瑞香狼毒花多糖液體創(chuàng)可貼的制備與性能研究

李榕,丁宇儒,程天,陳雨婷,祁鵬,張學(xué)通,馬巖婷

(甘肅民族師范學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)系,甘肅 合作 747000)

瑞香狼毒(StellerachamaejasmeL.)廣泛分布于高山和草原上,為瑞香科狼毒屬植物,又名斷腸草、火柴花、山蘿卜等,《常用藏藥志》中記載具有毒性,對(duì)生態(tài)環(huán)境和草原牲畜帶來(lái)了很大的危害[1],但是研究發(fā)現(xiàn)其根主要含有黃酮類、多糖類、香豆素類、萜類以及木脂素類等化學(xué)成分,可入藥,藏藥名為熱甲巴[2],始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,具有清熱解毒、抗氧化、抑菌抗病毒、祛腐生肌等功效[3-4]。目前,以瑞香狼毒花成分為原料研制多功能創(chuàng)可貼試驗(yàn)尚屬空白。多糖是一類高分子碳水化合物,具有多種生物學(xué)功能,可以提高機(jī)體的免疫力,具有抗腫瘤、抗病毒、降血糖、抗衰老、抗?jié)兗敖笛裙π?且提取多糖的方法有很多[5]。海藻酸鈉是一種高分子化合物,無(wú)毒無(wú)臭,具有較高穩(wěn)定性、粘結(jié)性和安全性,符合藥物制劑輔料的制備要求,廣泛應(yīng)用于止血材料中[6]。

創(chuàng)可貼是日常生活中最常見的一類必備創(chuàng)傷敷料[7-8]。皮膚淺表的損傷,一般采用創(chuàng)傷敷料護(hù)理,優(yōu)良的創(chuàng)傷敷料應(yīng)該具有良好的抗菌消炎性、止血性、透氣性、機(jī)械性能性和致敏性,能夠預(yù)防感染、保護(hù)創(chuàng)面、促進(jìn)組織再生。目前市面上的創(chuàng)傷敷料有紗布、繃帶、傳統(tǒng)創(chuàng)可貼和合成高分子敷料等,傳統(tǒng)創(chuàng)可貼透氣性差、防水性差,在撕拉過(guò)程中容易造成二次損傷、二次感染的風(fēng)險(xiǎn)[9],并且因其材料復(fù)雜,導(dǎo)致其有刺激性氣味。液體創(chuàng)可貼因其具有較好的透氣性、舒適度和防水性,并且不受活動(dòng)關(guān)節(jié)和受傷面積的影響,被廣泛利用[10-11]。天然高分子材料具有成膜性好、廉價(jià)易得、無(wú)毒無(wú)害、可降解等優(yōu)勢(shì),因此研究者充分利用殼聚糖、羧甲基纖維素等天然高分子材料制備出性能較好的液體創(chuàng)可貼[12-14],廣泛應(yīng)用于生活和臨床。

本研究在前期研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步優(yōu)化瑞香狼毒花中多糖的提取工藝,以瑞香狼毒花中提取的多糖為核心成膜材料,海藻酸鈉為輔助材料,通過(guò)試驗(yàn)選擇合適的增塑劑、助溶劑、抗氧化劑、殺菌劑以及促進(jìn)機(jī)體恢復(fù)的有效物質(zhì)等功能性輔料,研制一種防水抑菌止血性能優(yōu)良、鎮(zhèn)痛效果較好、機(jī)械性能較高的液體創(chuàng)可貼,解決了傳統(tǒng)創(chuàng)可貼不能貼牢、活動(dòng)關(guān)節(jié)處使用不便、覆蓋面積有限、撕除過(guò)程中導(dǎo)致的二次損傷等缺陷,使其變廢為寶。并對(duì)創(chuàng)可貼的藥效和質(zhì)量進(jìn)行深入研究,為液體創(chuàng)可貼在臨床及日常生活中的應(yīng)用提供實(shí)踐依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

1.1 試驗(yàn)材料與試劑

瑞香狼毒花采摘自甘肅省甘南藏族自治州合作市當(dāng)周草原。

海藻酸鈉、乙醇、苯扎氯銨采購(gòu)于山東天順和實(shí)驗(yàn)器材有限公司;利多卡因、葡萄糖、尿素、醋酸采購(gòu)于北京海天試劑器材有限公司;苯酚采購(gòu)于天津富宇生化有限公司;石油采購(gòu)于廣州華芳生物有限公司。

大腸桿菌、白念珠菌和金黃色葡萄球菌,由甘肅民族師范學(xué)院生物化學(xué)和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2 儀器與設(shè)備

恒溫磁力攪拌器(SHT型,北京科偉永興儀器有限公司),電子分析天平(FA2004B型,北京海天友誠(chéng)科技有限公司),恒溫振蕩儀(ZHWY-200D型,北京海天友誠(chéng)科技有限公司),紫外可見分光光度計(jì)(UV-4802型,尤尼柯上海儀器有限公司),Centrifuge 5810 R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(Centrifuge 5810 R,Eppendorf 艾本德生命科學(xué)公司),冷凍干燥機(jī)(FDD-1B-40,北京科偉永興儀器有限公司)。

1.3 瑞香狼毒花中多糖的提取及抗菌性能的研究

1.3.1 瑞香狼毒花多糖的提取工藝

將處理后的瑞香狼毒花冷凍干燥后研磨成粉,準(zhǔn)確稱取過(guò)篩的瑞香狼毒花干粉末5.0 g,選擇控制料液比為1∶35(g∶mL),控制浸提時(shí)間為10 min,浸提溫度為75 ℃,將上述溶液減壓、抽濾、濃縮后,繼續(xù)離心10 min(4 000 r/min),取上清液,加無(wú)水乙醇醇沉,繼續(xù)離心10 min(4 000 r/min),減壓過(guò)濾,冷凍干燥后得到瑞香狼毒花多糖。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

采用葡萄糖配制不同濃度的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別在最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度值,根據(jù)吸光度值與濃度之間的線性關(guān)系繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,以濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)繪制出了標(biāo)準(zhǔn)曲線。解析得出,線性回歸方程為y=0.006x+0.048,R2=0.999 6,在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)葡萄糖體積和相應(yīng)的吸光度之間有較好的線性關(guān)系。

1.3.3 瑞香狼毒花多糖的計(jì)算公式

瑞香狼毒花多糖的得率采用公式(1)進(jìn)行計(jì)算:

(1)

式中:W為瑞香狼毒花多糖得率,m為瑞香狼毒花多糖的質(zhì)量,C1是標(biāo)準(zhǔn)曲線中不同吸光度對(duì)應(yīng)的葡萄糖溶液的濃度,V1為瑞香狼毒花粗多糖溶于去離子水的體積,f為稀釋倍數(shù)。

1.3.4 瑞香狼毒花多糖抑菌性能測(cè)定

為了測(cè)試瑞香狼毒花多糖的抑菌性能,選擇甘肅民族師范學(xué)院生物化學(xué)和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供的大腸桿菌、白念珠菌和金黃色葡萄球菌,來(lái)試驗(yàn)瑞香狼毒花多糖的抑菌性能,用不加瑞香狼毒花多糖為空白對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示,瑞香狼毒花多糖對(duì)這三種菌均有抑制作用。

1.4 瑞香狼毒花多糖/海藻酸鈉(PSC/ALG)創(chuàng)可貼的制備

1.4.1 瑞香狼毒花多糖/海藻酸鈉(PSC/ALG)創(chuàng)可貼的合成路線

瑞香狼毒花多糖/海藻酸鈉(PSC/ALG)創(chuàng)可貼的合成路線如圖1:以瑞香狼毒花中提取的多糖為核心成膜材料,海藻酸鈉為輔助材料,研制一種防水抑菌、止血性能優(yōu)良、鎮(zhèn)痛效果較好、機(jī)械性能較高的液體創(chuàng)可貼,解決了傳統(tǒng)創(chuàng)可貼不能貼牢、活動(dòng)關(guān)節(jié)處使用不便、覆蓋面積有限、撕除過(guò)程中導(dǎo)致的二次損傷等缺陷,使其變廢為寶。最好,對(duì)創(chuàng)可貼的藥效和質(zhì)量進(jìn)行深入研究,為液體創(chuàng)可貼在臨床及日常生活中的應(yīng)用提供實(shí)踐依據(jù)。

圖1 PSC/ALG的合成路線

1.4.2 瑞香狼毒花多糖/海藻酸鈉(PSC/ALG)膜液的制備

準(zhǔn)確稱取制備好的瑞香狼毒花多糖5.0 g,溶解到10.0 mL醋酸中,再將溶解的溶液用去離子水稀釋,邊滴加邊攪拌至250 mL,再稱取10.0 g海藻酸鈉溶于250 mL的水中,混合均勻備用。

為了考察瑞香狼毒花多糖和海藻酸鈉的最佳比例,準(zhǔn)備六組實(shí)驗(yàn),PSC和ALG的質(zhì)量比例分別為:1∶0,1∶1,1∶2,1∶3和2∶1,試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示,當(dāng)選擇mPSC∶mALG=1∶0時(shí),試驗(yàn)結(jié)果無(wú)法成膜,呈液體狀;當(dāng)選擇mPSC∶mALG=1∶1時(shí),膜質(zhì)不均勻、延展性差,易破裂;當(dāng)選擇mPSC∶mALG=1∶2時(shí),薄膜光滑、延展性透光性好,結(jié)構(gòu)緊密,膜韌性高,成膜效果最好,所成的膜光滑;當(dāng)選擇mPSC∶mALG=1∶3時(shí),易破裂,韌性較差,成膜性差,厚度較大;當(dāng)選擇mPSC∶mALG=2∶1時(shí),粗糙易破、延展性差,結(jié)構(gòu)較松散;當(dāng)選擇mPSC∶mALG=0∶1時(shí),半固半液,無(wú)法成膜。因此,瑞香狼毒花多糖和海藻酸鈉的最佳質(zhì)量比為1∶2。

圖2 PSC與ALG比對(duì)混合膜的影響

1.5 瑞香狼毒花多糖/海藻酸鈉(PSC/ALG)液體創(chuàng)可貼的制備

根據(jù)上述試驗(yàn),選擇成膜性最好的一組組分,加入小燒杯中,加入1.2 g甘油作為增塑劑[15],邊加邊攪拌,再加入1.0 g玫瑰精油調(diào)味。再將0.3 g苯扎氯胺和0.1 g利多卡因混合均勻加入取得的溶液中,攪拌1 h,靜置脫氣,裝入瓶中。

1.6 瑞香狼毒花多糖/海藻酸鈉(PSC/ALG)液體創(chuàng)可貼性能測(cè)試和安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)建立

參照《中國(guó)藥典》中的相關(guān)規(guī)定以及中華人民共和國(guó)醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY/T 0471.3—2004接觸性創(chuàng)面敷料試驗(yàn)方法,對(duì)PSC/ALG液體創(chuàng)可貼的防水性、止血性、成膜速度、氣味性狀和舒適度等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與討論

2.1 瑞香狼毒花多糖/海藻酸鈉(PSC/ALG)液體創(chuàng)可貼防水性

為了考察瑞香狼毒花多糖液體創(chuàng)可貼的防水性,將膜放在37 ℃的水中攪拌5 min,如圖3所示,瑞香狼毒花多糖/海藻酸鈉膜沒(méi)有溶解,這說(shuō)明瑞香狼毒花多糖液體創(chuàng)可貼成膜后具有較好的防水性能,能夠防止水進(jìn)入傷口引起感染。

圖3 瑞香狼毒花多糖液體創(chuàng)可貼的防水性能

2.2 瑞香狼毒花多糖液體/海藻酸鈉(PSC/ALG)創(chuàng)可貼止血性

為了測(cè)試瑞香狼毒花多糖液體創(chuàng)可貼的止血性,在兔子的左耳進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示,A1、A2、A3是苯扎氯銨和利多卡因的止血照片,從A3中可以看到,將苯扎氯銨和利多卡因涂敷受傷的兔子耳朵后,依然有血流出(圖A3);B1、B2、B3是涂敷瑞香狼毒花多糖液體創(chuàng)可貼的止血照片,從圖B3中可以看到,將瑞香狼毒花多糖液體創(chuàng)可貼涂敷受傷的兔子耳朵后,兔子耳朵傷口處,創(chuàng)可貼逐漸成膜,流血停止。這說(shuō)明瑞香狼毒花多糖液體創(chuàng)可貼止血效果較好,能對(duì)傷口產(chǎn)生較好的愈合效果。

圖4 瑞香狼毒花多糖液體創(chuàng)可貼止血性

2.3 瑞香狼毒花多糖/海藻酸鈉(PSC/ALG)液體創(chuàng)可貼成膜速度

為了考察瑞香狼毒花多糖液體創(chuàng)可貼成膜性及成膜速度,找了一些志愿者進(jìn)行了進(jìn)一步的測(cè)試,將制備的液體創(chuàng)可貼滴到志愿者的手背上,如圖5所示,40～60 s成膜,膜也能完整地撕下來(lái),成膜性較好。制備出的瑞香狼毒花多糖液體創(chuàng)可貼成膜速度快在40～60 s內(nèi)就可以成膜。

圖5 瑞香狼毒花多糖液體創(chuàng)可貼成膜速度

2.4 瑞香狼毒花多糖/海藻酸鈉(PSC/ALG)液體創(chuàng)可貼氣味

因?yàn)樵谥苽湟后w創(chuàng)可貼的時(shí)候加入了玫瑰精油所以呈現(xiàn)出淡淡的玫瑰花香,氣味這方面可以根據(jù)不同消費(fèi)人群的喜好制作出不同的氣味。找10名志愿者同學(xué)聞創(chuàng)可貼,呈現(xiàn)出淡淡的玫瑰花香,連續(xù)涂抹一周,無(wú)不良反應(yīng)和過(guò)敏現(xiàn)象。說(shuō)明瑞香狼毒花多糖/海藻酸鈉液體創(chuàng)可貼安全可靠,具有淡淡的玫瑰花香。

2.5 瑞香狼毒花多糖/海藻酸鈉(PSC/ALG)液體創(chuàng)可貼舒適度

相比于傳統(tǒng)的創(chuàng)可貼,參與實(shí)驗(yàn)的志愿者反饋給出的評(píng)價(jià)都是很高的,涂抹到關(guān)節(jié)處,舒適度良好。

3 結(jié)論

利用甘南當(dāng)周草原上漫山遍野盛開的瑞香狼毒花為原材料制備液體創(chuàng)可貼,對(duì)瑞香狼毒花中多糖提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化,并驗(yàn)證了其具有較好的抑菌性能;其次,以瑞香狼毒花中提取的多糖為核心成膜材料,海藻酸鈉為輔助材料,甘油為增塑劑,玫瑰精油為調(diào)味劑,負(fù)載苯扎氯銨和利多卡因,研制了一種瑞香狼毒花多糖液體創(chuàng)可貼;然后考察了此液體創(chuàng)可貼的防水性、止血性、成膜速度、氣味和舒適度,實(shí)驗(yàn)表明,其具有較好的防水抑菌止血性能、鎮(zhèn)痛效果和較高的機(jī)械性能,解決了傳統(tǒng)創(chuàng)可貼不能貼牢、活動(dòng)關(guān)節(jié)處使用不便、覆蓋面積有限、撕除過(guò)程中導(dǎo)致的二次損傷等缺陷。同時(shí),減少對(duì)草原生態(tài)和牲畜帶來(lái)的災(zāi)難,使其變廢為寶,本產(chǎn)品的研發(fā)給拓寬了當(dāng)?shù)夭厮幉牡膽?yīng)用,為液體創(chuàng)可貼在臨床及日常生活中的應(yīng)用提供實(shí)踐依據(jù)。