玉米蛋白复合医用敷料及其制备方法与用途
阅读说明：本技术 玉米蛋白复合医用敷料及其制备方法与用途 (Corn protein composite medical dressing and preparation method and application thereof ) 是由 王瑾晔 王华杰 于 2020-06-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种玉米蛋白复合医用敷料及其制备方法与用途。该玉米蛋白复合医用敷料主要是由玉米醇溶蛋白(质量份数2～98％)和聚丙烯酸(质量份数2～98％),以及聚乙烯吡咯烷酮(质量份数0～96％)组成的薄膜。其吸水量为膜干重的2-80倍,拉伸比例为原始薄膜长度的1-5倍。其制备方法包括：把玉米醇溶蛋白、聚丙烯酸分别溶解在乙醇和水的混合溶液中,乙醇的体积百分浓度为55～95％,两者混合后,20～50℃恒温静置干燥或冷冻干燥；然后加入聚乙烯吡咯烷酮的乙醇和水的混合溶液,乙醇的体积百分浓度为55～95％；20～50℃恒温静置干燥或冷冻干燥成膜,制得玉米蛋白复合医用敷料。本发明的玉米蛋白复合医用敷料可用于创伤止血及组织修复。(The invention relates to a corn protein composite medical dressing and a preparation method and application thereof. The zein composite medical dressing is a film mainly composed of zein (2-98% by mass), polyacrylic acid (2-98% by mass) and polyvinylpyrrolidone (0-96% by mass). The water absorption capacity is 2-80 times of the dry weight of the film, and the stretching ratio is 1-5 times of the original film length. The preparation method comprises the following steps: respectively dissolving zein and polyacrylic acid in a mixed solution of ethanol and water, wherein the volume percentage concentration of the ethanol is 55-95%, mixing the zein and the water, and standing and drying at a constant temperature of 20-50 ℃ or freeze-drying; then adding a mixed solution of ethanol and water of polyvinylpyrrolidone, wherein the volume percentage concentration of the ethanol is 55-95%; standing and drying at a constant temperature of 20-50 ℃ or freeze drying to form a film, thus obtaining the corn protein composite medical dressing. The zein composite medical dressing can be used for wound hemostasis and tissue repair.)
技术领域
本发明属于医用伤口敷料技术领域，具体涉及玉米蛋白复合医用敷料及其制备方法与用途。
背景技术
身体受伤形成伤口后需要进行专业的处理，处理不当会引起感染、无法愈合、形成伤疤。理想的伤口敷料不仅能够止血，而且还能有效促进受损组织的修复再生。
目前的伤口敷料种类繁多，各有优缺点。传统敷料(如：天然或合成纤维制成的纱布类)价格便宜、可快速吸收血液及创面渗出液、加工过程简单。但是通透性太高、易使创面脱水；且由于不能隔离微生物，易引起交叉感染；此外还容易粘着在创面上难以去除。新型敷料(如：卡拉胶、海藻酸盐、壳聚糖、胶原及其复合材料等)，包括膜状、泡沫状、水凝胶、胶体等，具有优良的血液及渗出液吸收能力，能防止微生物侵入引起的交叉感染，但是柔韧性差是这些敷料的最大缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玉米蛋白复合医用敷料及其制备方法与用途。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明提供一种玉米蛋白复合医用敷料，所述玉米蛋白复合医用敷料包括如下质量百分比的各组分：玉米醇溶蛋白2～98％、聚丙烯酸2～98％、聚乙烯吡咯烷酮0～96％。
在本发明的一个实施方式中，所述玉米蛋白复合医用敷料包括如下质量百分比的各组分：玉米醇溶蛋白5％～80％、聚丙烯酸20％～95％、聚乙烯吡咯烷酮0％～75％。
在其中一个实施方式中，所述玉米蛋白复合医用敷料包括如下质量百分比的各组分：玉米醇溶蛋白35％～65％、聚丙烯酸35％～65％、聚乙烯吡咯烷酮0％～30％。
本发明中，所述玉米蛋白复合医用敷料为一种薄膜。
本发明所述玉米蛋白复合医用敷料的吸水量为自身干质量的2-80倍，拉伸比例为原始薄膜长度的1-5倍。
本发明还提供所述玉米蛋白复合医用敷料的制备方法，当玉米蛋白复合医用敷料不含聚乙烯吡咯烷酮时，将玉米醇溶蛋白、聚丙烯酸分别溶解在乙醇和水的混合溶液中，将两者混合后，恒温静置干燥或冷冻干燥成膜，制得玉米蛋白复合医用敷料。
本发明还提供所述玉米蛋白复合医用敷料的制备方法，当玉米蛋白复合医用敷料含有聚乙烯吡咯烷酮时，将玉米醇溶蛋白、聚丙烯酸分别溶解在乙醇和水的混合溶液中，将两者混合后，恒温静置干燥或冷冻干燥；然后加入含有聚乙烯吡咯烷酮的乙醇和水的混合溶液，恒温静置干燥或冷冻干燥成膜，制得玉米蛋白复合医用敷料。
在本发明的一个实施方式中，所述的乙醇和水的混合溶液中乙醇的体积百分浓度为55～95％。
在本发明的一个实施方式中，所述恒温静置温度为20～50℃。
本发明还提供所述玉米蛋白复合医用敷料的用途，所述玉米蛋白复合医用敷料在伤口中的应用。所述玉米蛋白复合医用敷料可用于创伤止血及组织修复。
本发明还提供一种医用设备，其含有所述玉米蛋白复合医用敷料。
本发明中，玉米醇溶蛋白具有生物相容性优良、可降解吸收、易成膜等特点，尤其是玉米醇溶蛋白膜具有强度和柔韧性，是赋予本发明的玉米蛋白复合医用敷料拉伸性能的主要因素。聚丙烯酸粘附性强，且和聚乙烯吡咯烷酮一样吸水能力高，保水性好，是在临床上已得到应用的安全的医用材料。聚丙烯酸的吸水性使薄膜结合更多的水分子，进一步提高了薄膜的柔韧性。本发明正是基于这些材料特性，制备出了具有优良力学性能、高吸水性和粘附性、止血效果良好的玉米蛋白复合医用敷料。除了亲水成分及加入比例外，干燥方法也会影响膜的微观结构，冷冻干燥法得到了多孔网络状结构。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明提供的玉米蛋白复合医用敷料具有优良的拉伸性能、粘附性和吸水性，与关节等运动部位具有高度匹配性，即使创伤部位变形仍能紧密贴合，可有效吸收血液水分和创口渗出液，在发挥止血功能的同时保持创面干燥，不易感染，因此有利于组织修复。另外，该膜发挥作用后用生理盐水等即可彻底除去。
2、本发明提供的玉米蛋白复合医用敷料，其制备方法简单、条件温和；使用的溶剂为水和乙醇，环境友好；不需要后续的复杂提纯步骤，利于量产。具有广泛的应用前景。
附图说明
图1：实施例2制备的玉米蛋白复合医用敷料的实物图(A)及吸水后的照片(B)。
图2：实施例3制备的玉米蛋白复合医用敷料表面的扫描电子显微镜照片。
图3：实施例4制备的玉米蛋白复合医用敷料在水中拉伸前(A)、拉伸后(B)的图片，及抗拉强度曲线(C)。
图4：实施例7制备的玉米蛋白复合医用敷料用于烧伤修复前(A)和修复后(B)的照片。
图5：实施例9制备的玉米蛋白复合医用敷料对大鼠肝脏出血止血(A)和止血并去除后(B)的照片。
图6：实施例10制备的玉米蛋白复合医用敷料粘贴在手指关节处(A)和反复弯曲5次后(B)的照片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
玉米蛋白复合医用敷料，由以下质量份数的原料制成：玉米醇溶蛋白10g，聚丙烯酸0.2g。
本实施例的玉米蛋白复合医用敷料的制备方法，步骤如下：
将玉米醇溶蛋白、聚丙烯酸分别溶解在100mL乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为55％。混合后，20℃恒温静置干燥。制得玉米蛋白复合医用敷料材料。
实施例2
玉米蛋白复合医用敷料，由以下质量份数的原料制成：玉米醇溶蛋白0.2g，聚丙烯酸10g。
本实施例的玉米蛋白复合医用敷料的制备方法，步骤如下：
将玉米醇溶蛋白、聚丙烯酸分别溶解在100mL乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为55％。混合后，20℃恒温静置干燥，制得玉米蛋白复合医用敷料材料。
对本实施例制备的玉米蛋白复合医用敷料进行吸水测试，本实施例制备的玉米蛋白复合医用敷料的吸水量5倍于自身干质量，拉伸比例为原始薄膜长度的2倍。
图1是利用本实施例制备的玉米蛋白复合医用敷料实物图(A)及吸水后(B)的照片。
实施例3
玉米蛋白复合医用敷料，由以下质量份数的原料制成：玉米醇溶蛋白1g，聚丙烯酸1g，聚乙烯吡咯烷酮0.1g。
本实施例的玉米蛋白复合医用敷料的制备方法，步骤如下：
将玉米醇溶蛋白、聚丙烯酸分别溶解在100mL乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为55％。混合后冷冻干燥。然后，加入100mL含有聚乙烯吡咯烷酮的乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为55％。冷冻干燥成膜制得玉米蛋白复合医用敷料材料。
利用本实施例制备的玉米蛋白复合医用敷料吸水量2倍于自身干质量，拉伸比例为原始薄膜长度的5倍。
图2是利用本实施例制备的玉米蛋白复合医用敷料表面的扫描电子显微镜照片。从图2可以看出，冷冻干燥获得的玉米蛋白复合医用敷料为网状多孔结构。
实施例4
玉米蛋白复合医用敷料，由以下质量份数的原料制成：玉米醇溶蛋白2g，聚丙烯酸2g，聚乙烯吡咯烷酮1g。
本实施例的玉米蛋白复合医用敷料的制备方法，步骤如下：
将玉米醇溶蛋白、聚丙烯酸分别溶解在100mL乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为55％。混合后20℃恒温静置干燥。然后加入100mL含有聚乙烯吡咯烷酮的乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为55％。20℃恒温静置干燥成膜，制得玉米蛋白复合医用敷料材料。
用本实施例制备的玉米蛋白复合医用敷料吸水量80倍于自身干质量，拉伸比例为原始薄膜长度的1倍。
图3是利用本实施例制备的玉米蛋白复合医用敷料实物在水中拉伸前(A)、拉伸后(B)的图片，以及抗拉强度曲线(C)。
实施例5
玉米蛋白复合医用敷料，由以下质量份数的原料制成：玉米醇溶蛋白0.1g，聚丙烯酸0.1g，聚乙烯吡咯烷酮4.8g。
本实施例的玉米蛋白复合医用敷料的制备方法，步骤如下：
将玉米醇溶蛋白、聚丙烯酸分别溶解在100mL乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为65％。混合后25℃恒温静置干燥。然后加入100mL含有聚乙烯吡咯烷酮的乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为65％。25℃恒温静置干燥成膜，制得玉米蛋白复合医用敷料材料。
实施例6
玉米蛋白复合医用敷料，由以下质量份数的原料制成：玉米醇溶蛋白5g，聚丙烯酸2.5g，聚乙烯吡咯烷酮5g。
本实施例的玉米蛋白复合医用敷料的制备方法，步骤如下：
将玉米醇溶蛋白、聚丙烯酸分别溶解在100mL乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为65％。混合后，25℃恒温静置干燥。然后，加入100mL含有聚乙烯吡咯烷酮的乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为65％。25℃恒温静置干燥成膜，制得玉米蛋白复合医用敷料材料。
实施例7
玉米蛋白复合医用敷料，由以下质量份数的原料制成：玉米醇溶蛋白1.5g，聚丙烯酸1g。
本实施例的玉米蛋白复合医用敷料的制备方法，步骤如下：
将玉米醇溶蛋白、聚丙烯酸分别溶解在100mL乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为65％。混合后25℃恒温静置干燥成膜，制得玉米蛋白复合医用敷料材料。
图4是利用本实施例制备的玉米蛋白复合医用敷料进行大鼠烧伤皮肤修复前(A)及修复后(B)的照片。从图中可以看出伤口结痂已脱落，皮肤组织得到完全修复。
实施例8
玉米蛋白复合医用敷料，由以下质量份数的原料制成：玉米醇溶蛋白25g，聚丙烯酸1g，聚乙烯吡咯烷酮2g。
本实施例的玉米蛋白复合医用敷料的制备方法，步骤如下：
将玉米醇溶蛋白、聚丙烯酸分别溶解在100mL乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为75％。混合后30℃恒温静置干燥。然后加入100mL含有聚乙烯吡咯烷酮的乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为75％。30℃恒温静置干燥成膜，制得玉米蛋白复合医用敷料材料。
实施例9
玉米蛋白复合医用敷料，由以下质量份数的原料制成：玉米醇溶蛋白1g，聚丙烯酸5g，聚乙烯吡咯烷酮10g。
本实施例的玉米蛋白复合医用敷料的制备方法，步骤如下：
将玉米醇溶蛋白、聚丙烯酸分别溶解在100mL乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为75％。混合后冷冻干燥。然后加入100mL含有聚乙烯吡咯烷酮的乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为75％。冷冻干燥成膜制得玉米蛋白复合医用敷料材料。
图5是利用本实施例制备的玉米蛋白复合医用敷料进行大鼠肝脏出血止血(A)、止血并去除后(B)的照片。
从图中可以看出，止血后创面材料得到彻底清除，没有再出血。
实施例10
玉米蛋白复合医用敷料，由以下质量份数的原料制成：玉米醇溶蛋白40g，聚丙烯酸2.5g，聚乙烯吡咯烷酮5g。
本实施例的玉米蛋白复合医用敷料的制备方法，步骤如下：
将玉米醇溶蛋白、聚丙烯酸分别溶解在100mL乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为85％。混合后40℃恒温静置干燥。然后加入100mL含有聚乙烯吡咯烷酮的乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为85％。40℃恒温静置干燥成膜，制得玉米蛋白复合医用敷料材料。
图6是利用本实施例制备的玉米蛋白复合医用敷料粘贴在手指关节处(A)和反复弯曲5次后(B)的照片。
该图显示本实施例制备的玉米蛋白复合医用敷料具有很好的粘附性和变形能力。
实施例11
质量玉米蛋白复合医用敷料，由以下质量份数的原料制成：玉米醇溶蛋白30g，聚丙烯酸5g，，聚乙烯吡咯烷酮5g。
本实施例的玉米蛋白复合医用敷料的制备方法，步骤如下：
将玉米醇溶蛋白、聚丙烯酸分别溶解在100mL乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为95％。混合后50℃恒温静置干燥成。然后加入100mL含有聚乙烯吡咯烷酮的乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为95％。50℃恒温静置干燥成膜，制得玉米蛋白复合医用敷料材料。
实施例12
玉米蛋白复合医用敷料，由以下质量份数的原料制成：玉米醇溶蛋白50g，聚丙烯酸10g，聚乙烯吡咯烷酮10g。
本实施例的玉米蛋白复合医用敷料的制备方法，步骤如下：
将玉米醇溶蛋白、聚丙烯酸分别溶解在100mL乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为95％。混合后，50℃恒温静置干燥。然后，加入100mL含有聚乙烯吡咯烷酮的乙醇和水的混合溶液中，乙醇的体积百分浓度为95％。50℃恒温静置干燥成膜制得玉米蛋白复合医用敷料材料。
玉米蛋白复合医用敷料各成分中，玉米醇溶蛋白对维持膜强度起到主要作用，但由于其疏水性因而吸水能力有限，加入亲水的聚丙烯酸和聚乙烯吡咯烷酮大大改进了吸水性能；其中聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的加入使得吸水能力显著增加并有助于网状结构的形成(图2)；聚丙烯酸则贡献了粘附性，并对拉伸性能的提高有协同作用(表1)。
表1.玉米蛋白复合医用敷料膜的断裂强度和伸长率。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。