阅读说明：本技术 一种微纳米氢化镁抗菌消炎伤口敷料 (Micro-nano magnesium hydride antibacterial and anti-inflammatory wound dressing ) 是由 袁广银 裴佳 丁文江 于 2018-06-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种微纳米氢化镁抗菌消炎伤口敷料,所述伤口敷料的组成包括有效抗菌消炎成分氢化镁MgH<Sub>2</Sub>微纳米粉、辅料及敷料基体；敷料基体表面和/或内部均匀加载涂覆氢化镁微纳米粉。氢化镁微纳米粉遇到伤口渗出液立即吸湿并反应转化成微纳米氢氧化镁颗粒,同时造成局部微碱性,具有不需光照诱导的广谱杀菌性和较好的生物相容性。同时反应释放的氢气具有无毒、消炎特性,并具有一定防止伤口粘连作用。储存及使用方便、安全、环保,抗菌消炎防感染、有利于伤口创面修复。(The invention discloses a micro-nano magnesium hydride antibacterial and anti-inflammatory wound dressing which comprises an effective antibacterial and anti-inflammatory component magnesium hydride MgH 2 micro-nano powder, auxiliary materials and a dressing matrix; the surface and/or the interior of the dressing matrix is uniformly loaded and coated with the magnesium hydride micro-nano powder. When meeting wound exudate, the magnesium hydride micro-nano powder immediately absorbs moisture and reacts to be converted into micro-nano magnesium hydroxide particles, and meanwhile, the magnesium hydride micro-nano powder causes local alkalescence, and has broad-spectrum bactericidal property and better biocompatibility without illumination induction. Meanwhile, the hydrogen released by the reaction has the characteristics of no toxicity and inflammation diminishing, and certain prevention of wound adhesionAnd (4) performing joint action. Convenient storage and use, safety, environmental protection, antibiosis, antiphlogosis, infection prevention and contribution to wound surface repair.)

一种微纳米氢化镁抗菌消炎伤口敷料

技术领域

本发明涉及医用伤口及创伤敷料，特别是指一种具有抗菌消炎功能并且安全、环保的微纳米氢化镁敷料。

背景技术

人体皮肤受伤后，伤口局部即有不同程度的组织坏死和血管断裂出血，数小时内便出现炎症反应，表现为充血、浆液渗出及白细胞游出。机体会有一系列生化程序试图进行修复和重建，基本过程包括止血期、炎症期、细胞增生期以及成熟及重塑期。在此修复期间，医用敷料作为伤口处的覆盖物，常常起着重要作用：可以暂时代替皮肤屏障的部分作用，为创口愈合提供有利微环境；同时还具有控制伤口分泌物、止血，抑制伤口感染，减少或去除疤痕形成、加快愈合修复等功效。

为了避免伤口细菌感染和发炎而影响创面修复，医用敷料中常会添加抗菌成分。目前市面上常见的有银离子、甲壳素/壳聚糖和杀菌药物等。然而银系抗菌剂原料贵、成本较高，抗真菌和霉菌效果较差，并且银并非人体必需元素、体内生物安全性和生物相容性较差，使用对环境安全也有破坏。甲壳素/壳聚糖类天然抗菌剂抑菌能力对周围环境pH依赖强性，并且对革兰氏阴性菌抑制能力较弱。而常见杀菌药物易产生耐药性，并且往往还存在副作用。

发明内容

为解决现有技术中所存在的上述问题，本发明提供了一种安全、环保、生物相容性好的具有抗菌消炎功能的微纳米氢化镁抗菌消炎伤口敷料。其特点是以微纳米氢化镁MgH₂作为常用敷料基体的添加剂及抗菌消炎有效成分。当微纳米氢化镁遇到伤口渗出液时立即吸湿并发生反应MgH₂+2H₂O→Mg(OH)₂+2H₂↑

反应转化生成的微纳米氢氧化镁颗粒具有显著抗菌功能，其比表面积较大易吸附微生物，而同时颗粒周围产生的活性氧自由基ROS可破坏细菌细胞壁结构从而迅速杀死细菌。此外，根据胞吞-离解机理，Mg(OH)₂微纳米颗粒可由胞吞作用进入细菌细胞内部，在水性环境中释放OH^-，破坏正常pH微环境，引起核酸和蛋白质化学变性，从而致细菌死亡。微纳米氢氧化镁颗粒抗菌效率高、具有广谱杀菌性、不依赖于光源在黑暗中也可进行。并且其降解产物镁离子是人体必需的大量元素，生物安全性高。

同时上述反应还释放出无毒的氢气，一方面在伤口附近隔绝了氧气、造成低氧环境，进一步抑制耗氧菌的生长，同时气体释放的物理作用还能一定程度减轻、防止伤口粘连；另一方面氢气具有明确的抗炎症作用，而没有激素和阿斯匹林类药物的副作用，因此有利于创面处的消炎，促进伤口的恢复，同时有研究报道氢气还具有消除和防止产生疤痕的作用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种微纳米氢化镁抗菌消炎伤口敷料，所述伤口敷料的组成包括氢化镁MgH₂微纳米粉(有效抗菌消炎成分)、辅料及敷料基体；敷料基体表面和/或内部均匀加载涂覆氢化镁微纳米粉。

优选地，所述氢化镁微纳米粉尺寸为10nm-10μm。氢化镁微纳米粉尺寸越小杀菌效率越高。大于10μm时，杀菌效果显著降低，而小于10nm时，制造成本迅速增高，并且由于尺寸太小对对生物安全性可造成一定负面影响。

优选地，所述氢化镁微纳米粉加载于敷料基体表面和/或内部的量为1μg-1mg/平方厘米敷料。氢化镁微纳米粉加载小于1μg/平方厘米时，未达到对大部分伤口感染类细菌的MIC(最小抑菌浓度)；大于1mg/平方厘米时，一方面远超过所需抑菌MIC、属于浪费，另一方面反应产生的碱性环境、氢气及局部释放热量都过高，不利于创面尽快愈合。

优选地，所述敷料使用时所产生的氢气量为0.0018-1.8mL/平方厘米敷料。产生氢气量小于0.0018mL/平方厘米时，不能充分的防伤口粘连；大于1.8mL/平方厘米时，产气量及反应局部释放热量都过高，不利于创面尽快愈合。

优选地，所述敷料基体可为天然纱布、合成纤维无纺布、发泡多聚体膜、水凝胶、海藻酸盐、琼脂糖、胶原/明胶、甲壳素/壳聚糖膜中的一种或两种组合。

优选地，所述辅料包括药用黏合剂、软膏类基质、医用水凝胶等。

优选地，所述有效抗菌消炎成分氢化镁微纳米粉还可与其他常见抗菌剂混合加载涂覆于敷料基体表面和/或内部，用以协同抗菌消炎。

优选地，所述其他常见抗菌剂可为无机抗菌剂、有机抗菌剂中的一种或几种。

更优选地，所述无机抗菌剂包括银、铜、纳米氧化锌、纳米二氧化钛；所述有机抗菌剂包括季胺盐类抗菌剂、壳聚糖。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的伤口敷料中的氢化镁微纳米粉遇到伤口渗出液立即吸湿并反应转化成微纳米氢氧化镁颗粒，同时造成局部微碱性，具有不需光照诱导的广谱杀菌性和较好的生物相容性；同时反应释放的氢气具有无毒、消炎特性，并具有一定防止伤口粘连作用。

2、本发明的伤口敷料储存及使用方便、安全、环保，抗菌消炎防感染、有利于伤口创面修复。

3、本发明与现有技术常见的通过加载银离子、甲壳素/壳聚糖和杀菌药物的方法相比具有显著优点。与银系抗菌剂相比，生物学安全性和相容性明显优越，对环境友好，成本也较低；与甲壳素/壳聚糖类天然抗菌剂相比，广谱杀菌性更好，对革兰氏阴性菌的杀菌效果更显著，对周围环境pH也没有明显依赖；与常见广谱抗生素药物如庆大霉素、万古霉素等相比，还未对细菌产生耐药性，也没有明显副作用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实实施1

将粒径10-100nm的纳米氢化镁按2％w/v均匀分散在熔融的聚乙烯中，将上述溶液经喷丝、铺纲、热压卷等工艺流程加工成复合纳米氢化镁的聚乙烯基无纺布敷料。对应的氢化镁微纳米粉加载于敷料基体的量为5μg/平方厘米敷料；该敷料使用时所产生的氢气量为0.0086mL/平方厘米敷料。

将上述敷料进行体外抗菌实验，对代表性的革兰氏阳性金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性大肠杆菌的24小时抑菌率均达95％以上。体外成纤维细胞毒性实验显示毒性为0-1级，成纤维细胞成活增殖率在90％以上。

实施例2

将粒径200-1000nm的纳米氢化镁按10％w/v均匀分散在含1％硅烷偶联剂的无水乙醇溶液中，将活化后的天然纱布浸入上述溶液15分钟后提拉取出，50℃烘干后继续真空常温干燥24小时。对应的氢化镁微纳米粉加载于敷料基体的量为50μg/平方厘米敷料；该敷料使用时所产生的氢气量为0.086mL/平方厘米敷料。

将上述敷料进行动物(兔)体抗菌实验，72h内对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率均达95％以上。创口愈合速率较对照组聚乙烯基无纺布敷料快了约25％。

实施例3

将粒径500nm-10μm的微纳米氢化镁按15％w/v均匀分散于无水乙醇中配成溶液，将上述溶液均匀喷涂于壳聚糖膜敷料基体表面，50℃烘干后继续真空常温干燥24小时。对应的氢化镁微纳米粉加载于敷料基体的量为350μg/平方厘米敷料；该敷料使用时所产生的氢气量为0.6mL/平方厘米敷料。

体外抗菌实验结果表明，未喷涂纳米氢化镁的壳聚糖膜敷料基体对革兰氏阳性金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性大肠杆菌的24小时抑菌率分别为78％和63％，喷涂纳米氢化镁后抑菌率均上升到99％。体外成纤维细胞毒性实验显示毒性为0-1级，成纤维细胞成活增殖率在90％以上。

实施例4

将粒径100-500nm纳米氢化镁按5％w/v以及粒径20-50nm的纳米银按0.5％w/v均匀分散于含1％硅烷偶联剂的无水乙醇中，将上述溶液均匀滴涂于发泡多聚体膜敷料基体上，50℃烘干后继续真空常温干燥24小时。对应的氢化镁微纳米粉加载于敷料基体的量为0.8mg/平方厘米敷料；该敷料使用时所产生的氢气量为1.4mL/平方厘米敷料。

将上述敷料进行动物(兔)体抗菌实验，72h内对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和性大肠杆菌的抑菌率均达99.9％以上。

实施例5

将粒径50-100nm的纳米氢化镁按8％w/v均匀分散于无水乙醇中配成溶液，将上述溶液均匀喷涂于胶原敷料基体表面，50摄氏度烘干后继续真空常温干燥24小时。对应的氢化镁微纳米粉加载于敷料基体的量为100μg/平方厘米敷料；该敷料使用时所产生的氢气量为0.17mL/平方厘米敷料。

体外抗菌实验结果表明，未喷涂纳米氢化镁的胶原敷料基体对革兰氏阳性金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性大肠杆菌的24小时抑菌率几乎为0(～2％)，喷涂纳米氢化镁后抑菌率均上升到99％以上。体外成纤维细胞毒性实验显示毒性为0级，成纤维细胞成活增殖率在95％以上。

实施例6

将粒径500nm-5μm的微纳米氢化镁按3％w/v和粒径100-200nm的纳米氧化锌按1％w/v均匀分散于有机硅胶水中，将上述复合胶水涂敷一层于海藻酸盐敷料基体表面，常温固化24小时以上。对应的氢化镁微纳米粉加载于敷料基体的量为20μg/平方厘米敷料；该敷料使用时所产生的氢气量为0.035mL/平方厘米敷料。

将上述敷料进行动物(兔)体抗菌实验，24h内对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率均达99％以上，同时伤口愈合无明显增生或疤痕。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。