CN107823691A - 一种含氧敷料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种含氧敷料及其制备方法，属于伤口修复技术领域。含氧敷料包括第一层敷料和第二层敷料，第一层敷料按照质量百分比包括第一基质99.0％‑99.9％和葡萄糖氧化酶0.1％‑1.0％；第二层敷料按照质量百分比包括第二基质85.0％‑95.0％和葡萄糖5.0％‑15.0％。将第一基质和葡萄糖氧化酶混合并进行第一次搅拌得到第一层敷料；将第二基质和葡萄糖混合并进行第二次搅拌得到第二层敷料。平时，第一层敷料和第二层敷料是分开的，能够长期放置，使用的时候，分两层敷在伤口上，能够对伤口持续供给氧气，促进伤口愈合。
Description
技术领域
本发明涉及伤口修复技术领域，具体而言，涉及一种含氧敷料及其制备方法。
背景技术
伤口愈合过程中，氧气必不可少，氧气可以促进伤口的愈合。胶原蛋白合成需要氧气，生长因子需要氧气，血管生成需要氧气，表皮细胞收缩需要氧气，氧的关键作用是它对保持细胞的完整性、功能和组织损伤时的修复至关重要，氧还在能量代谢、白细胞抗菌和修复功能、新血管形成、皮肤修复、细胞增生等起着重要作用。
现有的含氧敷料的供氧时间不足，产品长时间放置以后会失去效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含氧敷料，能够长期放置，并且敷在伤口上以后，能够对伤口持续供给氧气，促进伤口愈合。
本发明的另一目的在于提供一种含氧敷料的制备方法，其制备方法简单，操作方便，生产成本低，能够大量加工生产。
本发明是采用以下技术方案实现的：
一种含氧敷料，包括第一层敷料和第二层敷料，第一层敷料按照质量百分比包括第一基质99.0％-99.9％和葡萄糖氧化酶0.1％-1.0％；第二层敷料按照质量百分比包括第二基质85.0％-95.0％和葡萄糖5.0％-15.0％。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述第一基质和第二基质按照质量百分比均包括：聚乙烯醇1.5％-5.5％和聚乙烯吡咯烷酮2.0％-6.0％，余量为水。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述第一层敷料还包括碘化钾，碘化钾的加入量占第一层敷料的质量百分比为：0.45％-0.55％。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述第二层敷料还包括碘化钾，碘化钾的加入量占第二层敷料的质量百分比为：0.45％-0.55％。
一种上述含氧敷料的制备方法，将第一基质和葡萄糖氧化酶混合并进行第一次搅拌得到第一层敷料；将第二基质和葡萄糖混合并进行第二次搅拌得到第二层敷料。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述第一次搅拌和第二次搅拌均在速度为30-60rpm、温度为20-35℃的条件下搅拌60-120min。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述第一基质和第二基质的制备方法为：将聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮在温度不小于90℃的情况下溶解于水中。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述第一次搅拌之前加入碘化钾。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述第二次搅拌之前加入碘化钾。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，还包括将第一层敷料和第二层敷料分开包装的步骤。
本发明的较佳实施例的提供的含氧敷料的有益效果是：先将第二层敷料敷在伤口表面，再将第一层敷料敷在第二层敷料上，第一层敷料是含有葡萄糖氧化酶的薄涂层，第二层敷料为含葡萄糖的水凝胶涂层，两层之间发生生化反应，葡萄糖氧化酶的薄涂层会吸收表面氧，氧化葡萄糖形成β-D-葡糖内酯和过氧化氢，过氧化氢进而分解为水和氧气，为创面提供水分和氧气，具体原理如下：
以葡萄糖氧化酶为催化剂，使葡萄糖和β-D-葡萄糖发生氧化反应生成过氧化氢；
C6H12O6+O2→C6H12O7+H2O2；
β-D-葡萄糖+O2→β-D-葡糖内酯+H2O2；
2H2O2→2H2O+O2
同时，葡萄糖氧化酶具有很高的催化活性，可以缓慢长久促进葡萄糖和氧气进行反应，不断的向伤口部位提供氧气。可以根据氧气的消耗量实时生产氧气，并且可以在任何伤口部位使用。
或者先将第一层敷料敷在伤口表面，再将第二层敷料敷在第一层敷料上。通过相同的原理也能达到对伤口持续供给氧气，促进伤口愈合的目的。同时，水凝胶涂层具有等渗作用，控制伤口控制在合适的湿度范围，综合作用，有效促进伤口的愈合。
本发明提供的含氧敷料的制备方法的有益效果是：将第一层敷料和第二层敷料分开制备，避免葡萄糖氧化酶促进葡萄糖发生氧化反应，使其能够保持长久的药效。第一层敷料和第二层敷料均搅拌混合进行制备，其制备方法简单，操作方便，生产成本低，能够大量加工生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图也属于本发明的保护范围。
图1为本发明实验例5提供的含氧敷料释放氧气检测结果；
图2为本发明实验例5提供的含氧敷料的孔径结构示意图；
图3为本发明提供的含氧敷料小鼠创面愈合情况。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的含氧敷料及其制备方法进行具体说明。
含氧敷料包括第一层敷料和第二层敷料，可以先在伤口上敷第一层敷料，再在第一层敷料上敷第二层敷料，也可以先在伤口上敷第二层敷料，再在第二层敷料上敷第一层敷料。
首先：对第一种含氧敷料进行说明，即在伤口上先敷第一层敷料，再敷第二层敷料进行具体的说明：
第一层敷料按照质量百分比包括第一基质99.0％-99.9％和葡萄糖氧化酶0.1％-1.0％；第二层敷料按照质量百分比包括第二基质85.0％-95.0％和葡萄糖5.0％-15.0％。
含氧敷料在使用前，第一层敷料和第二层敷料是分开放置的，当需要敷在伤口上时，按照先敷第一层敷料，再在第一层敷料上敷第二层敷料的方法进行涂覆伤口。
此时：第一层敷料是含有葡萄糖氧化酶的水凝胶涂层，第二层敷料为含葡萄糖的涂覆层，两层之间发生生化反应，葡萄糖的薄涂层会吸收表面氧，并在葡萄糖氧化酶的作用下氧化葡萄糖形成β-D-葡糖内酯和过氧化氢，过氧化氢进而分解为水和氧气，为创面提供水分和氧气，具体原理如下：
以葡萄糖氧化酶为催化剂，使葡萄糖和β-D-葡萄糖发生氧化反应生成过氧化氢；
C6H12O6+O2→C6H12O7+H2O2；
β-D-葡萄糖+O2→β-D-葡糖内酯+H2O2；
2H2O2→2H2O+O2
同时，葡萄糖氧化酶具有很高的催化活性，可以缓慢长久促进葡萄糖和氧气进行反应，不断的向伤口部位提供氧气。可以根据氧气的消耗量实时生产氧气，并且可以在任何伤口部位使用。同时，水凝胶涂层具有等渗作用，控制伤口控制在合适的湿度范围，综合作用，有效促进伤口的愈合。
优选地，第一基质和第二基质的组成原料相同，方便制备，同时，避免使用不同的基质造成伤口的感染。第一基质和第二基质按照质量百分比均包括：聚乙烯醇1.5％-5.5％和聚乙烯吡咯烷酮2.0％-6.0％，余量为水。使用聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮组成的基质不光能够作为葡萄糖氧化酶的载体，而且，能够在第一层敷料上形成水凝胶涂层，其具有等渗作用，控制伤口控制在合适的湿度范围，综合作用，有效促进伤口的愈合。
第一基质和第二基质的透气性比较好，不需要频繁的更换含氧敷料，也不会造成伤口破损，不会与皮肤发生粘连，容易与皮肤分离。
优选地，第一层敷料还包括碘化钾，碘化钾的加入量占第一层敷料的质量百分比为：0.45％-0.55％。本产品在使用的时候，第一层敷料直接涂在伤口的表面，第一层敷料中加入碘化钾，能够持续不断的向创面释放碘离子，能够有效的抑制创面周围细菌和其他微生物的生长，对伤口进行消毒，避免伤口感染。
含氧敷料的制备方法，即第一种含氧敷料的制备方法为：将第一基质和葡萄糖氧化酶混合并进行第一次搅拌得到第一层敷料；将第二基质和葡萄糖混合并进行第二次搅拌得到第二层敷料。
使第一基质和葡萄糖氧化酶完全混合均匀，第二基质和葡萄糖完全混合均匀。优选地，第一次搅拌和第二次搅拌均在速度为30-60rpm、温度为20-35℃的条件下搅拌60-120min。在温度较低的情况下进行搅拌，避免葡萄糖氧化酶失活，也避免葡糖糖发生水解。
优选地，第一基质和第二基质的制备方法为：将聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮在温度不小于90℃的情况下溶解于水中。在温度相对较高的情况下，搅拌聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮容易溶解在水中，形成高分子基质。后对其降温，使其降温至20-35℃，方便后续的混合搅拌。
本发明中，在第一次搅拌之前加入碘化钾。碘化钾的质量占第一层敷料的质量的0.45％-0.55％，即将第一基质、碘化钾和葡萄糖氧化酶混合并进行第一次搅拌得到第一层敷料，使第一层敷料中含有钾离子，能够有效的抑制创面周围细菌和其他微生物的生长，对伤口进行消毒，避免伤口感染。
将第一层敷料和第二层敷料制备完全以后，分别倒入到模具中，自动流延铺平后放入到冷冻设备中成型。第一层敷料的厚度为1.0-2.0mm，第二层敷料的厚度为0.5-1.0mm，冷冻温度为-10℃--20℃，冷冻时间为3-16h。第一层敷料的厚度较厚，可以形成水凝胶层，促进伤口愈合。第二层敷料的厚度相对较薄，方便氧气的渗入，促进葡萄糖发生氧化反应。
脱模包装，冷冻后将产品放至室温，脱模后进行包装。使用PE/PET药用复合膜分别进行单独包装，然后使用PE/AL/PET铝箔袋进行外包装封口。第一层敷料和第二层敷料需要分开包装，避免含氧敷料在使用之前发生反应而降低药效，能够长期放置。
其次：对第二种含氧敷料进行说明，即在伤口上先敷第二层敷料，再敷第一层敷料进行具体的说明：
第一层敷料按照质量百分比包括第一基质99.0％-99.9％和葡萄糖氧化酶0.1％-1.0％；第二层敷料按照质量百分比包括第二基质85.0％-95.0％和葡萄糖5.0％-15.0％。
含氧敷料在使用前，第一层敷料和第二层敷料是分开放置的，当需要敷在伤口上时，按照先敷第二层敷料，再在第二层敷料上敷第一层敷料的方法进行涂覆伤口。
此时：第一层敷料是含有葡萄糖氧化酶的薄涂层，第二层敷料为含葡萄糖的水凝胶涂层，两层之间发生生化反应，葡萄糖氧化酶的薄涂层会吸收表面氧，氧化葡萄糖形成β-D-葡糖内酯和过氧化氢，过氧化氢进而分解为水和氧气，为创面提供水分和氧气，具体原理如下：
以葡萄糖氧化酶为催化剂，使葡萄糖和β-D-葡萄糖发生氧化反应生成过氧化氢；
C6H12O6+O2→C6H12O7+H2O2；
β-D-葡萄糖+O2→β-D-葡糖内酯+H2O2；
2H2O2→2H2O+O2
同时，葡萄糖氧化酶具有很高的催化活性，可以缓慢长久促进葡萄糖和氧气进行反应，不断的向伤口部位提供氧气。可以根据氧气的消耗量实时生产氧气，并且可以在任何伤口部位使用。同时，水凝胶涂层具有等渗作用，控制伤口控制在合适的湿度范围，综合作用，有效促进伤口的愈合。
优选地，第二层敷料还包括碘化钾，碘化钾的加入量占第二层敷料的质量百分比为：0.45％-0.55％。本产品在使用的时候，第二层敷料直接涂在伤口的表面，第二层敷料中加入碘化钾，能够持续不断的向创面释放碘离子，能够有效的抑制创面周围细菌和其他微生物的生长，对伤口进行消毒，避免伤口感染。
含氧敷料的制备方法，即第二种含氧敷料的制备方法为：将第一基质和葡萄糖氧化酶混合并进行第一次搅拌得到第一层敷料；将第二基质和葡萄糖混合并进行第二次搅拌得到第二层敷料。
本发明中，在第二次搅拌之前加入碘化钾。碘化钾的质量占第二层敷料的质量的0.45％-0.55％，即将第二基质、碘化钾和葡萄糖混合并进行第二次搅拌得到第二层敷料，使第二层敷料中含有钾离子，能够有效的抑制创面周围细菌和其他微生物的生长，对伤口进行消毒，避免伤口感染。
将第一层敷料和第二层敷料制备完全以后，分别倒入到模具中，自动流延铺平后放入到冷冻设备中成型。第二层敷料的厚度为1.0-2.0mm，第一层敷料的厚度为0.5-1.0mm，冷冻温度为-10℃--20℃，冷冻时间为3-16h。第二层敷料的厚度较厚，可以形成水凝胶层，促进伤口愈合。第一层敷料的厚度相对较薄，方便氧气的渗入，促进葡萄糖发生氧化反应。
将第一层敷料和第二层敷料进行冷冻处理，对聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮使用冷冻交联技术，两种高分子化合物通过冷冻，低温物理交联，形成一种微孔水凝胶结构的基质，避免使用化学交联剂的带来的细胞毒性等副作用，为细胞的粘附、生长、繁殖提供一个良好的支架，能够促进血管化以及创面早期愈合的发生。
实施例1
将99.0kg第一基质和1.0kg葡萄糖氧化酶混合并进行第一次搅拌得到第一层敷料；将85.0kg第二基质和15.0kg葡萄糖混合并进行第二次搅拌得到第二层敷料。
实施例2
将1.5kg聚乙烯醇和2.0kg聚乙烯吡咯烷酮完全溶解在95.95kg的水中得到第一基质，将第一基质、0.1kg葡萄糖氧化酶和0.45kg的碘化钾混合并在速度为30rpm、温度为20℃的条件下进行第一次搅拌60min，得到第一层敷料；将1.5kg聚乙烯醇和2.0kg聚乙烯吡咯烷酮完全溶解在91.5kg的水中得到第二基质，将第二基质和5.0kg葡萄糖混合并在速度为30rpm、温度为20℃的条件下进行第一次搅拌60min，得到第二层敷料。
实施例3
将5.5kg聚乙烯醇和6.0kg聚乙烯吡咯烷酮在90℃的条件下搅拌完全溶解在88kg的水中得到第一基质并降温，将降温后的第一基质和0.5kg葡萄糖氧化酶混合并在速度为60rpm、温度为35℃的条件下进行第一次搅拌120min，得到第一层敷料；将5.5kg聚乙烯醇和6.0kg聚乙烯吡咯烷酮在90℃的条件下搅拌完全溶解在77.95kg的水中得到第二基质并降温，将降温后的第二基质、10.0kg葡萄糖和0.55kg碘化钾混合并在速度为60rpm、温度为35℃的条件下进行第一次搅拌120min，得到第二层敷料。
实施例4
将5.0kg聚乙烯醇和5.0kg聚乙烯吡咯烷酮在120℃的条件下搅拌完全溶解在89.4kg的水中得到第一基质并降温，将降温后的第一基质和0.6kg葡萄糖氧化酶混合并在速度为50rpm、温度为30℃的条件下进行第一次搅拌100min，得到第一层敷料；将5.0kg聚乙烯醇和5.0kg聚乙烯吡咯烷酮在120℃的条件下搅拌完全溶解在77.5kg的水中得到第二基质并降温，将降温后的第二基质、12.0kg葡萄糖和0.5kg碘化钾混合并在速度为50rpm、温度为30℃的条件下进行第一次搅拌100min，得到第二层敷料。
实施例5
将5.0kg聚乙烯醇和5.0kg聚乙烯吡咯烷酮在120℃的条件下搅拌完全溶解在89.4kg的水中得到第一基质并降温，将降温后的第一基质和0.6kg葡萄糖氧化酶混合并在速度为50rpm、温度为30℃的条件下进行第一次搅拌100min，得到第一层敷料；将5.0kg聚乙烯醇和5.0kg聚乙烯吡咯烷酮在120℃的条件下搅拌完全溶解在77.5kg的水中得到第二基质并降温，将降温后的第二基质、12.0kg葡萄糖和0.5kg碘化钾混合并在速度为50rpm、温度为30℃的条件下进行第一次搅拌100min，得到第二层敷料。将第一层敷料和第二层敷料分别倒入到模具中，自动流延铺平后放入到冷冻设备中成型。第一层敷料的厚度为0.5mm，第二层敷料的厚度为1.0mm，在温度为-10℃的条件下冷冻3h，然后使用PE/PET药用复合膜分别进行单独包装，再使用PE/AL/PET铝箔袋进行外包装封口。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实验例1
使用溶解氧电极仪进行测定含氧敷料使用后释放氧的情况，如图1：发现在结合后一小时溶氧量在350mg/L，并且随着时间的推移，溶氧不断的上升，至12h达到平衡，保持在600mg/L的高浓度水平，说明本发明提供的含氧敷料释放氧气浓度高，高浓度氧气的维持时间久，具有更加显著的作用。
实验例2
将含氧敷料使用扫描电镜仪进行检测分析得到图2，从图2可以看出，聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮聚合的分子之间产生直径在110μm微孔结构。研究表明，孔径在50μm-200μm的结构适合细胞的爬行、生长，促进早期的血管化，促进创面的愈合。本专利中使用的是医药级的原料，生物亲和性强，无免疫原性，并且可以和自体细胞结合紧密，为细胞的粘附、生长、繁殖提供一个良好的支架，能够促进血管化以及创面早期愈合的发生。
实验例3
小鼠全层皮肤缺损创面模型的制作：
取用30只小鼠，每组10只，分为空白对照组、凡士林纱布组和含氧敷料组。实验前一天小鼠脱毛备皮，1％戊巴比妥钠注射液腹腔注射麻醉后，电动理发刀剔除小鼠背部皮肤，均匀涂抹脱毛膏脱毛。次日，腹腔麻醉后，俯卧位固定，使用碘伏消毒背部皮肤，75％酒精脱碘。使用记号笔和直尺在背部标记后，眼科剪在背部标记处剪开皮肤全层，制备面积约1×1cm的全层皮肤缺损创面，止血后将对应样品贴敷于创面，进行常规包扎，并与伤口第1天、3天和7天，打开创面，更换新的样品，查看创面的愈合情况。如图3：其中A为空白对照组，B为凡士林对照组，C为含氧敷料组。从图3可以看出，在伤后的第1天和第3天，三个组的创面有较大差异：空白对照组的创面炎症反应较重并且逐渐干燥结痂，创周红肿：凡士林对照组也有一定的渗出物，而使用含氧敷料处理的创面则干净整洁，无明显渗出物，同时可见在创周有少量的新生上皮的形成。
在伤后的第7天，含氧敷料组有89.30％的创面已经愈合，而空白对照组、凡士林对照组的创面愈合率分别只有30.0％，52.9％。通过实验可以看出，含氧敷料的使用有效的促进了创面伤口的愈合。
通过以上内容说明，本专利通过一种简单可行、生产成本低、加工方法简易的工艺的生产一种新型敷料。该敷料通过主要是通过低温冷冻，物理交联的方法生产一种微孔水凝胶结构的基质，同时加入葡萄糖氧化酶，在伤口周围营造一个富氧环境，同时该环境能够较持久的保持高氧状态，而碘化钾消毒剂的加入，有效的防止伤口治病微生物的增殖。以上的共同作用快速促进创面的愈合。最后进行的动物实验也进一步证实了这样一个效果。
Claims (10)
1.一种含氧敷料，其特征在于，包括第一层敷料和第二层敷料，所述第一层敷料按照质量百分比包括第一基质99.0％-99.9％和葡萄糖氧化酶0.1％-1.0％；所述第二层敷料按照质量百分比包括第二基质85.0％-95.0％和葡萄糖5.0％-15.0％。
2.根据权利要求1所述的含氧敷料，其特征在于，所述第一基质和所述第二基质按照质量百分比均包括：聚乙烯醇1.5％-5.5％和聚乙烯吡咯烷酮2.0％-6.0％，余量为水。
3.根据权利要求2所述的含氧敷料，其特征在于，所述第一层敷料还包括碘化钾，所述碘化钾的加入量占所述第一层敷料的质量百分比为：0.45％-0.55％。
4.根据权利要求2所述的含氧敷料，其特征在于，所述第二层敷料还包括碘化钾，所述碘化钾的加入量占所述第二层敷料的质量百分比为：0.45％-0.55％。
5.一种权利要求1-4任一项所述的含氧敷料的制备方法，其特征在于，将所述第一基质和所述葡萄糖氧化酶混合并进行第一次搅拌得到所述第一层敷料；将所述第二基质和所述葡萄糖混合并进行第二次搅拌得到所述第二层敷料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一次搅拌和所述第二次搅拌均在速度为30-60rpm、温度为20-35℃的条件下搅拌60-120min。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一基质和所述第二基质的制备方法为：将聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮在温度不小于90℃的情况下溶解于水中。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一次搅拌之前加入质量百分比为0.45％-0.55％的碘化钾。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第二次搅拌之前加入碘化钾。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，还包括将所述第一层敷料和所述第二层敷料分开包装的步骤。
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