CN107261190A - 一种海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料及其制备方法。本发明通过海藻酸钠与PEGDMA、羟甲基纤维素、明胶、钙离子发生物理化学交联作用，氧化海藻酸钠与明胶发生化学交联反应来制备一种海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料。原料对人体无害，制备方法简单，具有柔软性好、生物相容性好等特点。

Description

一种海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用 伤口透明敷料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料及其制备方法，属于医药技术领域。
背景技术
现代医疗理论证明伤口的愈合过程是一个连续的动态过程，是细胞与细胞、细胞与细胞基质以及与可溶性介质间相互作用的过程。作为伤口护理的一部分，好的医用敷料应该能为伤口的愈合提供一个合适的环境，从而加快伤口的愈合速度，改善伤口的愈合质量。传统敷料只能被动覆盖创面和吸收渗出物，为创面提供有限的保护作用。一般由棉花、软麻布和亚麻布加工而成，对创面的愈合无明显作用。其主要缺点有：1.无法保持创面湿润，创面愈合延迟；2.敷料纤维易脱落，造成异物反应，影响愈合；3.创面肉芽组织易长入敷料的网眼中，换药时可引起疼痛；4.敷料被浸透时，病原体易通过；5.换药时，易损伤新生的组织；6.换药工作量大等等。随着科学和技术的进步，今日的新型的创面护理用敷料相对于早期而言，已经发生了革命性的变化，高科技的医用敷料在世界医疗卫生界得到日益重视。新型敷料是在伤口湿性愈合理念下应运而生的，而推动这类产品发展有两个因素，即医疗界对伤口愈合和治理过程的深入研究和材料技术的不断进展提高。一般认为，现代医用敷料应该具备：1.高效性材料(Efficacy of the material)；2.高效能产品(Effectivenessof the product)；3.高效率护理(Efficiency of the treatment)这三个特征，这三个特征也逐渐成为医用敷料设计领域的“3E”原则，代表了医用敷料发展的方向。主要的新型医用敷料包括：泡沫敷料、水胶体敷料、藻酸盐类敷料、复合敷料等等。其中泡沫敷料具有快速而强大的渗出液吸收能力、使创面保持湿润、表面半透膜阻隔性能使用方便、隔热保温等优点，但是其吸收性能太强，对于低度渗出创面可能会影响到自身清创过程，成本相对较高且不透明不方便观察创面。水胶体敷料能吸收创面渗出物，保持创面湿润的同时还可以使创面愈合的过程加速，并且具有自粘性，使用方便为创面创造一个低氧、微酸的环境。但是也有缺点：吸收能力不是很强，对于高渗出性创面，常需要使用其他辅助敷料来加强吸收性能；产品成本较高；个别患者可能存在对成分过敏。
藻酸盐类敷料由于其优异的性能得到了广泛的关注。其主要成分为海藻酸钙，是一类从天然海藻植物里提炼出来并经过精细的加工程序而成的一种高科技敷料。将海藻酸钠与钙离子反应，发生物理交联，形成以钙为中心的蛋壳结构。其主要优点有：1.高吸收性，吸收17-20倍的渗液；2.与渗出液接触后发生Na+-Ca2+离子交换，释放出Ca2+离子，起到止血和稳定生物膜作用；3.顺应伤口外形，用于浅或深洞的伤口；4.提供湿性愈合环境保持神经末梢湿润，减轻疼痛，避免脱水，促进上皮再生；5.与坏死组织形成水化物，从而帮助伤口自溶清创；6.使用和去除方便，没有毒性，无过敏。明胶(Gelatin)，是由动物皮肤、骨、肌膜、肌魅等结缔组织中的胶原部分降解而成为白色或淡黄色、半透明、微带光泽的一种无色无味，无挥发性、透明坚硬的非晶体物质。广泛应用于食品、医药及化工产业。2015年，高大元等人公开了一种壳聚糖明胶基静电纺复合水凝胶伤口敷料的制备方法(专利号:CN201510952349.X)，首先使用羧甲基壳聚糖和明胶为原料制得纺丝液进行静电纺丝后得纤维膜敷料，再与戊二醛蒸汽进行交联反应得敷料。制备出具有柔软、弹性好，能吸收大量伤口渗出液，保持创面润湿，加速伤口的愈合和组织修复的伤口敷料。但其交联剂选用戊二醛，对人体具有毒性，存在一定的安全隐患。使用过碘酸钠对海藻酸钠进行氧化,使海藻酸钠部分糖醛酸单元的羟基转变成醛基,不仅可以改善海藻酸钠的溶解性能，同时氧化海藻酸钠上的醛基可以与明胶上的氨基发生Schiff碱反应，形成化学交联结构。
本发明通过海藻酸钠与PEGDMA、羟甲基纤维素、明胶、钙离子发生物理化学交联作用，氧化海藻酸钠与明胶发生化学交联反应来制备一种海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料。原料对人体无害，制备方法简单，具有柔软性好、生物相容性好等特点。
发明内容
本发明的目的是基于一种海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料及其制备方法，采用上述方法制备的敷料具有梯度交联及互穿网络结构，有着良好的生物相容性。
实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
(1)海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液的制备:按照蒸馏水质量的5％～30％称取海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶。将其添加到20℃～60℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液；
(2)氧化海藻酸钠的制备:将海藻酸钠配成5.0％～10.0％的水溶液，加入高碘酸钠避光搅拌12～24h，加入乙二醇终止反应1h，加入NaCl混合后再加入等体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥24h；
(3)一种海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料的制备：将增韧剂1,2-丙二醇、甘油加入海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液中，搅拌均匀后加入氧化海藻酸钠与PEGDMA，在20℃～60℃蒸馏水中搅拌溶解均匀。将混合溶液分装到模具中，烘干并喷洒氯化钙溶液。干燥完全后脱模，将敷料浸泡于氯化钙溶液中一定时间之后，用HCl浸泡，之后用蒸馏水清洗。经钴-60灭菌后即得海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料。
具体地，医用伤口敷料中各组分的质量百分比含量为：海藻酸钠：10.0％～20.0％；羟甲基纤维素：10.0％～25.0％；明胶：10.0％～25.0％；氧化海藻酸钠：10.0％～20.0％；增韧剂：5.0％～30.0％；PEGDMA：5.0％～30.0％。
具体地，海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶的质量比为1～5:1～5:1～5。
具体地，海藻酸钠的分子量为20000～200000g/mol，羟甲基纤维素的分子量为20000～200000g/mol，明胶分子量为20000～200000g/mol。
具体地，海藻酸钠与高碘酸钠的物质的量的比为1:1～2。
具体地，1,2-丙二醇、甘油的质量比为1:1～2。
具体地，烘干温度为60℃～70℃，烘干时间为12～48h，其中每6h喷洒0.5～10.0％CaCl2溶液。
具体地，氯化钙溶液浓度为0.5％～10.0％，浸泡时间为5～60min。
具体地，盐酸溶液浓度为0.5％～5.0％，浸泡时间为1～5min。
本发明具有以下优点：
本发明通过海藻酸钠与羟甲基纤维素、明胶、钙离子发生物理交联作用，氧化海藻酸钠与明胶发生化学交联反应来制备一种海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料。制备工艺简便、生产成本低。原料易得、生产成本低且对人体无害。具有柔软性好、生物相容性好等特点。
附图说明
图1是实施实例1的SEM图片
图2是实施实例2的SEM图片
具体实施例
实施实例1
按照蒸馏水质量的5.0％称取海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶。其中海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶的质量分别为1.0g、1.0g、1.0g。将其添加到20℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液。将海藻酸钠配成5.0％的水溶液，加入等摩尔高碘酸钠避光搅拌12h，加入乙二醇终止反应1h，加入NaCl混合后再加入等体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥24h。将1.5g 1,2-丙二醇和1.5g甘油加入海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液中，搅拌均匀后加入1.0g氧化海藻酸钠与2.0g PEGDMA，在20℃蒸馏水中搅拌溶解均匀。将混合溶液分装到模具中，60℃烘干12h并每6h喷洒0.5％氯化钙溶液。干燥完全后脱模，将敷料浸泡于0.5％氯化钙溶液中5min之后，用0.5％HCl浸泡1min，之后用蒸馏水清洗。经钴-60灭菌后即得海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料。
实施实例2
按照蒸馏水质量的5.0％称取海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶。其中海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶的质量分别为1.0g、1.0g、1.0g。将其添加到20℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液。将海藻酸钠配成5.0％的水溶液，加入等摩尔高碘酸钠避光搅拌12h，加入乙二醇终止反应1h，加入NaCl混合后再加入等体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥24h。将1.5g 1,2-丙二醇和1.5g甘油加入海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液中，搅拌均匀后加入1.0g氧化海藻酸钠与2.0g PEGDMA，在20℃蒸馏水中搅拌溶解均匀。将混合溶液分装到模具中，60℃烘干12h并每6h喷洒0.5％氯化钙溶液。干燥完全后脱模，将敷料浸泡于0.5％氯化钙溶液中5min之后，用0.5％HCl浸泡1min，之后用蒸馏水清洗。经钴-60灭菌后即得海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料。
实施实例3
按照蒸馏水质量的5.0％称取海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶。其中海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶的质量分别为1.0g、1.0g、1.0g。将其添加到20℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液。将海藻酸钠配成5.0％的水溶液，加入两倍摩尔比的高碘酸钠避光搅拌12h，加入乙二醇终止反应1h，加入NaCl混合后再加入等体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥24h。将1.5g 1,2-丙二醇和1.5g甘油加入海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液中，搅拌均匀后加入1.0g氧化海藻酸钠与2.0g PEGDMA，在20℃蒸馏水中搅拌溶解均匀。将混合溶液分装到模具中，60℃烘干12h并每6h喷洒0.5％氯化钙溶液。干燥完全后脱模，将敷料浸泡于0.5％氯化钙溶液中5min之后，用0.5％HCl浸泡1min，之后用蒸馏水清洗。经钴-60灭菌后即得海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料。
实施实例4
按照蒸馏水质量的5.0％称取海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶。其中海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶的质量分别为1.0g、1.0g、1.0g。将其添加到20℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液。将海藻酸钠配成10.0％的水溶液，加入等摩尔高碘酸钠避光搅拌24h，加入乙二醇终止反应1h，加入NaCl混合后再加入等体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥24h。将1.5g 1,2-丙二醇和1.5g甘油加入海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液中，搅拌均匀后加入1.0g氧化海藻酸钠与2.0g PEGDMA，在20℃蒸馏水中搅拌溶解均匀。将混合溶液分装到模具中，60℃烘干12h并每6h喷洒0.5％氯化钙溶液。干燥完全后脱模，将敷料浸泡于0.5％氯化钙溶液中5min之后，用0.5％HCl浸泡1min，之后用蒸馏水清洗。经钴-60灭菌后即得海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料。
实施实例5
按照蒸馏水质量的5.0％称取海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶。其中海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶的质量分别为1.0g、1.0g、1.0g。将其添加到20℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液。将海藻酸钠配成5.0％的水溶液，加入等摩尔高碘酸钠避光搅拌12h，加入乙二醇终止反应1h，加入NaCl混合后再加入等体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥24h。将1.0g 1,2-丙二醇和2.0g甘油加入海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液中，搅拌均匀后加入1.0g氧化海藻酸钠与2.0g PEGDMA，在20℃蒸馏水中搅拌溶解均匀。将混合溶液分装到模具中，60℃烘干12h并每6h喷洒0.5％氯化钙溶液。干燥完全后脱模，将敷料浸泡于0.5％氯化钙溶液中5min之后，用0.5％HCl浸泡1min，之后用蒸馏水清洗。经钴-60灭菌后即得海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料。
实施实例6
按照蒸馏水质量的5.0％称取海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶。其中海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶的质量分别为1.0g、1.0g、1.0g。将其添加到20℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液。将海藻酸钠配成5.0％的水溶液，加入等摩尔高碘酸钠避光搅拌12h，加入乙二醇终止反应1h，加入NaCl混合后再加入等体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥24h。将1.5g 1,2-丙二醇和1.5g甘油加入海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液中，搅拌均匀后加入1.0g氧化海藻酸钠与2.0g PEGDMA，在60℃蒸馏水中搅拌溶解均匀。将混合溶液分装到模具中，70℃烘干12h并每6h喷洒10.0％氯化钙溶液。干燥完全后脱模，将敷料浸泡于0.5％氯化钙溶液中5min之后，用0.5％HCl浸泡1min，之后用蒸馏水清洗。经钴-60灭菌后即得海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料。
实施实例7
按照蒸馏水质量的5.0％称取海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶。其中海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶的质量分别为1.0g、1.0g、1.0g。将其添加到20℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液。将海藻酸钠配成5.0％的水溶液，加入等摩尔高碘酸钠避光搅拌12h，加入乙二醇终止反应1h，加入NaCl混合后再加入等体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥24h。将1.5g 1,2-丙二醇和1.5g甘油加入海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液中，搅拌均匀后加入1.0g氧化海藻酸钠与2.0g PEGDMA，在20℃蒸馏水中搅拌溶解均匀。将混合溶液分装到模具中，60℃烘干12h并每6h喷洒10.0％氯化钙溶液。干燥完全后脱模，将敷料浸泡于10.0％氯化钙溶液中60min之后，用5.0％HCl浸泡5min，之后用蒸馏水清洗。经钴-60灭菌后即得海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料。
实施实例8
按照蒸馏水质量的10.0％称取海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶。其中海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶的质量分别为1.0g、1.5g、1.0g。将其添加到40℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液。将海藻酸钠配成7.0％的水溶液，加入等摩尔高碘酸钠避光搅拌24h，加入乙二醇终止反应1h，加入NaCl混合后再加入等体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥24h。将1.5g 1,2-丙二醇和1.5g甘油加入海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液中，搅拌均匀后加入1.0g氧化海藻酸钠与2.5g PEGDMA，在60℃蒸馏水中搅拌溶解均匀。将混合溶液分装到模具中，烘干24h并每6h喷洒5.0％氯化钙溶液。干燥完全后脱模，将敷料浸泡于5.0％氯化钙溶液中30min之后，用1.0％HCl浸泡1min，之后用蒸馏水清洗。经钴-60灭菌后即得海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料。
实施实例9
按照蒸馏水质量的20.0％称取海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶。其中海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶的质量分别为1.5g、1.0g、1.0g。将其添加到60℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液。将海藻酸钠配成5.0％的水溶液，加入等摩尔高碘酸钠避光搅拌24h，加入乙二醇终止反应1h，加入NaCl混合后再加入等体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥24h。将1.0g 1,2-丙二醇和1.5g甘油加入海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液中，搅拌均匀后加入1.5g氧化海藻酸钠与1.5g PEGDMA，在60℃蒸馏水中搅拌溶解均匀。将混合溶液分装到模具中，烘干24h并每6h喷洒5.0％氯化钙溶液。干燥完全后脱模，将敷料浸泡于5.0％氯化钙溶液中20min之后，用0.5％HCl浸泡1min，之后用蒸馏水清洗。经钴-60灭菌后即得海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料。

Claims (6)

1.一种海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料及其制备方法，其特征在于：海藻酸钠互穿网络型交联结构医用伤口敷料由海藻酸钠、羟甲基纤维素、明胶的共混溶液，加入增韧剂，氧化海藻酸钠，PEGDMA,通过海藻酸钠与PEGDMA、羟甲基纤维素、明胶、钙离子发生物理化学交联作用，氧化海藻酸钠与明胶发生化学交联反应固化而成。
2.根据权利要求1所述的一种海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料的制备方法，其特征在于海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络型交联结构医用伤口敷料中各组分的质量百分比含量为：
海藻酸钠：10.0％～20.0％；
羟甲基纤维素：10.0％～25.0％；
明胶：10.0％～25.0％；
氧化海藻酸钠：10.0％～20.0％；
增韧剂：5.0％～30.0％；
PEGDMA：5.0％～20.0％；
其中海藻酸钠的分子量为20000～200000g/mol，羟甲基纤维素的分子量为20000～200000g/mol，明胶分子量为20000～200000g/mol，海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶的质量比为1～5:1～5:1～5。
3.根据权利要求1所述的一种海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料的制备方法，其特征在于：海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络型交联结构医用伤口敷料的制备方法包含以下步骤：
(1)海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液的制备:
按照蒸馏水质量的5.0％～30.0％称取海藻酸钠、羟甲基纤维素和明胶。
将其添加到20℃～60℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液；
(2)氧化海藻酸钠的制备:
将海藻酸钠配成5.0％～10.0％的水溶液，加入高碘酸钠避光搅拌12～24h，加入乙二醇终止反应1h，加入NaCl混合后再加入等体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O与C2H5OH交替冲洗，真空干燥24h；
(3)海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料的制备：
将增韧剂1,2-丙二醇、甘油加入海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶共混溶液中，搅拌均匀后加入氧化海藻酸钠与PEGDA，在20℃～60℃蒸馏水中搅拌溶解均匀。将混合溶液分装到模具中，烘干并喷洒钙离子溶液，烘干温度为60℃～70℃，烘干时间为12～48h，其中每6h喷洒0.5～10.0％CaCl2溶液。干燥完全后脱模，将敷料浸泡于氯化钙溶液中一定时间之后，用HCl浸泡，之后用蒸馏水清洗。经钴-60灭菌后即得海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料。
4.根据权利要求3所述的一种海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料的制备方法，其特征在于步骤(2)所述的海藻酸钠与高碘酸钠的物质的量的比为1:1～2。
5.根据权利要求3所述的一种海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料的制备方法，其特征在于步骤(3)所述的1,2-丙二醇、甘油的质量比为1:1～2。
6.根据权利要求3所述的一种海藻酸钠/羟甲基纤维素/明胶互穿网络梯度交联型医用伤口透明敷料的制备方法，其特征在于步骤(3)所述的钙离子溶液浓度为0.5％～10.0％，浸泡时间为5～60min。盐酸溶液浓度为0.5％～5.0％，浸泡时间为1～5min。
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