CN104841008B - 一种水凝胶敷料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水凝胶敷料及其制备方法，所述敷料包括沙棘提取物、苍术提取物、透明质酸、多熔素、聚甲基丙烯酸羟乙酯、角叉胶、甲基丙烯酸‑2‑羟乙酯、维生素C、聚乙烯醇、氯化钙、硼砂、磷酸二氢铵、甘油、甘露糖和去离子水；其制备方法为先分别制备沙棘提取物和苍术提取物，再将透明质酸、多熔素、聚甲基丙烯酸羟乙酯、角叉胶、甲基丙烯酸‑2‑羟乙酯和磷酸二氢铵加至1/2重量份去离子水中，得混合液Ⅰ，然后将维生素C、聚乙烯醇、氯化钙、硼砂、甘油和甘露糖加至剩余重量份的去离子水中，得混合液Ⅱ，最后将沙棘提取物、苍术提取物、混合液Ⅰ和混合液Ⅱ混合，即热反应，即得。该水凝胶敷料不仅能促进伤口的愈合，而且抗菌效果持久、生产成本低。
Description
技术领域
本发明属于医用敷料技术领域，具体涉及一种水凝胶敷料及其制备方法。
背景技术
创面敷料是一种能够起到暂时保护伤口、防止伤口污染、促进愈合的医用材料，是一种重要的医疗产品。皮肤创伤后可能引起各种损害，如新陈代谢加剧、体温下降、水分和蛋白质的过度散失及内分泌和免疫系统的失调等。由于造成伤口的原因各种各样，不同的伤口在尺寸、形状、渗出液的多少等方面都有很大的区别，所以伤口对敷料的要求也各不相同。
创面用敷料的主要功能体现在以下几个方面：(l)控制伤口渗出液；(2)避免或控制伤口的感染；(3)去除或控制伤口的臭味；(4)减轻疼痛；(5)尽量地保证病人的舒适性；(6)隐蔽伤口以保护受伤人对美容的需要；(7)促使伤口快速愈合并且使愈合后的伤口表面有很好的外观形象。1962年英国Winter教授首次提出了湿性疗法的理论，并证实了与暴露于空气中的干燥伤口环境相比，湿润且具有通透性的伤口敷料应用后所形成的湿润环境，能够促进上皮的形成，加速伤口的愈合。Winter的研究成果标志着“湿性敷料革命”的开始，从那以后人们研究开发了各种湿性敷料，以克服纱布敷料的不足。经过多年的研究，普遍认为理想的创伤敷料应当具有以下功能：①能与创面紧帖和有良好的亲和性，并能均匀、紧密地粘附在创面上；②能吸收创面渗出液，保持创面湿润而不会造成敷料与创面之间的积液，防止体液和水分的损失；③抵御细菌的入侵，防止感染；④促进肉芽和上皮组织的生长；⑤换药容易，不留疤痕，且产生的废物量少。
水凝胶是在水中能够溶胀并保持大量水分又不能溶解的交联聚合物。水凝胶具有良好的生物相容性，广泛应用于食品、医药等多种领域。医用水凝胶的重要用途之一是用作创伤敷料，该类敷料含水量达96％，可保持创面的湿润环境；与组织接触时可发生反复的水合作用，连续吸收伤口的渗出物；水凝胶热容量大，故有温和的冷却作用，可显著减少术后的疼痛和炎症；半透明利于观察伤口的愈合情况。但该类敷料对细菌的隔离作用不强，可选择性允许革兰阴性细菌生长；易污染需勤换药。
合成高分子和天然高分子是目前最常见的制备水凝胶的材料。天然高分子由于具有更好的生物相容性与生物分解性、不会造成排异反应或导致伤口感染、对环境的敏感性以及丰富的来源、低廉的价格，受到了广泛的重视。
目前，市售的水凝胶型创伤敷料虽然解决了吸收渗出液、透气性、阻隔细菌、防水、伤口舒适度等问题，但是为了增加水凝胶的强度、增强水凝胶与防水透气背膜的粘合性，多数采用了纤维织物或无纺布作为加强层，并采取了多层复合的复杂工艺，这样所得制品为不透明结构，不便于观察伤口愈合情况。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种水凝胶敷料及其制备方法，该水凝胶敷料不仅能促进伤口的愈合，而且抗菌效果持久、生产成本低。
一种水凝胶敷料，以重量份计包括：沙棘提取物2～6份，苍术提取物1～5份，透明质酸3～8份，多熔素0.5～2.7份，聚甲基丙烯酸羟乙酯3～10份，角叉胶2～8份，甲基丙烯酸-2-羟乙酯1～9份，维生素C 0.8～3.2份，聚乙烯醇1～6份，氯化钙2～5份，硼砂1～6份，磷酸二氢铵0.7～1.5份，甘油2～7份，甘露糖3～8份，去离子水20～40份。
作为上述发明的进一步改进，所述沙棘提取物为沙棘原花色素。
作为上述发明的进一步改进，所述苍术提取物为苍术挥发油。
作为上述发明的进一步改进，所述聚乙烯醇的聚合度为1000～1500，醇解度为80～90%。
上述水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，制备沙棘提取物，取沙棘叶干燥、粉碎，粉末加无水乙醇加热回流提取，提取液抽滤，滤液真空减压浓缩，室温下挥干剩余溶剂，即得；
步骤2，制备苍术提取物，取苍术粉碎，以95%乙醇提取，提取浸膏以水悬溶，用乙酸乙酯萃取，萃取物加入乙醚溶解后，再加入蒸馏水进行水蒸汽蒸馏，收集馏出液，用乙醚萃取，合并乙醚萃取液，用无水硫酸钠脱水，即得；
步骤3，将透明质酸、多熔素、聚甲基丙烯酸羟乙酯、角叉胶、甲基丙烯酸-2-羟乙酯和磷酸二氢铵加至1/2重量份去离子水中，混合均匀，得混合液Ⅰ；
步骤4，将维生素C、聚乙烯醇、氯化钙、硼砂、甘油和甘露糖加至剩余重量份的去离子水中，混合均匀，得混合液Ⅱ；
步骤5，将步骤1所得沙棘提取物、步骤2所得苍术提取物、步骤3所得混合液Ⅰ和步骤4所得混合液Ⅱ混合，40～80℃下反应2～6h，即得。
作为上述发明的进一步改进，步骤1中回流提取温度为60℃，浓缩压力为0.08MPa。
作为上述发明的进一步改进，步骤3中混合条件为50～100℃、5～30min。
苍术属植物隶属菊科 （Compositae）术属（A-tractylodes），共计 4 个种和 1 个变种，分别为茅苍术Atractylodes lancea (Thunb.) DC.，北苍术 A. chinen-sis (DC.) Koidz.，关苍术 A. japonica Koidz.ex Ki-tam.，朝鲜苍术 A. koreana (Nakai) Kitam.，鄂西苍术A. carlinoides，其中，除鄂西苍术外，全部作为药用。《中国药典》收载茅苍术和北苍术的干燥根茎作为苍术药材。研究发现，苍术对金黄色葡萄球菌、结核菌、大肠杆菌、枯叶杆菌和绿脓杆菌均有明显的抑制作用。Inagaki
等报道茅苍术中果聚糖酸对白色酵母感染的小鼠有明显的预防作用，可以延长其存活时间（Acidic
po1ysaccharides fromrhizomes of Atractylodes
1ancea as protective principle in Candida-1nfectedn mice［J］.Planta Med，2001，67（5）：428）。尹秀芝等对苍术的萃取物进行了系统的多梯度的体外抑菌试验，发现苍术对 15 种真菌都有不同程度的抑制作用，尤其对红色毛癣菌、石膏样毛癣菌等 10 种浅部真菌有明显的抑制作用（中药苍术抗真菌作用的研究及临床观察［J］. 北华大学学报（自然科学版），2000，1（6）:492-494.）。另外，Min 等报道关苍术对 HIV- 1 重组蛋白酶有轻微的抑制作用（Inhibitory effects of Kore
an plants on HIV- 1 activities［J.Phytother Res，2001，15（6）：481.）。
沙棘原为我国藏、蒙医常用药，公元八世纪的藏医经典巨著《四部医典》就详细记载了沙棘的医疗保健价值，称其具有祛痰、利肺、壮阴、升阳的作用；1977年，卫生部将沙棘正式列人《中国药典》，定为药、食同源植物。沙棘原花色素对动物实验性炎症有较好的抵抗作用，对巴豆油引起的急性炎症的抗炎效果与阳性对照药氢化可的松相似；沙棘原花色素能明显抑制毛细血管通透性、抑制渗出、减轻肿涨，并能增加网状内皮系统的吞噬作用。研究表明，沙棘沙棘原花色素可用来治疗子宫颈炎、放射炎食管炎、小儿溃疡性口炎等炎症，并且疗效较好。此外，沙棘沙棘原花色素有促进组织再生和上皮组织愈合的作用，临床上用于治疗烧伤、烫伤、刀伤和冻伤等，均取得了良好的效果。它不仅可以治疗轻度烧伤，也可治疗重度烧伤，国外于1952年开始在临床上应用沙棘油治疗烧伤等创伤并取得了较好效果。
本发明的水凝胶敷料采用透明质酸、多熔素、聚甲基丙烯酸羟乙酯、角叉胶、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、聚乙烯醇复合沙棘提取物、苍术提取物制备而成。其中，透明质酸和多熔素可加速皮肤的再生和恢复；角叉胶是纯植物提取多糖类天然高分子聚合物；聚甲基丙烯酸羟乙酯和聚乙烯醇可以促进创面生长，并可作为成膜交联剂，实现复合膜原位交联，增强复合膜抗拉伸强度；沙棘提取物和苍术提取物都具有一定的抗菌作用，通过聚甲基丙烯酸羟乙酯调节透明质酸、多熔素、角叉胶和聚乙烯醇的交联结构，使沙棘提取物和苍术提取物均匀分布在凝胶结构中，达到缓释作用，从而实现长久的抗菌效果。此外，透明质酸、多熔素、聚甲基丙烯酸羟乙酯、角叉胶、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、聚乙烯醇还具有生物可降解性及与生物组织良好的亲和性，将上述成分共混均可得到比单一材料性能更好的共混成膜性能，不但具备优良的柔韧性，而且抗拉伸性能和生物相容性良好。
具体实施方式
实施例1
一种水凝胶敷料，以重量份计包括：沙棘提取物2份，苍术提取物1份，透明质酸3份，多熔素0.5份，聚甲基丙烯酸羟乙酯3份，角叉胶2份，甲基丙烯酸-2-羟乙酯1份，维生素C 0.8份，聚乙烯醇1份，氯化钙2份，硼砂1份，磷酸二氢铵0.7份，甘油2份，甘露糖3份，去离子水20份。
上述沙棘提取物为沙棘原花色素；苍术提取物为苍术挥发油；聚乙烯醇的聚合度为1000，醇解度为80%。
上述水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，制备沙棘提取物，取沙棘叶干燥、粉碎，粉末加无水乙醇60℃加热回流提取，提取液抽滤，滤液真空减压（0.08MPa）浓缩，室温下挥干剩余溶剂，即得；
步骤2，制备苍术提取物，取苍术粉碎，以95%乙醇提取，提取浸膏以水悬溶，用乙酸乙酯萃取，萃取物加入乙醚溶解后，再加入蒸馏水进行水蒸汽蒸馏，收集馏出液，用乙醚萃取，合并乙醚萃取液，用无水硫酸钠脱水，即得；
步骤3，将透明质酸、多熔素、聚甲基丙烯酸羟乙酯、角叉胶、甲基丙烯酸-2-羟乙酯和磷酸二氢铵加至1/2重量份去离子水中，50℃混合30min，得混合液Ⅰ；
步骤4，将维生素C、聚乙烯醇、氯化钙、硼砂、甘油和甘露糖加至剩余重量份的去离子水中，混合均匀，得混合液Ⅱ；
步骤5，将步骤1所得沙棘提取物、步骤2所得苍术提取物、步骤3所得混合液Ⅰ和步骤4所得混合液Ⅱ混合，40℃下反应6h，即得。
实施例2
一种水凝胶敷料，以重量份计包括：沙棘提取物3份，苍术提取物2份，透明质酸5份，多熔素1.2份，聚甲基丙烯酸羟乙酯8份，角叉胶6份，甲基丙烯酸-2-羟乙酯3份，维生素C 1.5份，聚乙烯醇2份，氯化钙4份，硼砂2份，磷酸二氢铵0.9份，甘油4份，甘露糖6份，去离子水30份。
上述沙棘提取物为沙棘原花色素；苍术提取物为苍术挥发油；聚乙烯醇的聚合度为3000，醇解度为80%。
上述水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，制备沙棘提取物，取沙棘叶干燥、粉碎，粉末加无水乙醇60℃加热回流提取，提取液抽滤，滤液真空减压（0.08MPa）浓缩，室温下挥干剩余溶剂，即得；
步骤2，制备苍术提取物，取苍术粉碎，以95%乙醇提取，提取浸膏以水悬溶，用乙酸乙酯萃取，萃取物加入乙醚溶解后，再加入蒸馏水进行水蒸汽蒸馏，收集馏出液，用乙醚萃取，合并乙醚萃取液，用无水硫酸钠脱水，即得；
步骤3，将透明质酸、多熔素、聚甲基丙烯酸羟乙酯、角叉胶、甲基丙烯酸-2-羟乙酯和磷酸二氢铵加至1/2重量份去离子水中，100℃混合5min，得混合液Ⅰ；
步骤4，将维生素C、聚乙烯醇、氯化钙、硼砂、甘油和甘露糖加至剩余重量份的去离子水中，混合均匀，得混合液Ⅱ；
步骤5，将步骤1所得沙棘提取物、步骤2所得苍术提取物、步骤3所得混合液Ⅰ和步骤4所得混合液Ⅱ混合，80℃下反应2h，即得。
实施例3
一种水凝胶敷料，以重量份计包括：沙棘提取物5份，苍术提取物2份，透明质酸7份，多熔素1.5份，聚甲基丙烯酸羟乙酯9份，角叉胶7份，甲基丙烯酸-2-羟乙酯5份，维生素C 2.2份，聚乙烯醇5份，氯化钙4份，硼砂3份，磷酸二氢铵1.2份，甘油6份，甘露糖5份，去离子水35份。
上述沙棘提取物为沙棘原花色素；苍术提取物为苍术挥发油；聚乙烯醇的聚合度为1000，醇解度为80%。
上述水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，制备沙棘提取物，取沙棘叶干燥、粉碎，粉末加无水乙醇60℃加热回流提取，提取液抽滤，滤液真空减压（0.08MPa）浓缩，室温下挥干剩余溶剂，即得；
步骤2，制备苍术提取物，取苍术粉碎，以95%乙醇提取，提取浸膏以水悬溶，用乙酸乙酯萃取，萃取物加入乙醚溶解后，再加入蒸馏水进行水蒸汽蒸馏，收集馏出液，用乙醚萃取，合并乙醚萃取液，用无水硫酸钠脱水，即得；
步骤3，将透明质酸、多熔素、聚甲基丙烯酸羟乙酯、角叉胶、甲基丙烯酸-2-羟乙酯和磷酸二氢铵加至1/2重量份去离子水中，80℃混合20min，得混合液Ⅰ；
步骤4，将维生素C、聚乙烯醇、氯化钙、硼砂、甘油和甘露糖加至剩余重量份的去离子水中，混合均匀，得混合液Ⅱ；
步骤5，将步骤1所得沙棘提取物、步骤2所得苍术提取物、步骤3所得混合液Ⅰ和步骤4所得混合液Ⅱ混合，60℃下反应4h，即得。
实施例4
一种水凝胶敷料，以重量份计包括：沙棘提取物5份，苍术提取物4份，透明质酸6份，多熔素1.8份，聚甲基丙烯酸羟乙酯9份，角叉胶5份，甲基丙烯酸-2-羟乙酯7份，维生素C 2.7份，聚乙烯醇5份，氯化钙3份，硼砂3份，磷酸二氢铵1.2份，甘油6份，甘露糖5份，去离子水32份。
上述沙棘提取物为沙棘原花色素；苍术提取物为苍术挥发油；聚乙烯醇的聚合度为1000，醇解度为80%。
上述水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，制备沙棘提取物，取沙棘叶干燥、粉碎，粉末加无水乙醇60℃加热回流提取，提取液抽滤，滤液真空减压（0.08MPa）浓缩，室温下挥干剩余溶剂，即得；
步骤2，制备苍术提取物，取苍术粉碎，以95%乙醇提取，提取浸膏以水悬溶，用乙酸乙酯萃取，萃取物加入乙醚溶解后，再加入蒸馏水进行水蒸汽蒸馏，收集馏出液，用乙醚萃取，合并乙醚萃取液，用无水硫酸钠脱水，即得；
步骤3，将透明质酸、多熔素、聚甲基丙烯酸羟乙酯、角叉胶、甲基丙烯酸-2-羟乙酯和磷酸二氢铵加至1/2重量份去离子水中，50℃混合30min，得混合液Ⅰ；
步骤4，将维生素C、聚乙烯醇、氯化钙、硼砂、甘油和甘露糖加至剩余重量份的去离子水中，混合均匀，得混合液Ⅱ；
步骤5，将步骤1所得沙棘提取物、步骤2所得苍术提取物、步骤3所得混合液Ⅰ和步骤4所得混合液Ⅱ混合，40℃下反应6h，即得。
实施例5
一种水凝胶敷料，以重量份计包括：沙棘提取物6份，苍术提取物5份，透明质酸8份，多熔素2.7份，聚甲基丙烯酸羟乙酯10份，角叉胶8份，甲基丙烯酸-2-羟乙酯9份，维生素C 3.2份，聚乙烯醇6份，氯化钙5份，硼砂6份，磷酸二氢铵1.5份，甘油7份，甘露糖8份，去离子水40份。
上述沙棘提取物为沙棘原花色素；苍术提取物为苍术挥发油；聚乙烯醇的聚合度为1000，醇解度为80%。
上述水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，制备沙棘提取物，取沙棘叶干燥、粉碎，粉末加无水乙醇60℃加热回流提取，提取液抽滤，滤液真空减压（0.08MPa）浓缩，室温下挥干剩余溶剂，即得；
步骤2，制备苍术提取物，取苍术粉碎，以95%乙醇提取，提取浸膏以水悬溶，用乙酸乙酯萃取，萃取物加入乙醚溶解后，再加入蒸馏水进行水蒸汽蒸馏，收集馏出液，用乙醚萃取，合并乙醚萃取液，用无水硫酸钠脱水，即得；
步骤3，将透明质酸、多熔素、聚甲基丙烯酸羟乙酯、角叉胶、甲基丙烯酸-2-羟乙酯和磷酸二氢铵加至1/2重量份去离子水中，50℃混合30min，得混合液Ⅰ；
步骤4，将维生素C、聚乙烯醇、氯化钙、硼砂、甘油和甘露糖加至剩余重量份的去离子水中，混合均匀，得混合液Ⅱ；
步骤5，将步骤1所得沙棘提取物、步骤2所得苍术提取物、步骤3所得混合液Ⅰ和步骤4所得混合液Ⅱ混合，40℃下反应6h，即得。
实施例6
本实施例与实施例3的区别在于：不含有聚甲基丙烯酸羟乙酯。
将实施例1至5和对比例1所得水凝胶敷料进行性能测试，方法如下：
(1) 凝胶分数：水凝胶干燥后，以去离子水为溶剂，索氏提取器抽提24h：
凝胶分数＝（抽提前凝胶干重-抽提后凝胶干重)/抽提前凝胶干重×100%；
(2) 二次溶胀率：水凝胶干燥后25℃下吸收去离子水的能力：
二次溶胀率%＝（吸水平衡后凝胶重-吸水前凝胶干重)/ 吸水前凝胶干重×100%；
(3) 凝胶强度：使用Lloyd 材料试验机测定穿透淀粉凝胶一定深度所需的力，当凝胶破裂时探头所施加于凝胶的作用力定义为凝胶强度；
(4) 抗菌性能：按照国家卫生部1992 年消毒技术规范中的抑菌实验方法FZ/T01021-92 进行；
(5) 创面愈合实验：实验动物采用雄性Wistar 大鼠，观察点分别为伤后3、5、10、18天。大鼠背部用8％硫化钠液脱毛，24h后麻醉，然后用80℃水浴烫15秒造成大鼠背部10%深II度皮肤烫伤，伤后经腹腔给予5mL生理盐水。分别将实施例所得的抗菌水凝胶敷料覆盖创面；将医用纱布覆盖创面，作为对比组；于观察时间点计算创面愈合率：
创面愈合率＝(原始创面面积-未愈合创面面积)/原始创面面积。
结果如下：
从上表可以看出，本发明提供的水凝胶敷料凝胶分数在90%以上，平衡溶胀率达350%，凝胶强度在7.0N，抑菌率在93%以上。由于实施例6中未加入聚甲基丙烯酸羟乙酯，导致了敷料各项性能下降，这可能是由于聚甲基丙烯酸羟乙酯对于敷料中高分子起到交联聚合作用。
由上表可知，本发明的水凝胶敷料具有优异的抵抗细菌入侵的功能，能有效地防止伤口感染，有利于伤口的愈合。
Claims (5)
1. 一种水凝胶敷料，其特征在于：以重量份计包括：沙棘提取物2～6份，苍术提取物1～5份，透明质酸3～8份，多熔素0.5～2.7份，聚甲基丙烯酸羟乙酯3～10份，角叉胶2～8份，甲基丙烯酸-2-羟乙酯1～9份，维生素C 0.8～3.2份，聚乙烯醇1～6份，氯化钙2～5份，硼砂1～6份，磷酸二氢铵0.7～1.5份，甘油2～7份，甘露糖3～8份，去离子水20～40份；
所述沙棘提取物为沙棘原花色素，制备步骤：取沙棘叶干燥、粉碎，粉末加无水乙醇加热回流提取，提取液抽滤，滤液真空减压浓缩，室温下挥干剩余溶剂，即得；
所述苍术提取物为苍术挥发油，制备步骤：取苍术粉碎，以95%乙醇提取，提取浸膏以水悬溶，用乙酸乙酯萃取，萃取物加入乙醚溶解后，再加入蒸馏水进行水蒸汽蒸馏，收集馏出液，用乙醚萃取，合并乙醚萃取液，用无水硫酸钠脱水，即得。
2. 根据权利要求1所述的水凝胶敷料，其特征在于：所述聚乙烯醇的聚合度为1000～1500，醇解度为80～90%。
3. 权利要求1所述的水凝胶敷料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，制备沙棘提取物，取沙棘叶干燥、粉碎，粉末加无水乙醇加热回流提取，提取液抽滤，滤液真空减压浓缩，室温下挥干剩余溶剂，即得；
步骤2，制备苍术提取物，取苍术粉碎，以95%乙醇提取，提取浸膏以水悬溶，用乙酸乙酯萃取，萃取物加入乙醚溶解后，再加入蒸馏水进行水蒸汽蒸馏，收集馏出液，用乙醚萃取，合并乙醚萃取液，用无水硫酸钠脱水，即得；
步骤3，将透明质酸、多熔素、聚甲基丙烯酸羟乙酯、角叉胶、甲基丙烯酸-2-羟乙酯和磷酸二氢铵加至1/2重量份去离子水中，混合均匀，得混合液Ⅰ；
步骤4，将维生素C、聚乙烯醇、氯化钙、硼砂、甘油和甘露糖加至剩余重量份的去离子水中，混合均匀，得混合液Ⅱ；
步骤5，将步骤1所得沙棘提取物、步骤2所得苍术提取物、步骤3所得混合液Ⅰ和步骤4所得混合液Ⅱ混合，40～80℃下反应2～6h，即得。
4. 根据权利要求3所述的水凝胶敷料的制备方法，其特征在于：步骤1中回流提取温度为60℃，浓缩压力为0.08MPa。
5. 根据权利要求3所述的水凝胶敷料的制备方法，其特征在于：步骤3中混合条件为50～100℃、5～30min。
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