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专利名称
含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料及其制备方法与应用制作方法
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发明者
严励, 劳国娟, 张黎明, 杨川, 王建平, 马栋, 黄杰伟
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公开日
2005年7月6日)和 中国专利申请200510036465.3(
公开日2006年2月15日)将碱性成纤维生长因子负载于 卡波姆中制备凝胶制剂。但凝胶基质的主要成分为丙烯酸树脂，存在释药迅速、降解困难、 生物相容性较差等缺点。因此，开发一种价格便宜、制备工艺简单、生物相容性好的糖尿病 足慢性溃疡专用凝胶敷料具有重要意义。目前，国内尚未有关于糖尿病足慢性溃疡专用敷 料的专利、文章报道。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不
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申请日期
2011年1月7日
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优先权日
2011年1月7日
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申请人
中山大学孙逸仙纪念医院
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文档编号
A61P3/10GK102078636SQ20111000229
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关键字
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权利要求
1.含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料，其特征在于由以下体积份数的成分制备得到混合溶液A 100体积份 交联剂2 8体积份；所述混合溶液A，是通过以下方法制备的10 40°C下，将质量百分比2. 0 5. 0%聚 乙烯醇水溶液和质量百分比0.5 2.0%海藻酸钠水溶液按照质量比O 幻1混合，搅 拌均勻，然后加入质量百分比0 0. 的苯甲酸钠、5 20μ g/g的重组人表皮生长因子 及质量百分比2.0 10%的甘油，得到混合溶液A2.根据权利要求1所述含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料，其特征在于所述交联 剂由等浓度的硼酸钠水溶液与氯化钙水溶液等体积比混合而成；所述硼酸钠水溶液与氯化钙水溶液的质量分数为1. 0 2. 0%3.根据权利要求1所述含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料，其特征在于所述聚乙 烯醇的重均分子量为12 15万4.根据权利要求1所述含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料，其特征在于所述海藻 酸钠水溶液的粘度为200 500mPa · s5.权利要求1所述含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料的制备方法，其特征在于包括 以下步骤(1)10 40°C下，将聚乙烯醇、海藻酸钠配制成水溶液，将质量百分比2. 0 5. 0%聚乙 烯醇水溶液和质量百分比0.5 2.0%海藻酸钠水溶液按照质量比0 幻1混合，搅拌 均勻，然后按照配比加入苯甲酸钠、rh-EGF及甘油，得到混合溶液A ；(2)10 40°C下，在搅拌条件下取2 8体积份的交联剂缓慢滴入到100体积份的混 合溶液A中，静置除泡，即得含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料6.权利要求1所述含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料在制备治疗糖尿病足慢性溃 疡药物中的应用
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技术领域
本发明属于生物医学工程材料领域，特别涉及一种含重组人表皮生长因子 (rh-EGF)的水凝胶敷料及其制备方法，以及其作为治疗糖尿病足慢性溃疡药物的应用
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背景技术
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具体实施例方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此实施例1含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤(1)40°C下，取聚乙烯醇(PVA)(广东汕头市西陇化工厂，分子量12 15万)配 制成5. 0%的水溶液，取海藻酸钠(浙江省温州市东升化工试剂厂，中粘度)配制成2. 0% 的水溶液，然后将聚乙烯醇和海藻酸钠水溶液按4 1(质量比)混合配成89.95g的聚乙 烯醇/海藻酸钠混合溶液，搅拌均勻，然后加入苯甲酸钠(SB)O. 05g、lmg rh-EGF(购买于 CYTOLAB/PEPROTECH ASIA)，甘油10g，混合溶解，得到混合溶液A ；下，将硼酸钠和氯化钙分别配制成的溶液，按体积比1 1混合而得交 联剂，取4. OmL交联剂缓慢滴入到IOOmL混合溶液A中，搅拌均勻，静置除泡，即得含重组人 表皮生长因子的水凝胶敷料所得敷料具有剪切变稀的特性，在1. Os"1剪切速率条件下，敷料的剪切粘度为的 剪切粘度5.6Pa*s(37°C)；弹性模量381^(37°C )；敷料放置室温2周，其弹性模量变化 4. 2士0. 3%，粘度变化 6. 5士0. 5%采用美国TA Instrument公司生产的ARES/RFS型高级流变扩展系统测定水凝胶 敷料基质的稳态流变参数(表观粘度、剪切速率和剪切应力)和动态流变参数(弹性模量、 粘性模量等)选用圆筒型模具进行测试，圆筒外径为34. Omm,内径为32. Omm,圆筒高度为 33. Omm0加入rh-EGF后，水凝胶在不同温度、25°C、37°C )、不同储存时间(ld、7d、14d) 下外观、性质、气味、PH值均无明显变化实施例2含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤(1)10°C下，取聚乙烯醇(PVA)(广东汕头市西陇化工厂，分子量12 15万)配制 成2. 0%的水溶液，取海藻酸钠(浙江省温州市东升化工试剂厂，中粘度)配制成0. 5%的水溶液，然后将聚乙烯醇和海藻酸钠水溶液按5 1(质量比)混合配成89.95g的聚乙烯 醇/海藻酸钠混合溶液，搅拌均勻，然后加入苯甲酸钠0. 03g、lmg rh-EGF(购买于CYTOLAB/ PEPROTECH ASIA)，甘油2. Og,混合溶解，得到混合溶液A ；下，将硼酸钠和氯化钙分别配制成2%的溶液，按体积比1 1混合而得交 联剂，取2. OmL交联剂缓慢滴入到IOOmL混合溶液A中，搅拌均勻，静置除泡，即得含重组人 表皮生长因子的水凝胶敷料所得敷料具有剪切变稀的特性，在1.0s—1剪切速率条件下，敷料的剪切粘度为 2. 4Pa -S (37°C )；弹性模量30I^(37°C )；敷料放置室温2周，其弹性模量变化2. 8士0. 4%， 粘度变化3. 8 士 0.7%加入rh-EGF后，水凝胶在不同温度、25°C、37°C )、不同储存时间(ld、7d、14d) 下外观、性质、气味、PH值均无明显变化实施例3含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤(1)25°C下，取聚乙烯醇(PVA)配制成3. 0%的水溶液，取海藻酸钠配制成1. 0%的 水溶液，然后将聚乙烯醇和海藻酸钠水溶液按2 1(质量比)混合配成89.95g的聚乙烯 醇/海藻酸钠混合溶液，搅拌均勻，然后加入苯甲酸钠0. 04g、Imgrh-EGF (购买于CYTOLAB/ PEPROTECH ASIA)，甘油8. Og,混合溶解，得到混合溶液A ；(》25°C下，将硼酸钠和氯化钙分别配制成1.5%的溶液，按体积比1 1混合而得 交联剂，取8. OmL交联剂缓慢滴入到IOOmL混合溶液A中，搅拌均勻，静置除泡，即得含重组 人表皮生长因子的水凝胶敷料所得敷料具有剪切变稀的特性，在LOiT1剪切速率条件下，不同配比的敷料的 剪切粘度6.8Pa*s(37°C)；弹性模量431^(37°C )；敷料放置室温2周，其弹性模量变化 2. 9士0. 5%，粘度变化 4. 3士0. 4%加入rh-EGF后，水凝胶在不同温度、25°C、37°C )、不同储存时间(ld、7d、14d) 下外观、性质、气味、PH值均无明显变化实施例4含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤(1)10°C下，取聚乙烯醇(PVA)(广东汕头市西陇化工厂，分子量12 15万)配制 成2. 0%的水溶液，取海藻酸钠(浙江省温州市东升化工试剂厂，中粘度)配制成0. 5%的 水溶液，然后将聚乙烯醇和海藻酸钠水溶液按5 1(质量比)混合配成97.9g的聚乙烯醇 /海藻酸钠混合溶液，搅拌均勻，然后加入苯甲酸钠0. lg、0. 5mg rh-EGF(购买于CYTOLAB/ PEPROTECH ASIA)，甘油2. 0g,混合溶解，得到混合溶液A ；下，将硼酸钠和氯化钙分别配制成2%的溶液，按体积比1 1混合而得交 联剂，取2. OmL交联剂缓慢滴入到IOOmL混合溶液A中，搅拌均勻，静置除泡，即得含重组人 表皮生长因子的水凝胶敷料所得敷料具有剪切变稀的特性，在1.0s—1剪切速率条件下，敷料的剪切粘度为 2. 4Pa -S (37°C )；弹性模量30I^(37°C )；敷料放置室温2周，其弹性模量变化2. 8士0. 4%， 粘度变化3. 8 士 0.7%加入rh-EGF后，水凝胶在不同温度、25°C、37°C )、不同储存时间(ld、7d、14d)下外观、性质、气味、PH值均无明显变化实施例5含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤(1)25°C下，取聚乙烯醇(PVA)配制成3. 0%的水溶液，取海藻酸钠配制成1. 0%的 水溶液，然后将聚乙烯醇和海藻酸钠水溶液按2 1(质量比)混合配成92g的聚乙烯醇/ 海藻酸钠混合溶液，搅拌均勻，然后加入ang rh-EGF(购买于CYTOLAB/PEPROTECH ASIA)，甘 油8. Og,混合溶解，得到混合溶液A ；下，将硼酸钠和氯化钙分别配制成1.5%的溶液，按体积比1 1混合而得 交联剂，取8. OmL交联剂缓慢滴入到IOOmL混合溶液A中，搅拌均勻，静置除泡，即得含重组 人表皮生长因子的水凝胶敷料所得敷料具有剪切变稀的特性，在LOiT1剪切速率条件下，不同配比的敷料的 剪切粘度6.8Pa*s(37°C)；弹性模量431^(37°C )；敷料放置室温2周，其弹性模量变化 2. 9士0. 5%，粘度变化 4. 3士0. 4%加入rh-EGF后，水凝胶在不同温度、25°C、37°C )、不同储存时间(ld、7d、14d) 下外观、性质、气味、PH值均无明显变化实施例6安全性试验试验方法选成年、健康、皮肤无损伤的体重为200 300g的大鼠(中山大学北校 区动物实验中心提供，下同)20只，雌雄各半，雌性应未产和无孕根据预试验及结构上相 关化合物的资料预计本发明的水凝胶敷料不会产生毒性，故将20只大鼠分成2组，每组10 只，雌雄各半第1组为高剂量组，给实施例1制得的水凝胶敷料第2组为空白对照组， 不给与任何药物给药前M小时用机械法将大鼠背部脱毛，脱毛范围约20cm2脱毛对小 时后取实施例1制得的水凝胶敷料按5g/kg剂量均勻涂与高剂量组大鼠背部脱毛区，然后 用纱布及玻璃纸覆盖，再用无刺激性胶布及绷带加以固定对照组不涂抹，作为空白对照 24小时后用温水或无刺激溶剂去除残留受试物，每日观察，连续7 14天给药后要注意 动物全身中毒表现和死亡情况，包括动物体重、皮肤、毛发、眼睛和粘膜的变化呼吸、循环、 中枢神经系统、四肢活动等变化若遇有死亡动物则需进行尸检和肉眼观察，当有肉眼可见 病变时，则需进行病理检查试验结束后，将全部大鼠处死取心、肝、肾组织进行病理检查试验结果根据图1高剂量组与正常对照组大鼠的心、肝、肾切片比较图，可知高 剂量组及对照组心、肝、肾病理检查均未见异常，说明所制备的敷料具有良好的生物安全 性 实施例7大鼠皮肤刺激试验试验方法选成年、健康、皮肤无损伤的体重为200 300g的大鼠(来源同上)30 只，雌雄各半，雌性应未产和无孕将30只大鼠分成完整皮肤组、破损皮肤组和对照组，每 组各10只，雌雄各半试验前M小时将其背部脊柱两侧用机械法脱毛，脱毛范围约20cm2 破损皮肤组的小鼠，用消毒的注射针头将其脱毛区的皮肤划破，以有渗血为度脱毛M小时后取实施例1制得的水凝胶敷料按5g/kg剂量均勻于两个试验组大 鼠背部脱毛区，然后用纱布及保鲜膜覆盖，再用无刺激性胶布及绷带加以固定对照组不涂 抹，作为空白对照24小时后用温水或无刺激溶剂去除残留受试物，即刻观察然后于lh、 24h,48h,72h后再次观察给药部位刺激反应情况每日观察，连续7 14天
专利名称：含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料及其制备方法与应用的制作方法糖尿病足部慢性溃疡严重影响糖尿病患者的生命安全和生活质量，其发病率高、 危害性大、治疗费用昂贵，是糖尿病致残致死的重要原因，也是导致糖尿病病人截肢的主要 原因。足溃疡一旦发生，治疗非常困难。研究表明，生长因子水平下降是糖尿病创面愈合延 迟的重要原因。由于重组生长因子能加速伤口愈合，因此局部应用外源性生长因子来加速 糖尿病足溃疡愈合临床常用的方法之一。然而，由于生长因子半衰期短，直接用于伤口时容 易被基质金属蛋白酶(MMPs)降解；喷雾剂型载体易造成生长因子的流失，且缺乏缓释和持 续作用功能，使外源性生长因子的局部应用得不到理想的效果。在传统治疗的基础上，近年一系列经临床观察证实可促进溃疡愈合、避免截肢的 新型医用敷料问世，进一步改善了糖尿病足的预防和治疗。根据不同的伤口类型和溃疡愈合的不同阶段，用于糖尿病足溃疡的敷料类型和功 能有所不同。主要包括薄膜(保护创面)、泡沫(保护、填充、吸收)、水凝胶(清创、再水化、 保湿)、水胶体(清创、保护)、藻酸盐(止血、吸收)、加药敷料(带抗细菌功能)等。其中 水凝胶由高分子材料加工，在聚合物衬垫上加上胶联聚合物而成，既能吸收创面渗液，又能 将渗液部分保留在敷料中，使创面产生微湿、微酸和低氧环境，促进组织修复和再上皮化； 近年来已被证实对慢性溃疡的愈合疗效显著。中国专利CN1121876C(授权公告日2003年9月24日)和^shii等 (RadiationPhysics and Chemistry, 1999, 55 (2) 1331)采用电子束辐射交联的方法制备 了聚乙烯醇类复合水凝胶敷料。但辐射过程会导致生物药剂变性失活，使这种方法在制备 含生长因子敷料时受到限制。中国专利申请200410051638.4(公开日2006年2月15日)将碱性成纤维生长因子负载于 卡波姆中制备凝胶制剂。但凝胶基质的主要成分为丙烯酸树脂，存在释药迅速、降解困难、 生物相容性较差等缺点。因此，开发一种价格便宜、制备工艺简单、生物相容性好的糖尿病 足慢性溃疡专用凝胶敷料具有重要意义。目前，国内尚未有关于糖尿病足慢性溃疡专用敷 料的专利、文章报道。
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种以海藻酸钠和聚乙 烯醇为主要原料，以氯化钙和硼酸钠为交联剂，加入重组人表皮生长因子(rh-EGF)和防腐 剂苯甲酸钠制备而成的糖尿病足慢性溃疡专用水凝胶敷料。本发明的另一目的在于提供上述含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料的制备方法。本发明的另一目的在于提供上述含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料的应用。本发明的目的通过下述技术方案实现含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料，由以下体积份数的成分制备得到 混合溶液A 100体积份交联剂2 8体积份；所述混合溶液A，是通过以下方法制备的10 40°C下，将聚乙烯醇(PVA)、海藻 酸钠(SA)配制成水溶液，将质量百分比2. 0 5. 0%聚乙烯醇水溶液和质量百分比0. 5 2.0%海藻酸钠水溶液按照O 5) 1混合，搅拌均勻，然后加入质量百分比0 0. 的 苯甲酸钠、5 20μ g/g的重组人表皮生长因子(rh-EGF)及质量百分比2. 0% 10%的甘 油，得到混合溶液A ；所述交联剂由等浓度的硼酸钠水溶液与氯化钙水溶液等体积比混合而成。所述硼酸钠水溶液与氯化钙水溶液的质量分数为1. 0 2. 0%。所述聚乙烯醇(PVA)的重均分子量为12 15万。所述海藻酸钠水溶液粘度为200 500mPa · S。所述重组人表皮生长因子为市购，购买于CYTOLAB/PEPROTECH ASIA。上述含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤(1) 10 40°C下，将聚乙烯醇、海藻酸钠配制成水溶液，将聚乙烯醇水溶液和海藻 酸钠水溶液按照质量比1 4 4 1混合，搅拌均勻，然后按照配比加入苯甲酸钠、rh-EGF 及甘油，得到混合溶液A;(2) 10 40°C下，在搅拌条件下取2 8体积份的交联剂缓慢滴入到100体积份 的混合溶液A中，静置除泡，即得含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料。所得水凝胶敷料具有剪切变稀的特性，在1. Os"1剪切速率条件下，不同配比的敷 料的剪切粘度范围1. 2 10 -S (370C )；弹性模量范围20 50I^(37°C )；敷料放置室温 2周，其模量变化0 6 %，粘度变化0 10 %。rh-EGF水凝胶敷料在不同温度、25°C、37°C )、不同储存时间(ld、7d、14d)下 外观、性质、气味、PH值均无明显变化。上述含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料的应用，所述水凝胶敷料在制备治疗糖 尿病足慢性溃疡药物中的应用。本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果(1)本发明以海藻酸钠和聚乙烯醇两种生物相容性良好的高分子材料为主要原 料，采用原位交联技术制备得到了一类新型的糖尿病足慢性溃疡专用凝胶敷料，该敷料具 有良好的生物相容性。(2)本发明的水凝胶敷料可在室温条件下成型，制备条件温和，工艺简单。(3)本发明的水凝胶敷料能有效保持重组表皮生长因子的活性，且对其具有控释 效果。(4)动物实验表明，本发明的水凝胶敷料对糖尿病大鼠伤口具有良好的治疗效果， 能够加速伤口的愈合。
图1是高剂量组与正常对照组大鼠的心、肝、肾切片比较图，其中，A是高剂量组大 鼠心脏切片，B是高剂量组大鼠肝脏切片，C是高剂量组大鼠肾脏切片，D是空白组大鼠心脏 切片，E 空白组大鼠肝脏切片，F 空白组大鼠肾脏切片。 图2是完整皮肤组大鼠皮肤刺激反应照片，其中，A是给凝胶前，B是给凝胶后48h， C是给凝胶后72h，D是给凝胶后7d, E是给凝胶后14d。图3是破损皮肤组大鼠皮肤刺激反应照片，其中，A是给凝胶前，B是给凝胶后48h， C是给凝胶后72h，D是给凝胶后7d, E是给凝胶后14d。图4是试验组大鼠致敏反应照片，其中A是致敏前，B是致敏后Mh，C是致敏后 48h，D是致敏后72h。图5是rh-EGF从敷料中释放后的活性检测图。图6是不同药物处理对大鼠伤口愈合效果的影响图，其中，A是空白对照组，B是水 凝胶基质组，C是rh-EGF水凝胶组，D是rh_EGF水溶液组。
每只大鼠观察结果按表1进行刺激反应评分，计算出平均分值再按表2进行刺激 强度评价。表1皮肤刺激反应评分
本发明公开了一种含重组人表皮生长因子的水凝胶敷料，由100体积份混合溶液A，2～8体积份交联剂组成，将质量百分比为2.0～5.0％聚乙烯醇水溶液和质量百分比为0.5～2.0％海藻酸钠水溶液按照质量比(2～5)∶1混合，然后加入质量百分比0～0.1％的苯甲酸钠、5～20μg/g的重组人表皮生长因子及质量百分比2.0％～10％的甘油制得混合溶液A，取2～8体积份硼酸钠溶液和氯化钙溶液混合得到的交联剂滴入到100体积份混合溶液A中静置除泡，得凝胶敷料。本发明敷料具有良好的生物相容性，可在室温条件下成型，制备条件温和简单，能有效保持重组表皮生长因子的活性，且对其具有控释效果。该敷料对糖尿病大鼠伤口具有良好的治疗效果，能够加速伤口的愈合。
公开日2011年6月1日 申请日期2011年1月7日 优先权日2011年1月7日
