本發(fā)明涉及生物材料，具體說是一種多組分復(fù)合水凝膠、制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、皮膚是人體最大的器官，易受到外界環(huán)境的破壞，盡管具有很高的自我再生潛力，但嚴(yán)重的皮膚缺陷愈合緩慢或者不會自發(fā)愈合，這需要用皮膚替代品覆蓋。目前臨床實踐中應(yīng)用最廣泛的是傳統(tǒng)敷料，如紗布、棉球、繃帶等，這些傳統(tǒng)敷料對治療一般傷口，具有一定的吸濕性和保護(hù)作用。紗布雖然成本低，對滲出物的吸收能力好，可保持傷口干燥，然而，這些傳統(tǒng)的敷料很容易粘附在傷口上，缺乏止血能力，透氣性差，并會造成創(chuàng)面繼發(fā)性損傷，從而不利于特定傷口的愈合。因此，有必要開發(fā)新的治療皮膚傷口的醫(yī)用敷料。

2、近年來，水凝膠在創(chuàng)面修復(fù)方面有著巨大的潛力，水凝膠是由親水聚合物的物理或化學(xué)交聯(lián)鍵組成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其中，水凝膠由于其多孔的分子結(jié)構(gòu)，以及其高含水量和良好的生物相容性和生物降解性，是可以用作不同傷口的敷料的候選者之一。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種多組分復(fù)合水凝膠、制備方法及其應(yīng)用，制備工藝簡單，成本較低，環(huán)保無公害，在創(chuàng)面修復(fù)方面也具有更大的潛力。

2、一種多組分復(fù)合水凝膠，包括羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖、氧化羧甲基纖維素、羧甲基殼聚糖。

3、所述羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖的分子量為400~600kd。

4、所述羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖的取代度為50%-60%，在該范圍內(nèi)促血管生成活性最佳。

5、所述羧甲基殼聚糖的羧化度≥80%，當(dāng)羧甲基殼聚糖的羧化度低于80%時，影響原料的溶解性以及后續(xù)的成膠性能。

6、所述羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖、氧化羧甲基纖維素、羧甲基殼聚糖的質(zhì)量比為1：（1~3）：（1~4），當(dāng)質(zhì)量比超過該范圍時，影響多組分復(fù)合水凝膠的成膠效果及成膠時間。

7、將所述多組分復(fù)合水凝膠保存于25℃時，在0.1~100%的應(yīng)力范圍內(nèi)，進(jìn)行流變測試，角頻率變化在0.1～100rad/s的范圍內(nèi)，儲能模量g’曲線和損耗模量g”曲線產(chǎn)生交點(diǎn)，其中，當(dāng)角頻率變化為0.1～4.6rad/s時，損耗模量<儲能模量，當(dāng)角頻率變化為4.6～100rad/s時，損耗模量>儲能模量。

8、所述羧甲基殼聚糖的胺基與氧化羧甲基纖維素的醛基發(fā)生席夫堿反應(yīng)，生成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的水凝膠，所述羧甲基葡聚糖的羧基與羧甲基殼聚糖的胺基通過電荷相互吸引形成離子鍵。其中，所述羧甲基葡聚糖呈三維螺旋構(gòu)象，附著于三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的水凝膠中，不僅可以提高羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖的生物學(xué)功能，還能提高其力學(xué)性能。

9、所述多組分復(fù)合水凝膠成膠時間為6~12min，若成膠時間太短，在注射器內(nèi)就會成膠，無法實現(xiàn)可注射性；若成膠時間過長，在傷口處成膠較慢，不能及時附著于創(chuàng)面。

10、一種多組分復(fù)合水凝膠的制備方法，具體步驟包括：

11、（1）制備羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖；

12、（2）制備氧化羧甲基纖維素；

13、（3）將氧化羧甲基纖維素、羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖混合溶解后，加入羧甲基殼聚糖水溶液，混合，得到多組分復(fù)合水凝膠；

14、或，

15、將羧甲基殼聚糖、羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖混合溶解后，加入氧化羧甲基纖維素水溶液，混合，得到多組分復(fù)合水凝膠。

16、所述羧甲基殼聚糖與氧化羧甲基纖維素不能在羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖加入之前混合，否則，羧甲基殼聚糖與氧化羧甲基纖維素會成膠，導(dǎo)致酵母β-1,3-葡聚糖無法混勻。

17、具體的，所述多組分復(fù)合水凝膠的制備方法，包括：

18、（1）將酵母β-1,3-葡聚糖加入到異丙醇中，隨后加入氫氧化鈉水溶液，攪拌堿化0.5~1.5小時，滴加一氯乙酸水溶液，滴加完升溫至50~70℃，攪拌1~4小時后反應(yīng)液分層，取下層，傾入甲醇中，攪拌0.5~1小時，析出，烘干，得到羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖鈉鹽，將所得羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖鈉鹽溶于水中，溶解后加入鹽酸水溶液調(diào)ph至2~3，倒入混合溶劑中，攪拌10~30分鐘，抽濾，乙醇洗滌，干燥，得到羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖；

19、（2）將羧甲基纖維素加入高碘酸鈉溶液中，20~40℃下攪拌4~10小時，過濾，干燥，得到粗品，將粗品加入到乙二醇水溶液中，攪拌10~30分鐘，過濾，去離子水洗滌，干燥，得氧化羧甲基纖維素；

20、（3）將氧化羧甲基纖維素加入到去離子水中，加入羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖，溶解，加入羧甲基殼聚糖水溶液，混合，靜置10~30分鐘，得到多組分復(fù)合水凝膠；

21、或，

22、將羧甲基殼聚糖加入去離子水中，加入羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖，溶解，加入氧化羧甲基纖維素水溶液，混合，靜置10~30分鐘，得到多組分復(fù)合水凝膠。

23、步驟（1）中，所述酵母β-1,3-葡聚糖、異丙醇、氫氧化鈉水溶液、一氯乙酸水溶液的質(zhì)量比為1：（20~60）：（0.3~0.8）：（0.2~1）。

24、其中，所述氫氧化鈉水溶液的濃度為13~15mol/l；

25、所述一氯乙酸水溶液的濃度為1~3mol/l；

26、所述鹽酸水溶液的濃度為1~3mol/l。

27、所述混合溶劑為異丙醇和乙醇的混合溶液，所述異丙醇與乙醇的質(zhì)量比為（2~1）：1。

28、步驟（2）中，所述羧甲基纖維素與高碘酸鈉溶液的質(zhì)量比為1：（4~20）。

29、所述高碘酸鈉溶液為高碘酸鈉的水溶液，其中高碘酸鈉與水的質(zhì)量比為1：（13~18）。

30、步驟（3）中，所述羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖與去離子水的質(zhì)量比為1：（15~30）。

31、所述羧甲基殼聚糖水溶液的質(zhì)量濃度為4~6wt%；

32、所述氧化羧甲基纖維素水溶液的質(zhì)量濃度為4~6wt%。

33、本發(fā)明還提供了上述多組分復(fù)合水凝膠在傷口敷料或創(chuàng)面修復(fù)材料中的應(yīng)用。

34、所述多組分復(fù)合水凝膠，dpph自由基清除率不小于40%，具有優(yōu)異的抗氧化能力。

35、一種傷口敷料，其特征在于，以羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖的多組分復(fù)合水凝膠為活性成分。

36、一種創(chuàng)面修復(fù)材料，其特征在于，以羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖的多組分復(fù)合水凝膠為活性成分。

37、優(yōu)選的，所述傷口敷料或創(chuàng)面修復(fù)材料，還包括必不可少的輔料。所述輔料包括支撐材料、滲吸層、保護(hù)膜。

38、酵母β-1,3-葡聚糖包含β-(1→3)-連接的直鏈和許多β-(1→6)-連接的分支結(jié)構(gòu)，由于其高度的分支結(jié)構(gòu)，呈三維螺旋構(gòu)象，這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)賦予酵母β-1,3-葡聚糖多種生物學(xué)功能，包括免疫調(diào)節(jié)、抗炎、抗氧化等，這些功能均對創(chuàng)面修復(fù)有積極的作用。但是，酵母β-1,3-葡聚糖復(fù)雜且高度分支的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其水溶性較差，從而限制了其在傷口愈合中的應(yīng)用。羧甲基化是酵母β-1,3-葡聚糖結(jié)構(gòu)改性的一種有效方式，引入羧甲基后，其水溶性和生物活性明顯提高。

39、有益效果：

40、1、本發(fā)明采用羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖、氧化羧甲基纖維素、羧甲基殼聚糖混合制備得到多組分復(fù)合水凝膠，其中，羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖具有促血管生成、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化作用；氧化羧甲基纖維素與羧甲基殼聚糖通過席夫堿交聯(lián)成膠，得到三維網(wǎng)狀水凝膠結(jié)構(gòu)，不僅具有良好的透氣性、保水效果，為創(chuàng)面愈合提供適宜的濕潤環(huán)境，有利于創(chuàng)面愈合，還具有自愈和可注射能力，使多組分復(fù)合水凝膠原位再生并且填充不規(guī)則的傷口區(qū)域。此外，所述羧甲基殼聚糖還具有抑菌活性，促進(jìn)傷口愈合。

41、2、本發(fā)明采用羧甲基酵母β-1,3-葡聚糖作為原料，其螺旋結(jié)構(gòu)不僅提高了多組分復(fù)合水凝膠的傷口愈合能力，還與三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的水凝膠配合，提高了多組分復(fù)合水凝膠的力學(xué)性能，使其在受力時能夠發(fā)生形變并適應(yīng)不同形狀的表面，從而提高其粘附力。