抗菌性創傷被覆材料及其製備方法
2023-06-14 03:05:21 1
抗菌性創傷被覆材料及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及利用殼聚糖-銀納米粒子的抗菌性創傷被覆材料及其製備方法。更詳細地，涉及通過將殼聚糖和銀塗敷於創傷被覆材料並進行乾燥的步驟製備，來慢慢放出銀納米粒子，由此具有優秀的緩釋特性的創傷被覆材料。
【專利說明】抗菌性創傷被覆材料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及抗菌性創傷被覆材料及其製備方法，更詳細地，涉及由於抗菌物質的緩釋特性優秀而可以在患者的皮膚傷口部位長時間持續抗菌作用的抗菌性創傷被覆材料及其製備方法。
【背景技術】
[0002]皮膚作為在人體中佔最大表面積並負責免疫功能的器官，是起到從外部的微生物或紫外線、化學物質等多種有害環境中保護我們的身體的作用及通過抑制人體的水分蒸發來防止脫水，並調節體溫的作用的組織。這種皮膚應具有較強的耐物理刺激性，具有彈力，並且在人體維持生命體的期間內應充分執行其作用，因此，若皮膚出現傷口，則會在這種重要的功能產生異常，會打破人體的均衡。
[0003]傷口治療作為恢復所有因外傷或手術而受損的組織的生物學過程，是能夠使患者治癒的重要的過程。治療傷口的方法可大致分為以維持紗布敷料之類的乾燥狀態的方式治療的方法和維持溼潤狀態的方法。
[0004]對以溼潤的環境維持傷口的溼敷的目前為止的臨床研究結果在急性傷口和被視為無法治療的傷口的慢性傷口的治療方面證明了溼敷所提供的溼潤環境的穩定性和有效性。即，由於在溼潤環境下，再生上皮細胞不僅沿著創面順暢地展開，而且滲出液所包含的多核白細胞、巨噬細胞、蛋白質分解酶及細胞生長因子等參與創傷治癒的物質在溼潤環境下能夠順暢地執行其作用，因此，有效地治癒傷口。
[0005]另一方面，銀(Ag)被公認為與其他任何金屬相比，抗菌及殺菌能力優秀，並且，隨著近代科學的發展，通過很多學者的系統性研究，以科學的方式證明了銀的抗菌作用及其機制。在醫藥界中，長期利用銀作為完美的抗生物質，且判定其效果也與以合成方式製備的人工抗生素對等，也不會伴隨副作用。
[0006]當前，存在利用銀來商品化的抗菌性敷料。醫院在棉花或繃帶使用銀是因為在燒傷、感染、炎症及其他微生物感染中，已科學性地證明了銀的功效。水溶液狀態的膠體銀作為受到美國食品藥品監督管理局(FDA)承認的自然抗生素，目前在美國與褪黑激素、脫氫表雄酮(DHEA, dehydroepiandrosterone) 一同普及為有效的藥,但在用作這種醫療用品方面，若利用電解的水吸收於織物面料並進行乾燥的現有技術，則不僅會使銀的成分微乎其微，還會在製備、搬運及使用過程中使銀脫落，從而存在喪失功效的缺點。
[0007]美國專利號第6719987號及美國專利號第6087549號公開了將銀納米粒子電塗(Electrical coating)於單層結構的聚氨酯網狀纖維等的技術,但由於過度含有銀，因此不僅具有對正常細胞的毒性強的缺點，而且還具有銀從產品中脫落而出的缺點。與此同時，由於缺乏能夠吸收滲出物的吸收能力，因此具有無法提供溼潤環境的缺點。並且，美國專利號6897349號雖然公開了將藉助化學反應來沉澱的銀納米粒子以物理方式向纖維組織之間擴散或分散的技術，但由於銀的含量不足，因此存在不僅難以期待充分的抗菌力，而且也難以期待充分的治療效果的缺點。不僅如此，將這種銀納米技術相結合的產品共同具有納米粒子的大小和形狀不均勻，粒度分布的控制並不容易，且難以調節銀的濃度及含量，製備費用高價的問題。
[0008]另一方面，殼聚糖作為存在於自然界的多糖類的一種，是對包含於螃蟹、蝦的殼和魷魚的骨頭、黴及細菌等微生物的細胞壁的甲殼素進行脫乙醯作用來獲得的化合物，從1980年代中期開始利用於多種產業領域。以前，這種殼聚糖的主要用途主要限定於凝集劑、重金屬吸附劑、染料廢水淨化劑等廢水處理領域和土壤改良劑、殺蟲劑、植物抗病毒劑及農藥等農業領域，但隨著殼聚糖的優點和多種特性得到證明，其範圍正在向食品和飲料應用領域、保健衛生應用領域、化妝品應用領域、纖維相關應用領域及醫藥品應用領域等擴大。尤其，有報告指出，隨著從1990年代開始作為能夠用作醫療用材料的物質備受矚目，殼聚糖利用於傷口治癒劑、人工皮膚、弱電性材料、血液凝固劑、人工腎膜、生物降解性手術用縫合線及抗菌性材料中。
[0009]更具體地，對於與甲殼素、殼聚糖相關的創傷被覆材料可以稱得上是最初的專利的德國專利第1906155號及德國專利第1906159號公開了被粉碎的甲殼素粉末對傷口的恢復呈現出優秀的效果，而美國專利第3632754號及美國專利第3914413號公開了甲殼素能夠促進創傷治癒，且具有分解於溶菌酶的性質，因此在生理學上能夠被溶解。並且，日本公開特許昭57-143508號提出了由甲殼素纖維製備的紗布，日本公開特許平5-92925號指出了為了用作燒傷治療劑，利用殼聚糖和棉、甲殼素和棉來保護傷口，緩解疼痛的效果優秀的事實，並公開了在甲殼素海綿的製備過程中，以1.5% (w/v)的濃度使液態甲殼素分散於水中，並倒在聚苯乙烯膜上之後，進行冷凍乾燥，由此獲得海綿形態的技術。
[0010]並且，美國專利第4651725號公開了由甲殼素纖維的無紡布(no n-wovenfabric)形成的創傷被覆材料的製備方法；美國專利第4699135號公開了由纖維狀甲殼素體(fibrous chitin body)的無紡布或纖維狀薄片(fibrous sheet)形成的創傷被覆材料的製備方法；韓國公開特許第2001-79260號公開了利用高取向殼聚糖短纖維(Highlyoriented chitosan short fiber)的臨床醫藥用被覆材料的製備方法；韓國公開特許第2001-67991號公開了含有殼聚糖的功能性纖維的製備方法；韓國公開特許第2000-14189號公開了利用甲殼素、殼聚糖藻酸的傷口治療用無紡布的製備方法。
[0011 ] 但是，這種常規的紗布型敷料雖然在吸收傷口分泌物方面有效，但卻具有不僅對外部的細菌等感染沒有防禦能力，以乾燥的狀態維持傷口而延遲治療，且敷料附著於傷口表面而致使替換並不容易的問題，而且還具有伴隨著新生組織損傷及疼痛的問題。並且，在治癒的初期階段，由於大量產生滲出物，因此具有需要每天替換好幾次敷料的不便。
[0012]由作為天然高分子的甲殼素/殼聚糖(chitin/chitosan)製備的傷口治療用敷料與由以往的合成高分子製備的產品相比較時，具有優秀的優點。由於適用甲殼素/殼聚糖的產品與以往的產品相比，人體適合性優秀，因此，傷口本身的治療效果卓越，且具有較強的有害化學物質和重金屬吸附能力，因此，期待能夠發揮祛毒效果。
[0013] 本發明人矚目於上述現有技術的問題及作為天然高分子的殼聚糖的功效，反覆研究具有充分的抗菌作用且具有優秀滲出物的吸收能，來提供溼潤環境，並且由於抗菌物質的緩釋特性優秀而可以在患者的皮膚傷口部位長時間持續抗菌作用的抗菌性創傷被覆材料的結果，發現了若將銀與殼聚糖一同混合，則殼聚糖和銀進行離子鍵合，使細微的殼聚糖-銀納米粒子均勻地塗敷於創傷被覆材料，從而慢慢放出作為抗菌物質的銀的緩釋特性優秀的事實，由此完成了本發明。
【發明內容】
[0014]技術問題
[0015]因此，本發明的目的在於，提供抗菌性創傷被覆材料及其製備方法，上述抗菌性創傷被覆材料及其製備方法不僅對各種病原性細菌起到充分的抗菌作用，而且對正常細胞的生長具有最小限度的毒性，並且，以不會貼在創傷表面的方式吸收滲出物，來提供溼潤環境，而且能夠緩釋性地放出殼聚糖-銀納米粒子，使抗菌特性長時間持續。
[0016]本發明的其他目的能夠使本發明所屬領域技術人員從下述的
【發明內容】
的記載明確地理解。
[0017]解決問題的手段
[0018]為了實現上述目的，根據本發明，提供抗菌性創傷被覆材料的製備方法，包括:使用水溶性殼聚糖和銀化合物，來獲得抗菌性塗敷溶液的步驟；使所獲得的上述抗菌性塗敷溶液吸附於泡沫敷料並進行塗敷的步驟；以及對吸附有上述抗菌性塗敷溶液的上述泡沫敷料進行乾燥，來獲得分散有殼聚糖-銀納米粒子的創傷被覆材料的步驟。
[0019]本發明還可包括將上述泡沫敷料塗敷之後吹入空氣，以確保氣孔的步驟。
[0020]本發明還可包括將上述泡沫敷料乾燥之後進行交聯的步驟。此時，以噴射包含CaCl2或戍二醒(Glutaraldehyde)或三聚磷酸鈉(Tripolyp hospate, TPP)的殼聚糖交聯溶液的方式執行上述交聯。
[0021]本發明的特徵在於，上述抗菌性塗敷溶液的殼聚糖濃度為0.075~10% w/v，銀化合物的濃度為0.01~10% w/v，尤其優選為0.1~6% w/v O
[0022]本發明的特徵在於,上述抗菌性塗敷溶液通過噴塗法(spray coat ing)、浸塗法(dip coating)、流塗法(flow coating)或旋塗法(spin coat1n)塗敷於上述泡沫敷料。
[0023]並且，根據本發明，提供分散有殼聚糖-銀納米粒子的抗菌性創傷被覆材料。
[0024]發明的效果
[0025]根據本發明，通過殼聚糖-銀納米粒子從創傷被覆材料慢慢洗脫，獲得能夠在溼潤環境的皮膚傷口部位長時間持續抗菌作用的緩釋特性優秀的抗菌性創傷被覆材料。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明的抗菌性創傷被覆材料的製備工序的流程圖。
[0027]圖2為表示分散在本發明的抗菌性創傷被覆材料的殼聚糖-銀納米粒子的大小和形狀的圖。
[0028]圖3為表示本發明的抗菌性創傷被覆材料的放出量測定結果的圖。
[0029]圖4為表示對本發明的抗菌性創傷被覆材料的金黃色葡萄球菌ATCC (Staphylococcus aureus ATCC) 6538 的抗菌性試驗結果的圖。
[0030]圖5為表示對本發明的抗菌性創傷被覆材料的肺炎克雷伯菌ATC C (Klebsiellapneumoniae ATCC) 4352的抗菌性試驗結果的圖。
【具體實施方式】
[0031 ] 以下，參照附圖對本發明進行更加具體的說明。
[0032]如圖1所示，為了製備本發明的創傷被覆材料，首先使用水溶性殼聚糖和銀化合物製備抗菌性塗敷溶液。
[0033]優選地，為了有效的塗敷和水溶性，水溶性殼聚糖(chitosan)應具有500~200000Da的分子量，而作為水溶性殼聚糖的種類，具有乳酸鹽水溶性殼聚糖、鹽酸鹽水溶性殼聚糖、抗壞血酸鹽水溶性殼聚糖及低分子量水溶性殼聚糖等的衍生物。作為水溶性殼聚糖的衍生物，可以例舉殼聚糖-聚乙二醇(PEG,polyethylene glycol)、殼聚糖-膽汁酸等。
[0034]上述塗敷溶液的殼聚糖的濃度優選為0.075~10% w/v，這是因為在殼聚糖的濃度過小的情況下，難以發揮充分的抗菌特性，相反，在殼聚糖的量過多的情況下，存在塗敷不均勻的可能性，因此並不優選。
[0035]另一方面，作為本發明中可使用的含銀的化合物，可使用溴化銀、碘化銀、氟化銀或氯化銀之類的滷化銀化合物、硝酸銀(AgNO3)、醋酸銀、碳酸銀、雷酸銀、氧化銀、高氯酸銀、雷酸銀、硫氰酸銀或它們的混合物等，而在傷口治療效果方面，優選使用硝酸銀(AgNO3)。
[0036]上述含銀化合物可添加0.01~10% w/v，尤其優選為0.1~6% w/v的量，若上述含銀化合物的添加量小於0.01% (w/v)，則因添加量過少而實質上難以期待抗菌特性的表達，若上述含銀化合物的添加量大於10.0% (w/v)，則會使銀單獨以粒子形態殘留，反而會有害於人體。
[0037]在本發明中，當製備塗敷溶液時，首先，能夠以將水溶性殼聚糖溶解於水之後添加銀化合物的方式製備，還能夠以單獨準備各個水溶液之後，將這些水溶液相混合的方式製備塗敷溶液。
[0038]一旦用塗敷溶液混合，則由水溶性殼聚糖的羥基(0H-)和銀化合物分離而成的銀離子(Ag+)相互進行離子鍵合，由此形成殼聚糖-銀納米粒子。因此，以將包含這種殼聚糖-銀納米粒子的塗敷溶液吸附、塗敷於泡沫敷料的方式製備抗菌性泡沫敷料。
[0039]作為將塗敷溶液塗敷於泡沫敷料的方法，可以利用例如噴塗法(s praycoating)、浸塗法(dip coating)、流塗法(flow coating)或旋塗法(spin coat1n)等方法，由此使塗敷溶液吸附於上述泡沫敷料。
[0040]塗敷溶液被吸附、塗敷的泡沫敷料會經過乾燥過程，而優選地，應在200°C以下的乾燥溫度下進行乾燥。若干燥溫度高於200°C，則泡沫敷料的物性會有變化，從而難以呈現所要獲得的效果。
[0041]根據需要，上述泡沫敷料可在塗敷之後，乾燥之前實施以0.lkgf/cm2以上的壓力吹入空氣，以確保氣孔的步驟。因塗敷溶液的吸附，泡沫敷料的氣孔被堵塞的可能性大，為了防止這一現象，實施吹氣。
[0042]並且，上述泡沫敷料還能包括在乾燥之後交聯的步驟。若在泡沫敷料塗敷殼聚糖-銀納米粒子之後，利用交聯溶液進行交聯，則殼聚糖-銀納米粒子相互交聯，使銀的緩釋特性更加優秀。作為交聯方法，例如能夠以在CaC12或戊二醛或三聚磷酸鈉I % (w/v)水溶液中浸潰泡沫敷料或將CaC12或戊二醛或三聚磷酸鈉1% (w/v)水溶液噴射於泡沫敷料的方式執行。在交聯之後，根據需要重新吹氣並實施熱風乾燥。
[0043]由此，在吸附抗菌性塗敷溶液的泡沫敷料均勻地分散有殼聚糖-銀納米粒子，從而獲得抗菌性創傷被覆材料。
[0044]通過這種方法製備的抗菌性創傷被覆材料能夠吸收並儲存自身重量的10倍以上的水分，因而當附著於傷口時，維持溼潤環境，給傷口治療提供有效的環境，並且，從抗菌性創傷被覆材料放出殼聚糖-銀納米粒子，從而對傷口提供抗菌效果。
[0045](實施例)
[0046]以下，通過實施例對本發明進行更加詳細的說明。但是，本發明並不局限於這些實施例。
[0047]殼聚糖溶液的製備
[0048]首先，為了了解用於表達抗菌力的殼聚糖的適當量，以水溶性殼聚糖的濃度分別成為 0.018% (w/v) ,0.037% (w/v) ,0.075% (w/v) ,0.125% (w/v) ,0.25% (w/v) ,0.5%(w/v) > I % (w/v) >6% (w/v) >10% (w/v)的方式在IL的蒸懼水中添加殼聚糖,並在常溫條件下充分攪拌I小時，由此製備殼聚糖溶液。
[0049]將市場上所銷售的泡沫敷料(長度:10cm，寬度:10cm，厚度:3cm)在常溫條件下浸潰於上述殼聚糖溶液，使上述泡沫敷料充分吸收殼聚糖溶液之後，在50°C條件下進行24小時的熱風乾燥，由此獲得含有水溶性殼聚糖的抗菌性創傷被覆材料。
[0050]根據KSJ4206:2008搖瓶法測定以上獲得的含有水溶性殼聚糖的創傷被覆材料的抗菌性，並將其結果呈現於表1中。從表1中確認了水溶性殼聚糖的含量從0.075%開始呈現出抗菌力的事實。
[0051]表1
[0052]
【權利要求】
1.一種抗菌性創傷被覆材料的製備方法，其特徵在於，包括: 使用水溶性殼聚糖和銀化合物，來獲得抗菌性塗敷溶液的步驟； 使所獲得的上述抗菌性塗敷溶液吸附於泡沫敷料並進行塗敷的步驟；以及 對吸附有上述抗菌性塗敷溶液的上述泡沫敷料進行乾燥，來獲得塗敷有水溶性殼聚糖-銀納米粒子的創傷被覆材料的步驟。
2.根據權利要求1所述的抗菌性創傷被覆材料的製備方法，其特徵在於，還包括將上述泡沫敷料塗敷之後，乾燥之前吹入空氣，以確保氣孔的步驟。
3.根據權利要求1所述的抗菌性創傷被覆材料的製備方法，其特徵在於，還包括將上述泡沫敷料乾燥之後進行交聯的步驟。
4.根據權利要求1所述的抗菌性創傷被覆材料的製備方法，其特徵在於，上述抗菌性塗敷溶液的殼聚糖濃度為0.075~10% w/v，銀化合物的濃度為0.01~10% w/Vo
5.根據權利要求1所述的抗菌性創傷被覆材料的製備方法，其特徵在於，上述抗菌性塗敷溶液通過噴塗法、浸塗法、流塗法或旋塗法塗敷於上述泡沫敷料。
6.根據權利要求3所述的抗菌性創傷被覆材料的製備方法，其特徵在於，以噴射包含CaCl2、戊二醛或三 聚磷酸鈉的殼聚糖交聯溶液的方式執行上述交聯。
7.根據權利要求1所述的抗菌性創傷被覆材料的製備方法，其特徵在於，上述水溶性殼聚糖為選自乳酸鹽水溶性殼聚糖、鹽酸鹽水溶性殼聚糖、抗壞血酸鹽水溶性殼聚糖及水溶性殼聚糖的衍生物中的至少一種。
8.根據權利要求1所述的抗菌性創傷被覆材料的製備方法，其特徵在於，上述銀化合物為選自包含含有溴化銀、碘化銀、氟化銀及氯化銀的滷化銀化合物、硝酸銀(AgNO3)、醋酸銀、碳酸銀、雷酸銀、氧化銀、高氯酸銀、雷酸銀及硫氰酸銀的組中的一種或兩種以上的混合物。
9.一種抗菌性創傷被覆材料，其特徵在於，塗敷有水溶性殼聚糖-銀納米粒子。
10.根據權利要求9所述的抗菌性創傷被覆材料，其特徵在於，上述水溶性殼聚糖為選自乳酸鹽水溶性殼聚糖、鹽酸鹽水溶性殼聚糖、抗壞血酸鹽水溶性殼聚糖中的至少一種。
11.根據權利要求9所述的抗菌性創傷被覆材料，其特徵在於，上述銀化合物為選自包含含有溴化銀、碘化銀、氟化銀及氯化銀的滷化銀化合物、硝酸銀、醋酸銀、碳酸銀、雷酸銀、氧化銀、高氯酸銀、雷酸銀及硫氰酸銀的組中的一種或兩種以上的混合物。
12.根據權利要求9所述的抗菌性創傷被覆材料，其特徵在於，上述抗菌性塗敷溶液的殼聚糖濃度為0.075~10% w/v，銀化合物的濃度為0.01~10% w/v。
【文檔編號】A61L15/18GK104080487SQ201280067405
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2012年12月28日 優先權日:2012年1月19日
【發明者】柳眩丞, 樸俊奎, 徐晙赫, 李昤求 申請人:Cg生物技術有限公司