CN114748671B - 复合蛋白缓释水胶体敷贴及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合蛋白缓释水胶体敷贴，其特征在于，所述水胶体敷贴的原料成分包括吸水性高分子材料、热熔压敏胶以及复合蛋白包裹的微球，所述微球在所述水胶体敷贴中的质量占比为5％～20％；所述复合蛋白包括丝素蛋白和贻贝粘蛋白，所述丝素蛋白与贻贝粘蛋白之间的质量比为1:1～5:1。本发明中的复合蛋白缓释水胶体敷贴，结合丝素蛋白独特的界面覆盖特性与贻贝粘蛋白的粘接性能，将水胶体敷贴中的易挥发功能性成分封装在丝素蛋白与贻贝粘蛋白组成的复合蛋白中，可有效降低易挥发成分的释放速率，并可实现不同阶段的控制释放。
Description
技术领域
本发明属于医用敷贴技术领域，具体涉及一种复合蛋白缓释水胶体敷贴以及该复合蛋白缓释水胶体敷贴的制备方法。
背景技术
水胶体敷贴是一类建立在湿性愈合理论基础上的新型敷贴材料，它由吸水性高分子材料与热熔压敏胶共混后制得，这种材料结合了热熔压敏胶的黏合性能和吸水性高分子材料的吸水性。其中的热熔压敏胶提供粘性，使敷贴能贴在创面上，分散在其中的吸水性高分子在吸水后溶胀，给伤口提供一个湿润的密闭环境，促进伤口的愈合。
现有技术中，为赋予水胶体敷贴更多的功能性及舒适性，往往需要在水胶体敷贴中加入各类香精、精油等成分，这些成分一般由几十甚至上百种醛、酮、醇、酯等易挥发物质构成，会持续从水胶体敷贴中释放出来。然而，水胶体的成型需要经历加热熔融过程，直接将香精、精油等成分与水胶体混合，在成型过程中会造成易挥发成分的损失。此外，敷贴在使用前这些成分仍会持续挥发，进一步影响实际使用时的效果。因此，如何控制易挥发成分的释放成为水胶体敷贴产品亟待解决的问题。
丝素蛋白是一种从蚕丝中提取的天然蛋白质，结构上具有亲水区域和疏水区域，因此丝素蛋白拥有两亲特性，具有一定的表面活性，即丝素蛋白在流体界面处自组装并形成稳定的粘弹性表面或界面层，表现为很强的覆盖能力。贻贝是一种广泛分布于沿海和近海的甲壳类海洋生物，其足丝腺能分泌足丝，并通过足丝形成的足丝盘将贻贝固定在各种固体基材表面，而贻贝粘蛋白就是贻贝足丝的主要成分，具有很强的粘接性能。
发明内容
有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种复合蛋白缓释水胶体敷贴，结合丝素蛋白独特的界面覆盖特性与贻贝粘蛋白的粘接性能，以控制易挥发成分的释放。
为了达到上述目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种复合蛋白缓释水胶体敷贴，所述水胶体敷贴的原料成分包括吸水性高分子材料、热熔压敏胶以及复合蛋白包裹的微球，所述微球在所述水胶体敷贴中的质量占比为5％～20％；所述复合蛋白包括丝素蛋白和贻贝粘蛋白，所述丝素蛋白与贻贝粘蛋白之间的质量比为1:1～5:1。丝素蛋白通过两亲性沉积在功能性材料表面形成壳层主体，贻贝粘蛋白通过静电吸附作用沉积在丝素蛋白表面起加固作用。若贻贝粘蛋白的含量过低则无法起作用，过高则可能导致微球相互粘黏。
根据本发明的一些优选实施方面，所述微球内含有功能性材料，所述功能性材料与丝素蛋白的质量比为5:1～15:1。由微球大小和负载量决定，功能性材料比例过低则说明微球过小，负载量低，功能性材料比例过高则说明微球过大，易破损。
根据本发明的一些优选实施方面，所述功能性材料为香精和/或精油。
根据本发明的一些优选实施方面，所述吸水性高分子材料和热熔压敏胶在所述水胶体敷贴中的质量占比分别为5％～40％和40％～90％。该比例设置能够兼顾水胶体敷料的强度和吸水性能，若吸水性高分子材料的比例过低，则敷料吸收渗液的能力降低，无法保持伤口湿润，若吸水性高分子材料的比例过高，则热熔压敏胶内聚力下降，敷贴易碎裂。
根据本发明的一些优选实施方面，所述吸水性高分子材料为改性淀粉、阿拉伯胶、明胶、果胶、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种组成的混合物；所述热熔压敏胶选用天然橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、聚异丁烯橡胶、苯乙烯嵌段共聚物热塑性弹性体、聚丙烯酸酯、聚乙烯醚中的一种或多种组成的混合物。
本发明还提供了一种复合蛋白缓释水胶体敷贴的制备方法，包括如下步骤：
将功能性材料加入丝素蛋白水溶液中并混合均匀，接着加入贻贝粘蛋白水溶液并混合均匀，向体系中加入乙醇后继续搅拌，随后进行离心和清洗，得到复合蛋白包裹的微球；将复合蛋白包裹的微球与吸水性高分子材料和热熔压敏胶进行共混，经挤出、压延成型，得到所述复合蛋白缓释水胶体敷贴。
根据本发明的一些优选实施方面，所述丝素蛋白水溶液的质量百分比浓度为2％-15％。丝素蛋白水溶液的浓度过低则功能性材料表面无法沉积到足够的丝素蛋白，浓度过高则溶液粘度太大，无法制备得到微球。
根据本发明的一些优选实施方面，所述功能性材料与丝素蛋白水溶液比例(即与丝素蛋白溶液的质量比)为1:10-1:50。在此范围内功能性材料与丝素蛋白水溶液可形成稳定的乳液。前述“功能性材料与丝素蛋白的质量比为5:1～15:1”对应的是微球中功能性材料与丝素蛋白的质量比，而此处对应的是制备过程中添加的质量比，原因在于制备的时候丝素蛋白溶液不是100％都能利用的，前述计算的是沉积在精油微球表面的丝素蛋白，剩下多余的还存在溶液中。
根据本发明的一些优选实施方面，所述贻贝粘蛋白水溶液的质量百分比浓度为2％-15％。若浓度过低则无法与足够的丝素蛋白复合，浓度过高则溶液粘度太大，不易混合。
根据本发明的一些优选实施方面，所述乙醇的添加量为所述功能性材料、丝素蛋白水溶液和贻贝粘蛋白水溶液形成的混合溶液总体积的10％-30％。乙醇用于将丝素蛋白转变为β-折叠构象，促进丝素蛋白形成微球的壳层，使微球在水溶液中更稳定。乙醇添加量过少则丝素蛋白无法形成壳层，而超出上述比例一味增加乙醇添加量，壳层形貌无显著变化。
在本发明的一些实施例中，复合蛋白缓释水胶体敷贴的制备方法具体包括如下步骤：
1.配制丝素蛋白水溶液，其质量百分比浓度为2％-15％。
2.将精油加入丝素蛋白水溶液中，用高速均质机搅拌形成白色乳液，精油与丝素蛋白水溶液的比例为1:10-1:50。
3.配制贻贝粘蛋白水溶液，其质量百分比浓度为2％-15％。向上述乳液中加入贻贝粘蛋白水溶液，室温搅拌24h。
4.向上述溶液中加入乙醇，添加量为上述溶液总量的10％-30％，继续搅拌12h，随后离心、清洗，得到复合蛋白包裹的精油微球。微球的粒径为10～100μm。其中，乙醇用于将丝素蛋白转变为β-折叠构象，促进丝素蛋白形成微球的壳层，使微球在水溶液中更稳定。
5.将上述精油微球与热熔压敏胶和水胶体共混，经双螺杆挤出、压延成型后，得到所述复合蛋白缓释水胶体敷贴。
本发明的原理如下：由于功能性材料如精油等易挥发成分不溶于水，为油相，在强烈剪切作用下将其与水共混，油相会形成微小液滴分散于水相中，由于丝素蛋白具有两亲性，会包裹于油滴表面。此外，丝素蛋白在中性水溶液中表面带负电荷，在加入带正电荷的贻贝粘蛋白后，贻贝粘蛋白会自动沉积在丝素蛋白表面，最终形成丝素蛋白-贻贝粘蛋白复合蛋白包覆的精油微球。其中的贻贝粘蛋白沉积在丝素蛋白表面后，其多巴基团发生自交联形成网状结构，对丝素蛋白壳层起到加固作用，使得微球更加稳定。
将此微球与热熔压敏胶和吸水性高分子材料如水胶体共混得到水胶体敷贴，该敷贴在未使用时，精油逸出速率显著低于精油直接与热熔压敏胶和水胶体共混所得水胶体敷贴。本发明得到的水胶体敷贴应用于皮肤表面，水胶体、复合蛋白吸水后，复合蛋白壳层发生溶胀，分子间距离增加，复合蛋白的通透性增加，加速了精油的释放，从而实现易挥发成分的可控释放。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明中的复合蛋白缓释水胶体敷贴，结合丝素蛋白独特的界面覆盖特性与贻贝粘蛋白的粘接性能，将水胶体敷贴中的易挥发功能性成分封装在丝素蛋白与贻贝粘蛋白组成的复合蛋白中，可有效降低易挥发成分的释放速率，并可实现不同阶段的控制释放。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例中的复合蛋白缓释水胶体敷贴的原料成分包括水胶体、热熔压敏胶以及复合蛋白包裹的微球。其中，微球在水胶体敷贴中的质量占比为10％，吸水性高分子在水胶体敷贴中的质量占比为25％，热熔压敏胶在水胶体敷贴中的质量占比分别为65％。
复合蛋白包括丝素蛋白和贻贝粘蛋白，丝素蛋白与贻贝粘蛋白之间的质量比为3:1。
本实施例中的复合蛋白包裹的微球为复合蛋白包裹的精油微球，其中的精油与丝素蛋白的质量比为9:1。
本实施例中的复合蛋白缓释水胶体敷贴的制备方法具体包括如下步骤：
1.配制丝素蛋白水溶液，其质量百分比浓度为10％。
2.将精油加入丝素蛋白水溶液中，用高速均质机搅拌(搅拌速度为5000RPM)形成白色乳液，精油与丝素蛋白水溶液的比例为1:10。
3.配制贻贝粘蛋白水溶液，其质量百分比浓度为10％。向上述乳液中加入贻贝粘蛋白水溶液，室温搅拌24h。
4.向上述溶液中加入乙醇，添加量为上述溶液总量的10％，继续搅拌12h，随后离心、清洗，得到复合蛋白包裹的精油微球。
5.将上述精油微球与热熔压敏胶和水胶体共混，经双螺杆挤出、压延成型后，得到所述复合蛋白缓释水胶体敷贴。
实施例2
本实施例中的复合蛋白缓释水胶体敷贴的原料成分包括水胶体、热熔压敏胶以及复合蛋白包裹的微球。其中，微球在水胶体敷贴中的质量占比为5％，吸水性高分子在水胶体敷贴中的质量占比为40％，热熔压敏胶在水胶体敷贴中的质量占比分别为55％。
复合蛋白包括丝素蛋白和贻贝粘蛋白，丝素蛋白与贻贝粘蛋白之间的质量比为5:1。
本实施例中的复合蛋白包裹的微球为复合蛋白包裹的精油微球，其中的精油与丝素蛋白的质量比为9:1。
本实施例中的复合蛋白缓释水胶体敷贴的制备方法具体包括如下步骤：
1.配制丝素蛋白水溶液，其质量百分比浓度为5％。
2.将精油加入丝素蛋白水溶液中，用高速均质机搅拌(搅拌速度为5000RPM)形成白色乳液，精油与丝素蛋白水溶液的比例为1:10。
3.配制贻贝粘蛋白水溶液，其质量百分比浓度为2％。向上述乳液中加入贻贝粘蛋白水溶液，室温搅拌24h。
4.向上述溶液中加入乙醇，添加量为上述溶液总量的10％，继续搅拌12h，随后离心、清洗，得到复合蛋白包裹的精油微球。
5.将上述精油微球与热熔压敏胶和水胶体共混，经双螺杆挤出、压延成型后，得到所述复合蛋白缓释水胶体敷贴。
实施例3
本实施例中的复合蛋白缓释水胶体敷贴的原料成分包括水胶体、热熔压敏胶以及复合蛋白包裹的微球。其中，微球在水胶体敷贴中的质量占比为20％，吸水性高分子在水胶体敷贴中的质量占比为20％，热熔压敏胶在水胶体敷贴中的质量占比分别为60％。
复合蛋白包括丝素蛋白和贻贝粘蛋白，丝素蛋白与贻贝粘蛋白之间的质量比为1:1。
本实施例中的复合蛋白包裹的微球为复合蛋白包裹的精油微球，其中的精油与丝素蛋白的质量比为6:1。
本实施例中的复合蛋白缓释水胶体敷贴的制备方法具体包括如下步骤：
1.配制丝素蛋白水溶液，其质量百分比浓度为10％。
2.将精油加入丝素蛋白水溶液中，用高速均质机搅拌(搅拌速度为5000RPM)形成白色乳液，精油与丝素蛋白水溶液的比例为1:10。
3.配制贻贝粘蛋白水溶液，其质量百分比浓度为5％。向上述乳液中加入贻贝粘蛋白水溶液，室温搅拌24h。
4.向上述溶液中加入乙醇，添加量为上述溶液总量的10％，继续搅拌12h，随后离心、清洗，得到复合蛋白包裹的精油微球。
5.将上述精油微球与热熔压敏胶和水胶体共混，经双螺杆挤出、压延成型后，得到所述复合蛋白缓释水胶体敷贴。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于：本对比例中的丝素蛋白与贻贝粘蛋白之间的质量比为1:2。其他的配方成分以及制备步骤与实施例1基本相同。本对比例在制备过程中微球之间相互粘连、团聚，分散不均匀。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于：本对比例中的精油与丝素蛋白之间的质量比为2:1。其他的配方成分以及制备步骤与实施例1基本相同。
对比例3
本对比例与实施例1的区别在于：本对比例中的丝素蛋白水溶液的浓度为17％。其他的配方成分以及制备步骤与实施例1基本相同。本对比例在制备过程中由于溶液粘度过大，丝素蛋白及贻贝粘蛋白向精油液滴表面沉积受阻，无法形成微球。
对比例4
本对比例与实施例1的区别在于：本对比例中的乙醇的添加量为5％。其他的配方成分以及制备步骤与实施例1基本相同。
对比例5
本对比例与实施例1的区别在于：本对比例中的微球不含有贻贝粘蛋白，在制备过程中也无需加入贻贝粘蛋白水溶液。其他的配方成分以及制备步骤与实施例1基本相同。
对比例6
本对比例中将实施例1中的精油微球采用相同质量的精油替代，并将其添加至热熔压敏胶和水胶体中共混挤出和延压得到水胶体敷贴。
测试与结果
取相同质量的实施例和对比例制备得到的水胶体敷贴分别溶于乙酸乙酯，用紫外测精油的初始含量；并在未使用状态下，将贴片在25℃室温环境下和生理盐水中放置6个月，定期检测剩余精油含量。精油含量通过如下方法计算得到：先把精油溶在乙酸乙酯里配成不同浓度的标准液，用分光光度计测吸光度得到标准曲线，然后把待测样品溶在乙酸乙酯里测吸光度，用标准曲线推算浓度。结果如表1所示。
表1测试结果
根据表1的测试结果中可以看出，与未进行蛋白包覆的精油相比，采用复合蛋白包覆的精油，在与水胶体和热熔压敏胶共混热成型过程中，精油的损耗更低；复合蛋白包覆的精油释放量显著低于直接共混所得的水胶体贴片；且应用于皮肤表面，在水胶体吸收渗液、水汽后，精油的释放速率加快，能够实现可控释放。
本发明针对现有水胶体敷贴中直接加入香精、精油等易挥发成分后，这些成分挥发速率过快的问题，利用丝素蛋白与贻贝粘蛋白的复合蛋白，设计了一种缓控释放结构，可将易挥发成分封装在复合蛋白中，可有效降低易挥发成分的释放速率，并可实现不同阶段的控制释放。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种复合蛋白缓释水胶体敷贴，其特征在于，所述水胶体敷贴的原料成分包括吸水性高分子材料、热熔压敏胶以及复合蛋白包裹的微球，所述复合蛋白包裹的微球在所述水胶体敷贴中的质量占比为5％～20％；所述复合蛋白包括丝素蛋白和贻贝粘蛋白，所述丝素蛋白与贻贝粘蛋白之间的质量比为1:1～5:1。
2.根据权利要求1所述的复合蛋白缓释水胶体敷贴，其特征在于，所述微球内含有功能性材料，所述功能性材料与丝素蛋白的质量比为5:1～15:1。
3.根据权利要求2所述的复合蛋白缓释水胶体敷贴，其特征在于，所述功能性材料为香精和/或精油。
4.根据权利要求1所述的复合蛋白缓释水胶体敷贴，其特征在于，所述吸水性高分子材料和热熔压敏胶在所述水胶体敷贴中的质量占比分别为5％～40％和40％～90％。
5.根据权利要求1所述的复合蛋白缓释水胶体敷贴，其特征在于，所述吸水性高分子材料为改性淀粉、阿拉伯胶、明胶、果胶、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种组成的混合物；所述热熔压敏胶选用天然橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、聚异丁烯橡胶、苯乙烯嵌段共聚物热塑性弹性体、聚丙烯酸酯、聚乙烯醚中的一种或多种组成的混合物。
6.一种复合蛋白缓释水胶体敷贴的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将功能性材料加入丝素蛋白水溶液中并混合均匀，接着加入贻贝粘蛋白水溶液并混合均匀，向体系中加入乙醇后继续搅拌，随后进行离心和清洗，得到复合蛋白包裹的微球；将复合蛋白包裹的微球与吸水性高分子材料和热熔压敏胶进行共混，经挤出、压延成型后，得到所述复合蛋白缓释水胶体敷贴。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述丝素蛋白水溶液的质量百分比浓度为2％-15％。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述功能性材料与丝素蛋白水溶液的质量比例为1:10-1:50。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述贻贝粘蛋白水溶液的质量百分比浓度为2％-15％。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述乙醇的添加量为所述功能性材料、丝素蛋白水溶液和贻贝粘蛋白水溶液形成的混合溶液总体积的10％-30％。
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