CN104353104B - 一种透气、无副作用的医用凝胶材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医用新材料领域，公开了一种透气、无副作用的医用凝胶材料及其制备方法，所述的透气、无副作用的医用凝胶材料包括大豆低聚糖、聚己内酯、β‑葡聚糖、果胶和水。制备方法包括以下步骤：（1）取水，将水温度升高至75‑80℃，向水中加入大豆低聚糖为15‑30份，搅拌至大豆低聚糖完全溶解；（2）保持温度不变，再向步骤（1）的溶液中加入聚己内酯、β‑葡聚糖、果胶，再进行机械搅拌；（3）保持温度不变，将步骤（2）的凝胶材料再进行剪切处理；（4）将凝胶材料冷却至室温，制备得到透气、无副作用的医用凝胶材料。制备得到的凝胶材料具备较高的孔隙率、透气性和吸水膨胀率。
Description
技术领域
本发明属于医用新材料领域，涉及一种医用凝胶材料及其制备方法，特别是涉及一种透气、无副作用的医用凝胶材料及其制备方法。
背景技术
医用凝胶敷料材料应具有如下功能：防止水分与体液的损失;覆盖及保护创面不受感染；良好的生物相容性；透气，保湿性良好；与创面有有较好的粘合力，不产生变形；有足 够的机械强度支持细胞分化增生；表面具有足够的细胞吸附能力，有利于细胞的薪附和生长；能够促进上皮组织和肉芽的正常生长，促进伤口愈合，不留疤痕；材料来源充足，易于制作、加工等。评价敷料性能的主要指标如下： (1)机械性能 ；(2)细菌屏障作用：理想的创面敷料应能对微生物侵入起到阻隔的作用，有效地保 护创面，防止感染。(3)粘附性:即敷料均匀、紧密地粘附在创面的能力，以撕脱力表示。(4)吸收容量：即敷料吸收创面渗出液及有害物质的能力，吸收容量较大的敷料能够防止创面积液，减少细菌生长，从而促进愈合。(5)水蒸气透过率：适当的水蒸气透过率可使创面保持一个理想的湿度环境，防止积液的同时也能保持创面湿润，有利于促进愈合。(6)氧气通透性:氧气能够提高成纤维细胞的活性，有利于上皮组织成份胶原蛋白 的合成和表皮细胞的生长。
其中透气性和吸水膨胀率对凝胶材料有较高的影响，专利授权公告号为CN102989031的发明专利公开了一种多糖医用凝胶材料，通过多糖与交联剂作用形成超分子的粉末固形物，具备非常好吸水膨胀率。但是其制备方法也较为繁琐，并且其吸水膨胀率仍然具有提高的余地。
发明内容
要解决的技术问题：医用凝胶材料在作为敷料时，需要具备良好的透气性，如果透气性较差，会延长伤口愈合的时间，因此作为辅料的医用凝胶材料需要具有较高的孔隙率，孔隙率较高后会增加医用凝胶材料的透气性，医用凝胶还需要具备良好的生物相容性，一些有机高分子材料虽然作为医用凝胶材料具备良好的机械性能，但是一些有机高分子材料的生物相容性较差，在长期使用后会对伤口产生副作用，因此需要一种透气、无副作用的医用凝胶材料及其制备方法。
技术方案：为了解决上述问题，本发明公开了一种透气、无副作用的医用凝胶材料及其制备方法。
所述的透气、无副作用的医用凝胶材料包括以下重量份的成分：
大豆低聚糖 15-30份、
聚己内酯 6-16份、
β-葡聚糖 4-9份、
果胶 7-14份、
水 125-145份。
所述的一种透气、无副作用的医用凝胶材料，包括以下重量份的成分：
大豆低聚糖 20-25份、
聚己内酯 10-13份、
β-葡聚糖 5-7份、
果胶 9-12份、
水 135-140份。
所述的一种透气、无副作用的医用凝胶材料，所述的果胶为苹果果胶或柠檬皮果胶。
所述的一种透气、无副作用的医用凝胶材料，所述的果胶的分子量为20-30kDa。
所述的一种透气、无副作用的医用凝胶材料，所述的大豆低聚糖分子量为500-1000。
一种透气、无副作用的医用凝胶材料的制备方法，制备方法包括以下步骤：
（1）按重量取水为125-145份，将水温度升高至75-80℃，向水中加入大豆低聚糖为15-30份，加入后进行磁力搅拌，搅拌至大豆低聚糖完全溶解到水中；
（2）保持温度不变，再向步骤（1）的溶液中加入聚己内酯为6-16份、β-葡聚糖4-9份、果胶7-14份，再进行机械搅拌，机械搅拌转速为50-120rpm，搅拌时间为30min-60min；
（3）保持温度不变，将步骤（2）的凝胶材料再进行剪切处理，剪切处理时间为10min，剪切处理转速为3000-4000rpm；
（4）将凝胶材料冷却至室温，制备得到透气、无副作用的医用凝胶材料。
所述的一种透气、无副作用的医用凝胶材料的制备方法，所述的柠檬皮果胶制备方法如下：
将柠檬皮沸水中蒸煮10min；再将柠檬皮捣碎，捣碎后向柠檬皮中加入去离子水，去离子水重量为柠檬皮原始总量的5倍，用盐酸调节pH为2.5，搅拌提取2h，提取温度为65℃，提取后离心收集上清液，将上清液浓缩得到浓缩物，室温下下浓缩物中加入3倍重量的无水乙醇，收集析出物，将析出物真空干燥，干燥后为制备的柠檬皮果胶。
进一步的，所述的一种透气、无副作用的医用凝胶材料的制备方法中大豆低聚糖为20-25份、聚己内酯为10-13份、β-葡聚糖为5-7份、果胶为9-12份、水为135-140份。
所述的一种透气、无副作用的医用凝胶材料的制备方法中真空干燥温度为55℃，真空度为10-50Pa。
有益效果：本发明的制备方法制备的医用凝胶材料具有良好的透气性，并且具有非常好的生物相容性；在医学应用中无副作用，并且具有较高的溶胀率，作为医用凝胶材料具备了非常好的应用性。当大豆低聚糖为20-25份、聚己内酯为10-13份、β-葡聚糖为5-7份、果胶为9-12份、水为135-140份时，制备的医用凝胶材料的溶胀率和孔隙率最高。
具体实施方式
实施例1
（1）按重量取水为145Kg，将水温度升高至80℃，向水中加入分子量为500-2000的大豆低聚糖为15Kg，加入后进行磁力搅拌，搅拌至大豆低聚糖完全溶解到水中；
（2）保持温度不变，再向步骤（1）的溶液中加入聚己内酯为6Kg、β-葡聚糖9Kg、分子量为20-50kDa的果胶14Kg，再进行机械搅拌，机械搅拌转速为120rpm，搅拌时间为30min；（3）保持温度不变，将步骤（2）的凝胶材料再进行剪切处理，剪切处理时间为10min，剪切处理转速为4000rpm；
（4）将凝胶材料冷却至室温，制备得到透气、无副作用的医用凝胶材料。
实施例1的医用凝胶材料的孔隙率为87%。
实施例2
（1）按重量取水为125Kg，将水温度升高至75℃，向水中加入分子量为500-2000的大豆低聚糖为30Kg，加入后进行磁力搅拌，搅拌至大豆低聚糖完全溶解到水中；
（2）保持温度不变，再向步骤（1）的溶液中加入聚己内酯为16Kg、β-葡聚糖4Kg、分子量为20-50kDa的果胶7Kg，再进行机械搅拌，机械搅拌转速为50rpm，搅拌时间为60min；
（3）保持温度不变，将步骤（2）的凝胶材料再进行剪切处理，剪切处理时间为10min，剪切处理转速为3000rpm；
（4）将凝胶材料冷却至室温，制备得到透气、无副作用的医用凝胶材料。
实施例2的医用凝胶材料的孔隙率为89%。
实施例3
（1）按重量取水为135Kg，将水温度升高至80℃，向水中加入分子量为500-1000的大豆低聚糖为25Kg，加入后进行磁力搅拌，搅拌至大豆低聚糖完全溶解到水中；
（2）保持温度不变，再向步骤（1）的溶液中加入聚己内酯为10Kg、β-葡聚糖7Kg、分子量为20-30kDa的果胶12Kg，再进行机械搅拌，机械搅拌转速为80rpm，搅拌时间为40min；
（3）保持温度不变，将步骤（2）的凝胶材料再进行剪切处理，剪切处理时间为10min，剪切处理转速为4000rpm；
（4）将凝胶材料冷却至室温，制备得到透气、无副作用的医用凝胶材料。
实施例3的医用凝胶材料的孔隙率为92%。
实施例4
（1）按重量取水为140Kg，将水温度升高至75℃，向水中加入分子量为500-1000的大豆低聚糖为20Kg，加入后进行磁力搅拌，搅拌至大豆低聚糖完全溶解到水中；
（2）保持温度不变，再向步骤（1）的溶液中加入聚己内酯为13Kg、β-葡聚糖5Kg、分子量为20-30kDa的果胶9Kg，再进行机械搅拌，机械搅拌转速为70rpm，搅拌时间为50min；
（3）保持温度不变，将步骤（2）的凝胶材料再进行剪切处理，剪切处理时间为10min，剪切处理转速为3000rpm；
（4）将凝胶材料冷却至室温，制备得到透气、无副作用的医用凝胶材料。
实施例4的医用凝胶材料的孔隙率为93%。
实施例5
（1）按重量取水为138Kg，将水温度升高至80℃，向水中加入分子量为500-1000的大豆低聚糖为23Kg，加入后进行磁力搅拌，搅拌至大豆低聚糖完全溶解到水中；
（2）保持温度不变，再向步骤（1）的溶液中加入聚己内酯为12Kg、β-葡聚糖6Kg、分子量为20-30kDa的果胶11Kg，再进行机械搅拌，机械搅拌转速为100rpm，搅拌时间为40min；（3）保持温度不变，将步骤（2）的凝胶材料再进行剪切处理，剪切处理时间为10min，剪切处理转速为4000rpm；
（4）将凝胶材料冷却至室温，制备得到透气、无副作用的医用凝胶材料。
实施例5的医用凝胶材料的孔隙率为94%。
对比例
授权公告号为CN102989031的多糖医用凝胶材料，制备方法为：称取透明质酸钠粉末状固体0.5g 和茯苓多糖0.5g，置于500mL 的洁净烧杯中，加入蒸馏水99mL，室温下搅拌溶解，得重量百分比( 下同) 为1. 0 ％的复合多糖溶液，搅拌下向复合多糖溶液中滴加0.05mol/L 的盐酸水溶液调节溶液的pH 值至4.5。搅拌下向复合多糖溶液中滴加交联剂2％的碳二亚胺溶液，交联剂的滴加量为透明质酸与交联剂的摩尔比为15 ∶1，继续搅拌48h，溶液中的多糖发生交联，形成凝胶。向烧杯中加入350mL 的95％的乙醇水溶液，搅拌，得沉淀物，布氏漏斗抽滤，进行固液分离，固形物用50mL 的无水乙醇洗涤脱水2 次，并抽滤，得固形物，经真空干燥，得颗粒状高膨胀性交联透明质酸钠复合多糖医用材料。
将实施例1至5的医用凝胶材料进行真空干燥，干燥后记下实施例1至5的重量。将实施例1至5和对比例的干燥的医用凝胶材料放入水中浸泡12h，12h后计算吸水后凝胶材料的重量。吸水后重量与吸水前干燥的凝胶材料的重量倍数如下：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例 | |
| 吸收后重量倍数 | 56 | 54 | 60 | 62 | 67 | 49 |
本发明的医用凝胶材料不仅具有较好的透气性，还具有良好的生物相容性和吸水膨胀率。
Claims (4)
1.一种透气、无副作用的医用凝胶材料，其特征在于，所述的透气、无副作用的医用凝胶材料包括以下重量份的成分：
大豆低聚糖 15-30份、
聚己内酯 6-16份、
β-葡聚糖 4-9份、
果胶 7-14份、
水 125-145份；
所述的透气、无副作用的医用凝胶材料中果胶为苹果果胶或柠檬皮果胶；
所述的透气、无副作用的医用凝胶材料中果胶的分子量为20-30kDa；
所述的透气、无副作用的医用凝胶材料中大豆低聚糖分子量为500-1000；
所述的一种透气、无副作用的医用凝胶材料通过以下制备方法制备得到：
（1）按重量取水为125-145份，将水温度升高至75-80℃，向水中加入大豆低聚糖为15-30份，加入后进行磁力搅拌，搅拌至大豆低聚糖完全溶解到水中；
（2）保持温度不变，再向步骤（1）的溶液中加入聚己内酯为6-16份、β-葡聚糖4-9份、果胶7-14份，再进行机械搅拌，机械搅拌转速为50-120rpm，搅拌时间为30min-60min；
（3）保持温度不变，将步骤（2）搅拌后的材料再进行剪切处理，剪切处理时间为10min，剪切处理转速为3000-4000rpm；
（4）冷却至室温，制备得到透气、无副作用的医用凝胶材料。
2.根据权利要求1所述的一种透气、无副作用的医用凝胶材料，其特征在于，所述的透气、无副作用的医用凝胶材料包括以下重量份的成分：
大豆低聚糖 20-25份、
聚己内酯 10-13份、
β-葡聚糖 5-7份、
果胶 9-12份、
水 135-140份。
3.根据权利要求1所述的一种透气、无副作用的医用凝胶材料，其特征在于所述的透气、无副作用的医用凝胶材料的制备方法中果胶为柠檬皮果胶，所述的柠檬皮果胶制备方法如下：
将柠檬皮沸水中蒸煮10min；再将柠檬皮捣碎，捣碎后向柠檬皮中加入去离子水，去离子水重量为柠檬皮原始总量的5倍，用盐酸调节pH为2.5，搅拌提取2h，提取温度为65℃，提取后离心收集上清液，将上清液浓缩得到浓缩物，室温下浓缩物中加入3倍重量的无水乙醇，收集析出物，将析出物真空干燥，干燥后为制备的柠檬皮果胶。
4.根据权利要求3所述的一种透气、无副作用的医用凝胶材料，其特征在于所述的透气、无副作用的医用凝胶材料的制备方法中真空干燥温度为55℃，真空度为10-50Pa。
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