專利名稱：一種納米殼聚糖人造皮膚及其制造方法
技術領域：
本發明涉及以納米殼聚糖和氨基酸或乳酸為主要原料，聚合成具有半透明的膜體、在生理鹽水中浸泡具有柔軟、豐滿的彈性形態，在4000倍顯微鏡下觀察到有三維網絡結構，具有良好的抑制細菌及抗腫瘤細胞生長的生物醫學特性，其組織為由納米殼聚糖與氨基酸或乳酸的聚合物而構成的人造皮膚；本發明還涉及制造這種人造皮膚的工藝方法。
背景技術：
燒傷、燙傷、潰瘍性皮膚傷面、創傷性出血、腫瘤疾患都是威脅人類健康的常見病、多發病和致命性疾病。皮膚疾患的治療以及皮膚代用品或類真皮特性人造皮膚，已有較長的研究開發歷史，也取得了相當的進展。但是，至目前仍有不可越愈的障礙，尚難范達到理想的狀態。而自體取皮治療又造成患者二次創傷，并可能引發某些并發癥。
近年，國內外眾多研究者對人造皮膚的基材選擇進行了大量的探索。如在膠原蛋白基材網架基礎上，以殼聚糖或衍生物的多孔三維結構基質網架，制成有表皮和真皮雙層結構的組織工程化人工皮膚(CN1363398A 2002公告)等報導，其基本思路是殼聚糖僅作其它材料的配伍改性單元。
近代納米技術的開發和應用，已為新材料的超微開發提供了一個全新的理倫、技術和應用基礎。在原子、分子尺寸范圍的納米結構物質，在應用特性方面有著巨大的質的變化。大量應用結果表明，在相同條件下納米化藥物的療效，一般比普通粒徑的同類藥物提高療效5-10倍。
發明內容
本發明的目的在于針對治療皮膚創傷的迫切需要，為患者提供一種對抑制細菌及腫瘤生長有良好效果的納米殼聚糖人造皮膚；本發明的另一個目的是提供生產這種人造皮膚的工藝方法。
一種納米殼聚糖人造皮膚，其特征在于具有半透明的膜體、在生理鹽水中浸泡具有柔軟、豐滿的彈性形態，在4000倍顯微鏡下觀察呈三維網絡結構，具有抑制細菌及抑制腫瘤細胞生長的生物醫學特性，其組織為納米殼聚糖與氨基酸或乳酸的聚合物。
一種納米殼聚糖人造皮膚的制造方法，其特征在于按重量份數計量，采用的配比原料為納米殼聚糖 100---120氨基酸或乳酸 5有機酸 75表面活性劑 5---30絕對粘度為4764mpa.s的聚丙烯酸 55---60去離子水 950；其制造方法按下述步驟進行第一步A料的制備取去離子水950重量份、有機酸75重量份、絕對粘度為4764mpa.s的聚丙烯酸55--60重量份，置于配有迥流冷凝器的反應釜中，在40℃--45℃、1000-3000轉/min攪拌作用下予溶解1.5小時，成為PH值為3.5-4.0、重量份為1080-1085的A料；第二步B料的制備A料制成后，保持反應釜內A料的溫度在40℃--45℃、并在1000-3000轉/min下對其攪拌，用30min的時間逐漸將100-120重量份的納米殼聚糖加進A料中，直至納米殼聚糖被全部溶解，成為納米殼聚糖的溶液，稱為B料；第三步納米殼聚糖與氨基酸或乳酸聚合物囊體的制備B料制成后，將反應釜內的B料在1000-3000轉/min攪拌和40-100W超聲波共同作用下，在1-1.5小時內將其溫度從40℃-45℃逐漸加熱至60℃-65℃，然后，再加入5-30重量份的表面活性劑，繼續在前述攪拌和超聲波共同作用下，逐漸加入5重量份的氨基酸或乳酸，在不停止攪拌和超聲波作用下進行聚合反應2小時，接著用1.5小時將反應釜內的溫度，從60℃-65℃逐漸升至88℃-90℃，并在此溫度下保持聚合反應1小時，聚合反應即告完結，趁熱過濾，即獲得淺肉色納米殼聚糖與氨基酸或乳酸的聚合物囊體；第四步將納米殼聚糖與氨基酸或乳酸的聚合物囊體，處理成納米殼聚糖人造皮膚的過程將納米殼聚糖與氨基酸或乳酸的聚合物囊體，用30℃-40℃的去離子水洗至中性，并剪切成膜，然后將這種膜在40℃-50℃溫度下干燥1.5小時，即得到厚度為0.05-0.3mm、淺棕色、半透明的納米殼聚糖與氨基酸或乳酸的聚合物膜，即稱為納米殼聚糖人造皮膚。
這種納米殼聚糖人造皮膚，具有半透明的膜體、在生理鹽水中浸泡具有柔軟、豐滿的彈性形態，在4000倍顯微鏡下可以觀察到有三維網絡結構，在生物醫學上具有良好的抑制細菌及抗腫瘤細胞生長的特性，其組織為由納米殼聚糖與氨基酸或乳酸構成的聚合物。
將已干燥的納米殼聚糖人造皮膚，按要求嚴格進行消毒，然后密封、包裝、入庫保存。
附加技術特征是①所用氨基酸可以為各類氨基酸；
②所用有機酸可為甲酸、乙酸、乳酸、丙二酸或己二酸；③所用表面活性劑可以是吐溫-20、平平加OS-10、平平加OS-15、JFZ-1高效勻染劑、JFZ滲透劑或其它脂肪類聚乙烯基醚；④所用納米殼聚糖，為具有以下理化指標的納米殼聚糖產品粉體顆粒≥80目，粉體容積密度為0.56-0.62g/ml，粉體水分≤5.6％，納米殼聚糖粒子的粒度為20-60nm、重金屬雜質含量鉛≤0.1mg/kg、汞≤0.1mg/kg、砷≤0.2mg/kg，可溶于弱酸、稀酸或六丙酮，無菌。
⑤工藝中所用超聲波，為超聲波發生器產生的40W-100W的超聲波。
本發明所用納米殼聚糖，可以按申請號為02133792.6，申請日為2002年9月23日，名稱為“一種納米尺寸殼聚糖的制造方法”，中國發明專利申請文件中所提供的方法制造出來。本發明所用其它原料均為市售產品。
本發明的優點在于由于本產品納米殼聚糖人造皮膚，具有抑制細菌生長和抗腫瘤細胞生長的良好生物醫學特性，因此能廣泛用于燒傷、燙傷、潰瘍皮膚的植皮，創傷止血，抑菌、消炎并促進細胞再生，加速創面愈合，可以用作透析膜，可作為修復內部損傷組織的良好組織支架材料；本工藝不同于現有技術的突出優點是現有技術制造殼聚糖人造皮膚，首先是制備出殼聚糖溶膠，然后將溶膠噴涂或涂刷成膜層經干燥而成，不能直接制造出人造皮膚囊體，而且膜層薄實用性差；本工藝可以直接合成納米殼聚糖與氨基酸或乳酸的聚合物囊體，經簡單地剪切即為人造皮膚，其膜層厚、彈性好、實用性強；而且工藝流程短、操作容易、節省設備。
具體實施例方式
實例1 納米殼聚糖人造皮膚制造方法一第一步A料的制備取去離子水950重量份、乙酸75重量份、絕對粘度為4764mpa.s的聚丙烯酸55重量份，置于配有迥流冷凝器的反應釜中，在40℃--45℃、1000-3000轉/min攪拌作用下予溶解1.5小時，成為PH值為3.5-4.0、重量份為1080的A料；第二步B料的制備A料制成后，保持反應釜內A料的溫度在40℃--45℃、并在1000-3000轉/min下對其攪拌，用30min的時間逐漸將120重量份的納米殼聚糖加進A料中，直至納米殼聚糖被全部溶解，成為納米殼聚糖溶液，稱為B料；第三步納米殼聚糖與甘氨酸或乳酸的聚合物囊體的制備B料制成后，將反應釜內的B料在1000-3000轉/min攪拌和40-100W超聲波共同作用下，在1-1.5小時內將其溫度從40℃-45℃逐漸加熱至60℃-65℃，然后，再加入30重量份的JFZ-1高效勻染劑，繼續在前述攪拌和超聲波共同作用下，逐漸加入5重量份的甘氨酸或乳酸，在不停止攪拌和超聲波作用下進行聚合反應2小時，接著用1.5小時將反應釜內的溫度逐漸升至90℃，并在此溫度下保持聚合反應1小時，聚合反應即告完結，趁熱過濾，即獲得淺肉色納米殼聚糖與甘氨酸或乳酸的聚合物囊體，即簡稱為納米殼聚糖囊體；第四步將生成的納米殼聚糖囊體，用30℃-40℃的去離子水洗至中性，并剪切成膜，然后將這種膜在40℃-50℃溫度下干燥1.5小時，即得到厚度為0.1-0.3mm、淺棕色半透明的納米殼聚糖人造皮膚。
經消毒、密封包裝保存。患者使用時，可將封存的納米殼聚糖人造皮膚取出，置于生理鹽水中浸泡1.5-3小時，即可恢復為具有柔軟、豐滿彈性的正常狀態，供臨床使用。
實例2 納米殼聚糖人造皮膚制造方法二第一步A料的制備取去離子水950重量份、乳酸70重量份、絕對粘度為4764mpa.s的聚丙烯酸60重量份，置于配有迥流冷凝器的反應釜中，在40℃--45℃、1000-3000轉/min攪拌作用下予溶解1.5小時，成為PH值為3.5-4.0、重量份為1080的A料；第二步B料的制備A料制成后，保持反應釜內A料的溫度在40℃--45℃、并在1000-3000轉/min下對其攪拌，用30min的時間逐漸將120重量份的納米殼聚糖加進A料中，直至納米殼聚糖被全部溶解，成為納米殼聚糖溶液，稱為B料；第三步納米殼聚糖與丙氨酸或乳酸的聚合物囊體的制備B料制成后，將反應釜內的B料在1000-3000轉/min攪拌和40-100W超聲波共同作用下，在1-1.5小時內將其溫度從40℃-45℃逐漸加熱至60℃-65℃，然后，再加入5重量份的吐溫--20，繼續在前述攪拌和超聲波共同作用下，逐漸加入5重量份的丙氨酸或乳酸，在不停止攪拌和超聲波作用下進行聚合反應2小時，接著用1.5小時將反應釜內的溫度逐漸升至90℃，并在此溫度下保持聚合反應1小時，聚合反應即告完結，趁熱過濾，即獲得淺肉色納米殼聚糖與丙氨酸或乳酸的聚合物囊體，即簡稱為納米殼聚糖囊體；第四步將納米殼聚糖囊體用30℃-40℃的去離子水洗至中性，并剪切成膜，然后將這種膜在40℃-50℃溫度下干燥1.5小時，即得到厚度為0.1-0.3mm、淺棕色半透明的納米殼聚糖人造皮膚。
經消毒、密封包裝保存。患者使用時，可將封存的納米殼聚糖人造皮膚取出，置于生理鹽水中浸泡1.5-3小時，即可恢復為具有柔軟、豐滿彈性的正常狀態，供使用。
權利要求
1.一種納米殼聚糖人造皮膚，其特征在于具有半透明的膜體、在生理鹽水中浸泡具有柔軟、豐滿的彈性形態，在4000倍顯微鏡下觀察呈三維網絡結構，具有抑制細菌及抑制腫瘤細胞生長的生物醫學特性，其組織結構為納米殼聚糖與氨基酸或乳酸的聚合物。
2.一種制造權利要求1所述納米殼聚糖人造皮膚的方法，其特征在于按重量份數計量，采用的配比原料為納米殼聚糖 100---120氨基酸或乳酸5有機酸 75表面活性劑 5---30絕對粘度為4764mpa.s的聚丙烯酸 55---60去離子水950；其制造方法按下述步驟進行第一步A料的制備取去離子水950重量份、有機酸75重量份、絕對粘度為4764mpa.s的聚丙烯酸55--60重量份，置于反應釜中，在40℃--50℃、1000-3000轉/min攪拌作用下予溶解1.5小時，成為PH值為3.5-4.0、重量份為1080-1085的A料；第二步B料的制備A料制成后，保持反應釜內A料的溫度在40℃--50℃、并在1000-3000轉/min下對其攪拌，用30min的時間逐漸將100-120重量份的納米殼聚糖加進A料中，直至納米殼聚糖被全部溶解，成為納米殼聚糖溶液，稱為B料；第三步納米殼聚糖與氨基酸或乳酸的聚合物囊體的制備B料制成后，將反應釜內的B料在1000-3000轉/min攪拌和40-100W超聲波共同作用下，在1-1.5小時內將其溫度從40℃-45℃逐漸加熱至60℃-65℃，然后，再加入5-30重量份的表面活性劑，繼續在前述攪拌和超聲波共同作用下，逐漸加入5重量份的氨基酸或乳酸，在不停止攪拌和超聲波作用下進行聚合反應2小時，接著用1.5小時將反應釜內的溫度，從60℃-65℃逐漸升至88℃-90℃，并在此溫度下保持聚合反應1小時，聚合反應即告完結，趁熱過濾，即獲得淺肉色納米殼聚糖與氨基酸或乳酸的聚合物囊體；第四步將納米殼聚糖與氨基酸或乳酸的聚合物囊體，處理成納米殼聚糖人造皮膚的過程將納米殼聚糖與氨基酸或乳酸的聚合物囊體，用30℃-40℃的去離子水洗至中性，并剪切成膜，然后將這種膜在40℃-50℃溫度下干燥1.5小時，即得到厚度為0.05-0.3mm、淺棕色、半透明的納米殼聚糖與氨基酸或乳酸的聚合物膜，即稱為納米殼聚糖人造皮膚。
3.按照權利要求2所述納米殼聚糖人造皮膚的制造方法，其特征在于所用氨基酸可以為各類氨基酸。
4.按照權利要求2所述納米殼聚糖人造皮膚的制造方法，其特征在于所用有機酸可為甲酸、乙酸、乳酸、丙二配或己二酸。
5.按照權利要求2所述納米殼聚糖人造皮膚的制造方法，其特征在于所用表面活性劑可以是吐溫-20、平平加OS-10、平平加OS-15、JFZ-1高效勻染劑、JFZ滲透劑或其它脂肪類聚乙烯基醚。
6.按照權利要求2所述納米殼聚糖人造皮膚的制造方法，其特征在于所用納米殼聚糖，為具有以下理化指標的納米殼聚糖產品粉體顆粒≥80目，粉體容積密度為0.56-0.62g/ml，粉體水分≤5.6％，納米殼聚糖的粒子粒度為20-60nm、重金屬雜質含量鉛≤0.1mg/kg、汞≤0.1mg/kg、砷≤0.2mg/kg，可溶于弱酸、稀酸或六丙酮，無菌。
7.按照權利要求2所述納米殼聚糖人造皮膚的制造方法，其特征在于工藝中所用超聲波，為超聲波發生器產生的40W-100W的超聲波。
全文摘要
本發明公開一種納米殼聚糖人造皮膚及制造方法；納米殼聚糖人造皮膚，有半透明膜體、用生理鹽水浸泡有柔軟、豐滿的彈性形態，在4000倍顯微鏡下觀察呈三維網絡結構，有良好的抑制細菌及腫瘤細胞生長的生物醫學特性，其組織為納米殼聚糖與氨基酸或乳酸的聚合物；制造方法由第一步A料制備、等二步B料制備、第三步納米殼聚糖囊體制備、及第四步將納米殼聚糖囊體制成人造皮膚的工藝組成；其中A料制備是將有機酸充分溶解稀釋，B料制備是將納米殼聚糖制成溶液，第三步是納米殼聚糖與氨基酸或乳酸聚合反應生成納米殼聚糖囊體，第四步是將該囊體剪成人造皮膚；優點是該皮膚生物醫學特性好，醫用價值高；工藝流程短、操作容易、節省設備降低成本。
文檔編號A61L27/60GK1795935SQ200410081608
公開日2006年7月5日 申請日期2004年12月28日 優先權日2004年12月28日
發明者龔正烈, 龔葆紅 申請人:廣漢恒宇新材料有限公司