CN104436288A - 一种复合医用水凝胶敷料材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医用新材料领域，公开了一种复合医用水凝胶敷料材料及其制备方法，所述的复合医用水凝胶敷料材料中海藻酸为10wt%-25wt%、明胶为5wt%-15wt%、聚乙烯醇为3wt%-10wt%、羟丙基甲基纤维素为5wt%-20wt%、丙二醇为2wt%-5wt%、余量为水。制备方法包括以下步骤：（1）取去离子水倒入反应器中，将反应器温度升高为65-85℃，温度稳定后向反应器中缓慢加入海藻酸、明胶，机械搅拌；（2）加完海藻酸和明胶后，再加入聚乙烯醇和羟丙基甲基纤维素、丙二醇，机械搅拌；（3）冷却至室温，制备得到性能优异、生物相容性好的水凝胶敷料材料。
Description
技术领域
本发明属于医用新材料领域，涉及一种医用敷料材料及其制备方法，特别是涉及一种
复合医用水凝胶敷料材料及其制备方法。
背景技术
水凝胶是指以水为分散介质的凝胶。具有交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团而形成能遇水膨胀的交联聚合物。是一种高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水。凡是水溶性或亲水性的高分子，通过一定的化学交联或物理交联，都可以形成水凝胶。水凝胶根据来源不同可分为天然水凝胶 和合成水凝胶 ；根据其性质的不同可分为 电中性水凝胶 、离子型水凝胶 ；水凝胶根据其对外界刺激的反应情况不同分为传统水凝胶和环境敏感水凝胶。水凝胶具有良好的物理化学性质和生物相容性，使其在药剂学领域有许多应有，如一些缓释制剂的载体、水性软膏基质以及新型制剂。水凝胶用于医学领域的敷料中具有较好的透气性、耐汗性、贴敷性和保湿性，并且无致敏性、刺激性。 在剥离后无残留物、不污染衣物、无疼痛感，并可反复揭贴等。专利授权公告号为CN101293110的发明专利公开了一种医用水凝胶创伤敷料。其组成材料包括聚丙烯酸钠、聚乙烯醇和水。但是其断裂强度较低，降低了水凝胶的机械强度，因此其机械强度仍然有提升的空间。
发明内容
要解决的技术问题：医用水凝胶敷料相比传统的创伤部位修复所使用的纱布具有非常多的优点，目前常见的水凝胶敷料材料也较多，但是多数常规的水凝胶敷料材料的相应吸水膨胀率较低，物理强度较低，本发明的目的在于提供一种新型的生物相容性较好、无副作用的复合医用水凝胶敷料材料及其制备方法。
技术方案：针对以上的问题，本发明公开了一种复合医用水凝胶敷料材料及其制备方法，所述的复合医用水凝胶敷料材料由以下材料按照重量比组成：
海藻酸 10wt%-25wt%、
明胶 5wt%-15wt%、
聚乙烯醇 3wt%-10wt%、
羟丙基甲基纤维素 5wt%-20wt%、
丙二醇 2wt%-5wt%、
余量为水。
进一步的，所述的一种复合医用水凝胶敷料材料，由以下材料按照重量比组成：
海藻酸 15wt%-20wt%、
明胶 8wt%-12wt%、
聚乙烯醇 5wt%-9wt%、
羟丙基甲基纤维素 10wt%-15wt%、
丙二醇 3wt%-4wt%、
余量为水。
进一步的，所述的一种复合医用水凝胶敷料材料中海藻酸分子量为20-100kDa。
进一步的，所述的一种复合医用水凝胶敷料材料中明胶分子量为25-60kDa。
进一步的，所述的一种复合医用水凝胶敷料材料中聚乙烯醇分子量为100-150kDa。
一种复合医用水凝胶敷料材料的制备方法，所述的复合医用水凝胶敷料材料制备方法包括以下步骤：
（1）取去离子水倒入反应器中，将反应器温度升高为65-85℃，温度稳定后向反应器中缓慢加入海藻酸、明胶，加入海藻酸和明胶的同时进行机械搅拌，机械搅拌转速为100-150r/min；
（2）加完海藻酸和明胶后，继续搅拌10-15min，再向反应器中加入聚乙烯醇和羟丙基甲基纤维素、丙二醇，加入的同时也进行机械搅拌，搅拌转速为30-60r/min；
（3）上述材料混合完成后，将水凝胶冷却至室温，制备的水凝胶敷料材料中海藻酸为10wt%-25wt%、明胶为5wt%-15wt%、聚乙烯醇为3wt%-10wt%、羟丙基甲基纤维素为5wt%-20wt%、丙二醇为2wt%-5wt%、余量为水。
进一步的，所述的一种复合医用水凝胶敷料材料的制备方法中海藻酸为15wt%-20wt%、明胶为8wt%-12wt%、聚乙烯醇为5wt%-9wt%、羟丙基甲基纤维素为10wt%-15wt%、丙二醇为3wt%-4wt%、余量为水。
进一步的，所述的一种复合医用水凝胶敷料材料的制备方法中海藻酸分子量为20-100kDa。
进一步的，所述的一种复合医用水凝胶敷料材料的制备方法中明胶分子量为25-60kDa。
进一步的，所述的一种复合医用水凝胶敷料材料的制备方法中聚乙烯醇分子量为100-150kDa。
通过将不同的天然高分子材料和合成高分子材料有效组合，并且对凝胶材料的分子量进行了筛选，制备的复合医用水凝胶敷料材料的吸水膨胀率得到了有效提升，另外还显著提高了水凝胶的断裂强度。
有益效果：本发明的复合医用水凝胶敷料材料中当海藻酸为15wt%-20wt%、明胶为8wt%-12wt%、聚乙烯醇为5wt%-9wt%、羟丙基甲基纤维素为10wt%-15wt%、丙二醇为3wt%-4wt%、余量为水，其中海藻酸分子量为20-100kDa、明胶分子量为25-60kDa、聚乙烯醇分子量为100-150kDa时，制备的复合医用水凝胶敷料材料的吸水膨胀率高于常规的水凝胶材料，另外将水凝胶材料干燥后测定了其断裂强度，其断裂强度也高于常规得水凝胶材料，并且本发明的水凝胶敷料材料具有良好的生物相容性。
具体实施方式
实施例1
（1）取去离子水倒入反应器中，将反应器温度升高为65℃，温度稳定后向反应器中缓慢加入分子量为20-100kDa的海藻酸、分子量为25-60kDa的明胶，加入海藻酸和明胶的同时进行机械搅拌，机械搅拌转速为150r/min；（2）加完海藻酸和明胶后，继续搅拌15min，再向反应器中加入分子量为100-150kDa的聚乙烯醇和羟丙基甲基纤维素、丙二醇，加入的同时也进行机械搅拌，搅拌转速为60r/min；（3）上述材料混合完成后，将水凝胶冷却至室温，制备的水凝胶敷料材料中海藻酸为25wt%、明胶为5wt%、聚乙烯醇为3wt%、羟丙基甲基纤维素为20wt%、丙二醇为5wt%、余量为水。
实施例2
（1）取去离子水倒入反应器中，将反应器温度升高为85℃，温度稳定后向反应器中缓慢加入分子量为20-100kDa的海藻酸、分子量为25-60kDa的明胶，加入海藻酸和明胶的同时进行机械搅拌，机械搅拌转速为100r/min；（2）加完海藻酸和明胶后，继续搅拌10min，再向反应器中加入分子量为100-150kDa的聚乙烯醇和羟丙基甲基纤维素、丙二醇，加入的同时也进行机械搅拌，搅拌转速为30r/min；（3）上述材料混合完成后，将水凝胶冷却至室温，制备的水凝胶敷料材料中海藻酸为10wt%、明胶为15wt%、聚乙烯醇为10wt%、羟丙基甲基纤维素为5wt%、丙二醇为2wt%、余量为水。
实施例3
（1）取去离子水倒入反应器中，将反应器温度升高为65℃，温度稳定后向反应器中缓慢加入分子量为20-100kDa的海藻酸、分子量为25-60kDa的明胶，加入海藻酸和明胶的同时进行机械搅拌，机械搅拌转速为150r/min；（2）加完海藻酸和明胶后，继续搅拌15min，再向反应器中加入分子量为100-150kDa的聚乙烯醇和羟丙基甲基纤维素、丙二醇，加入的同时也进行机械搅拌，搅拌转速为60r/min；（3）上述材料混合完成后，将水凝胶冷却至室温，制备的水凝胶敷料材料中海藻酸为20wt%、明胶为12wt%、聚乙烯醇为5wt%、羟丙基甲基纤维素为15wt%、丙二醇为3wt%、余量为水。
实施例4
（1）取去离子水倒入反应器中，将反应器温度升高为85℃，温度稳定后向反应器中缓慢加入分子量为20-100kDa的海藻酸、分子量为25-60kDa的明胶，加入海藻酸和明胶的同时进行机械搅拌，机械搅拌转速为100r/min；（2）加完海藻酸和明胶后，继续搅拌10min，再向反应器中加入分子量为100-150kDa的聚乙烯醇和羟丙基甲基纤维素、丙二醇，加入的同时也进行机械搅拌，搅拌转速为30r/min；（3）上述材料混合完成后，将水凝胶冷却至室温，制备的水凝胶敷料材料中海藻酸为15wt%、明胶为8wt%、聚乙烯醇为9wt%、羟丙基甲基纤维素为10wt%、丙二醇为4wt%、余量为水。
对比例1
（1）取去离子水倒入反应器中，将反应器温度升高为65℃，温度稳定后向反应器中缓慢加入分子量为20-200kDa的海藻酸、分子量为20-100kDa的明胶，加入海藻酸和明胶的同时进行机械搅拌，机械搅拌转速为150r/min；（2）加完海藻酸和明胶后，继续搅拌15min，再向反应器中加入分子量为100-200kDa的聚乙烯醇和羟丙基甲基纤维素、丙二醇，加入的同时也进行机械搅拌，搅拌转速为60r/min；（3）上述材料混合完成后，将水凝胶冷却至室温，制备的水凝胶敷料材料中海藻酸为25wt%、明胶为5wt%、聚乙烯醇为3wt%、羟丙基甲基纤维素为20wt%、丙二醇为5wt%、余量为水。
对比例2
（1）取去离子水倒入反应器中，将反应器温度升高为65℃，温度稳定后向反应器中缓慢加入分子量为20-100kDa的海藻酸、分子量为25-60kDa的明胶，加入海藻酸和明胶的同时进行机械搅拌，机械搅拌转速为150r/min；（2）上述材料混合完成后，将水凝胶冷却至室温，制备的水凝胶敷料材料中海藻酸为25wt%、明胶为5wt%、余量为水。
对比例3
（1）取去离子水倒入反应器中，将反应器温度升高为85℃，温度稳定后向反应器中缓慢加入分子量为100-150kDa的聚乙烯醇和羟丙基甲基纤维素、丙二醇，加入的同时也进行机械搅拌，搅拌转速为30r/min；（3）上述材料混合完成后，将水凝胶冷却至室温，制备的水凝胶敷料材料中聚乙烯醇为10wt%、羟丙基甲基纤维素为5wt%、丙二醇为2wt%、余量为水。
将实施例1至4的水凝胶敷料材料和对比例1至3的水凝胶敷料材料进行真空干燥，干燥至凝胶膜重量恒重。将干燥后的凝胶膜放入水中，测定其12h后凝胶膜的吸水后重量，12h后吸水后重量与干燥前凝胶的重量比为吸水膨胀率，另外测定了干燥后的凝胶膜的断裂强度。吸水膨胀率和凝胶膜断裂强度值如下：
本发明的水凝胶敷料材料中，通过对明胶、聚乙烯醇、海藻酸的分子量进行优化，得到的水凝胶敷料材料的吸水膨胀率和断裂强度都得到了显著提高，取得了预料不到的技术效果。另外对比例2和对比例3中分别含有本发明的一部分水凝胶材料，但是其性能都显著的低于本发明的水凝胶敷料材料的性能。
Claims (10)
1. 一种复合医用水凝胶敷料材料，其特征在于，所述的复合医用水凝胶敷料材料由以下材料按照重量比组成：
海藻酸 10wt%-25wt%、
明胶 5wt%-15wt%、
聚乙烯醇 3wt%-10wt%、
羟丙基甲基纤维素 5wt%-20wt%、
丙二醇 2wt%-5wt%、
余量为水。
2. 根据权利要求1所述的一种复合医用水凝胶敷料材料，其特征在于所述的复合医用水凝胶敷料材料由以下材料按照重量比组成：
海藻酸 15wt%-20wt%、
明胶 8wt%-12wt%、
聚乙烯醇 5wt%-9wt%、
羟丙基甲基纤维素 10wt%-15wt%、
丙二醇 3wt%-4wt%、
余量为水。
3. 根据权利要求1或2所述的一种复合医用水凝胶敷料材料，其特征在于所述的复合医用水凝胶敷料材料中海藻酸分子量为20-100kDa。
4. 根据权利要求1或2所述的一种复合医用水凝胶敷料材料，其特征在于所述的复合医用水凝胶敷料材料中明胶分子量为25-60kDa。
5. 根据权利要求1或2所述的一种复合医用水凝胶敷料材料，其特征在于所述的复合医用水凝胶敷料材料中聚乙烯醇分子量为100-150kDa。
6. 一种复合医用水凝胶敷料材料的制备方法，其特征在于所述的复合医用水凝胶敷料材料制备方法包括以下步骤：
（1）取去离子水倒入反应器中，将反应器温度升高为65-85℃，温度稳定后向反应器中缓慢加入海藻酸、明胶，加入海藻酸和明胶的同时进行机械搅拌，机械搅拌转速为100-150r/min；
（2）加完海藻酸和明胶后，继续搅拌10-15min，再向反应器中加入聚乙烯醇和羟丙基甲基纤维素、丙二醇，加入的同时也进行机械搅拌，搅拌转速为30-60r/min；
（3）上述材料混合完成后，将水凝胶冷却至室温，制备的水凝胶敷料材料中海藻酸为10wt%-25wt%、明胶为5wt%-15wt%、聚乙烯醇为3wt%-10wt%、羟丙基甲基纤维素为5wt%-20wt%、丙二醇为2wt%-5wt%、余量为水。
7. 根据权利要求6所述的一种复合医用水凝胶敷料材料的制备方法，其特征在于制备得到的水凝胶敷料材料中海藻酸为15wt%-20wt%、明胶为8wt%-12wt%、聚乙烯醇为5wt%-9wt%、
羟丙基甲基纤维素为10wt%-15wt%、丙二醇为3wt%-4wt%、余量为水。
8. 根据权利要求6或7所述的一种复合医用水凝胶敷料材料的制备方法，其特征在于所述的制备方法中海藻酸分子量为20-100kDa。
9. 根据权利要求6或7所述的一种复合医用水凝胶敷料材料的制备方法，其特征在于所述的制备方法中明胶分子量为25-60kDa。
10. 根据权利要求6或7所述的一种复合医用水凝胶敷料材料的制备方法，其特征在于所述的制备方法中聚乙烯醇分子量为100-150kDa。
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