乙酸溶液或直接用去離 子水，(2) .配制多糖溶液，取40mL乙酸溶液或去離子水，溶解一定質(zhì)量的多糖，得到多糖粘 稠溶液，濃度為1% 3%，(3) .配制蛋白溶液，取一定量的去離子水或一定濃度的有機(jī)溶劑，溶解一定質(zhì)量的蛋 白，得到蛋白溶液，(4) .制備復(fù)合材料的溶液，將蛋白溶液/多糖溶液混合，蛋白和多糖在混合溶液中的 濃度范圍分別是O. 5% 5%和0.5% _3%，攪拌15min，然后超聲波分散，(5) .成型，將蛋白/多糖混合溶液倒入不同聚四氟乙烯模具中，樣品在-2(TC冷凍24h 后，再冷凍干燥48h，(6) .結(jié)構(gòu)處理，將冷凍干燥后的樣品從模具中取出，在一種醇液中浸泡2 6h后，倒去 醇液并冷凍干燥48h除去殘余的醇液，得到蛋白/多糖生物醫(yī)用材料，(7) .根據(jù)需要將(6)中的得到的材料裁剪成或加工成創(chuàng)傷用吸水墊或止血棉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由純天然材料制備的創(chuàng)傷用材料，本發(fā)明的材料使用絲素蛋白或膠原蛋白與殼聚糖，或海藻酸，或葡聚糖，或透明質(zhì)酸高分子多糖復(fù)合制成。所有高分子原料都具有良好的生物相容性，廣泛應(yīng)用于組織工程，醫(yī)療器械或醫(yī)藥輔料等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)A61L15/32GK101700409SQ200910223209
公開(kāi)日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者佘振定, 王明波, 譚榮偉 申請(qǐng)人:佘振定