CN108210992A - 一种可洗脱的医用水凝胶及其水凝胶敷料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可洗脱的医用水凝胶及其水凝胶敷料的制备方法，制备方法包括以下步骤：(1)提供一种预成型的一次性使用壳体或多次性使用壳体，壳体即模具，该模设有一模槽；(2)将预成型水凝胶组成组分与材料置于所述模槽中进行固化，固化前先将模槽预设两层膜：一层为水凝胶基材；一层为增粘剂层，衔接基材与水凝胶胶体的有效粘合；(3)固化后利用水凝胶胶体一面进行反复洗脱，洗脱的目的是从聚合物中去除未反应的单体的残留单体、残留交联剂和残留引发剂。本发明的水凝胶敷料具有优异吸水性能，不粘连伤口组织，通过一次性使用壳体，本发明利用壳体控制水凝胶的形变，单面水凝胶在洗脱之后，最大限度的又能保持相对不变的形状。

Description

一种可洗脱的医用水凝胶及其水凝胶敷料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种医用敷料，具体是一种可洗脱的医用水凝胶及其水凝胶敷料的制备方法。

背景技术

水凝胶是以水为分散介质的凝胶。具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基，亲水残基与水分子结合，将水分子连接在网状内部，而疏水残基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。

医用敷料是一类用于各种创伤、创口表面进行临时覆盖的医用材料，可使创口免遭细菌感染及其它外来因素的影响，起到保护创口、创面的作用。脱脂棉纱布作为一种传统敷料，在医疗卫生领域发挥了重要作用。虽然具有许多优点，但是其应用并不令人十分满意。其吸液量不够大，需要厚厚包扎并经常更换；敷料在吸液后易干燥，并与伤口发生粘连而造成二次创伤，所以将逐渐被其它敷料代替。

水凝胶，是一种能够在水中溶胀，吸收并保持大量水分而又不溶解于水的亲水性的网状高分子溶胀体，表面光滑，生物相容性好，水凝胶表面与周围水溶液之间的表面张力低，可以减少对体液中蛋白质的吸附作用，所以，水凝胶敷料具有很好的生物相容性；另外，水凝胶敷料具有良好的水蒸气透过率和合适的气体通过率，不会和伤口粘连，敷贴及取出极为方便。

水凝胶是一种具有很强吸水性能和保水性能的功能高分子材料。它能够吸收几百倍乃至上千倍于自重的水分，而且在外界环境的一定温度压力下很难保持一致的形状。医用敷料除应满足一般的物理、化学性能要求外，还必须具有足够好的生物相容性。单体是一般是不饱和的、环状的或含有两个或多个官能团的低分子化合物。绝大多数单体对人体是有毒的；而单体聚合后的聚合物却是分子量很大的长链分子所组成，高分子的分子量从几千到几十万甚至几百万，相对而言是无毒的。要想让水凝胶对人体无毒一定就要让水凝胶残留单体控制在一定范围。但针对单体聚合的水凝胶而言，聚合之后不经过再次的工艺处理，单体残留达标实际非常困难。聚合的水凝胶通过洗脱是解决单体残留的有效措施。但是，当将水凝胶置于溶液中进行洗脱时，水凝胶的吸收液体性即发挥吸液能力。也就是说，洗脱过程就是水凝胶的吸液过程。洗脱后的水凝胶吸液存在着多种作用力的改变。吸水溶胀是水凝胶的一个重要特征，在溶胀过程中，一方面水溶剂力图渗入高聚物内使其体积膨胀，另一方面由于交联聚合物体积膨胀，导致网络分子链向三维空间伸展，分子网络受到应力产生弹性收缩能而使分子网络收缩。当这两种相反的倾向相互抗衡时，达到了溶胀平衡，可见凝胶的体积之所以溶胀或收缩是由于凝胶内部的溶液与其周围的溶液之间存在着渗透压。当在一个材料上施加一个外力作用，形变产生的大小依赖于材料的尺寸。在一个同等大小的外力拉伸之下，伸展性不同。这种尺寸的影响可以通过引进应变(而不是形变)和应力(而不是施加的外力)来加以消除。一个所给材料不管其尺寸大小如何，只要施加一定的应力，就会总是产生相同的应变。在没有控制措施的条件下，溶胀了的水凝胶很难保持完整的力学性状，即吸液后再通过烘干或溶液自然挥发之后，也很难恢保持原本的形状。

目前，医用水凝胶及水凝胶敷料现有的制作工艺中，多采用模切、滚刀切或激光切割进行分切等，不仅需要用到大量的电力资源，还要准备控制面板等智能控制材料，工作效率低，消耗了大量资源；还由于水凝胶质地柔软，分切造成溢胶、粘刀等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有优异吸水性能和不粘连伤口组织的可洗脱的医用水凝胶及其水凝胶敷料的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可洗脱的医用水凝胶，所述水凝胶的基材为聚乙烯醇、聚氨酯、热塑性聚氨酯、芳香族聚酰胺、醋酸纤维素、三醋酸纤维素、氰基纤维素、尼龙、聚丙烯晴、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚砜、聚醚砜、聚四氟乙烯、聚酯、聚碳酸、聚砜酰胺、聚醚酮、磺化聚砜、过氯乙烯、聚苯乙烯、聚苯醚、聚酰亚胺、硅橡胶、聚乙烯醚、聚醚酰胺、聚呋喃醇、磺化聚醚砜、聚乙烯、聚氯乙烯中的一种或任意几种。

作为本发明再进一步的方案：所述水凝胶的基材为聚乙烯醇、聚氨酯、热塑性聚氨酯、芳香族聚酰胺、醋酸纤维素、三醋酸纤维素、氰基纤维素、尼龙、聚丙烯晴、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚砜、聚醚砜、聚四氟乙烯、聚酯、聚碳酸、聚砜酰胺、聚醚酮、磺化聚砜、过氯乙烯、聚苯乙烯、聚苯醚、聚酰亚胺、硅橡胶、聚乙烯醚、聚醚酰胺、聚呋喃醇、磺化聚醚砜、聚乙烯、聚氯乙烯中的一种或任意几种的交联产物。

作为本发明再进一步的方案：所述水凝胶的基材为聚乙烯醇。

作为本发明再进一步的方案：所述水凝胶的基材为聚乙烯醇的交联产物。

作为本发明再进一步的方案：所述的可洗脱的医用水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：

(1)提供一种预成型的一次性使用壳体或多次性使用壳体，壳体即模具，该模设有一模槽；

(2)将预成型水凝胶组成组分与材料置于所述模槽中进行固化，固化前先将模槽预设两层膜：一层为水凝胶基材；一层为增粘剂层，衔接基材与水凝胶胶体的有效粘合；

(3)固化后利用水凝胶胶体一面进行反复洗脱，洗脱的目的是从聚合物中去除未反应的单体的残留单体、残留交联剂和残留引发剂。

作为本发明再进一步的方案：步骤(1)中所述的壳体是金属、陶瓷或高分子；所述高分子为碳链型大分子、杂链型大分子、元素有机大分子或无机大分子，或者是上述大分子的加聚物和缩聚物以及其改性材料。

作为本发明再进一步的方案：步骤(1)中所述的模槽为三角形、圆形、方形或不规则形。

作为本发明再进一步的方案：步骤(2)中的所述水凝胶基材组成组分为聚乙烯醇、聚氨酯、热塑性聚氨酯、芳香族聚酰胺、醋酸纤维素、三醋酸纤维素、氰基纤维素、尼龙、聚丙烯晴、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚砜、聚醚砜、聚四氟乙烯、聚酯、聚碳酸、聚砜酰胺、聚醚酮、磺化聚砜、过氯乙烯、聚苯乙烯、聚苯醚、聚酰亚胺、硅橡胶、聚乙烯醚、聚醚酰胺、聚呋喃醇、磺化聚醚砜、聚乙烯、聚氯乙烯中的一种或任意几种；或是上述组分的交联产物。

作为本发明再进一步的方案：步骤(2)中的所述增粘剂层为阳离子瓜耳胶、多元聚合物、羟乙基纤维素、黄原胶、氧化胺、丙烯酸聚合物、聚乙二醇双硬脂酸酯、烷基二乙醇酰胺、无机电解质和聚乙烯醇中的一种或任意几种。

作为本发明再进一步的方案：所述水凝胶胶体是为物理凝胶或化学凝胶；水凝胶的制备方式为冰冻-融解、单体聚合并交联、聚合物交联和载体的接枝共聚。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的水凝胶敷料具有优异吸水性能，不粘连伤口组织，通过一次性使用壳体，按照规格要求，在壳体内进行固化，省去了分切的程序，得出的水凝胶及水凝胶敷料完整、美观，本发明利用壳体控制水凝胶的形变，单面水凝胶在洗脱之后，最大限度的又能保持相对不变的形状，是属于该领域的实际生产环节的重大技术突破。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本发明实施例中，一种可洗脱的医用水凝胶，所述水凝胶的基材为聚乙烯醇、聚氨酯、热塑性聚氨酯、芳香族聚酰胺、醋酸纤维素、三醋酸纤维素、氰基纤维素、尼龙、聚丙烯晴、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚砜、聚醚砜、聚四氟乙烯、聚酯、聚碳酸、聚砜酰胺、聚醚酮、磺化聚砜、过氯乙烯、聚苯乙烯、聚苯醚、聚酰亚胺、硅橡胶、聚乙烯醚、聚醚酰胺、聚呋喃醇、磺化聚醚砜、聚乙烯、聚氯乙烯中的一种或任意几种；或是这些材料的交联产物。优选聚乙烯醇，更优选聚乙烯醇的交联产物。

所述水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：提供一种预成型的一次性使用壳体，壳体即模具，该模设有一模槽；将预成型水凝胶组成组分与材料置于所述模槽中进行固化，固化前先将模槽预设两层膜：一层为水凝胶基材；一层为增粘剂层，衔接基材与水凝胶胶体的有效粘合；固化后利用水凝胶胶体一面进行反复洗脱，洗脱的目的是从聚合物中去除未反应的单体的残留单体、残留交联剂和残留引发剂等。

所述壳体可以是金属、陶瓷和高分子，特别适用的高分子为碳链型大分子、杂链型大分子、元素有机大分子、无机大分子，或者是这些大分子的加聚物和缩聚物以及其改性材料。模槽可以是三角形、圆形、方形和不规则形。

所述水凝胶基材涂模前的形态为液态或者为其溶液。

所述水凝胶胶体为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、4-丙烯酰吗啉、丙烯酰胺、乙烯吡咯烷酮、聚乙烯丙烯酸酯、丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐、聚乙烯醇、N，N-二甲基丙烯酰胺、(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵、2-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵等的一种或任意几种。或是由这些材料的单体或交联产物等组成。

所述增粘剂层为阳离子瓜耳胶、多元聚合物、羟乙基纤维素、黄原胶、氧化胺、丙烯酸聚合物、聚乙二醇双硬脂酸酯、烷基二乙醇酰胺、无机电解质和聚乙烯醇。优选丙烯酸聚合物。

增粘剂涂模前的形态为液态或者为其溶液。

所述水凝胶胶体是为物理凝胶或化学凝胶；水凝胶的制备方式为冰冻-融解、单体聚合并交联、聚合物交联和载体的接枝共聚。优先单体聚合并交联，更优选单体自由基UV交联，所用紫外光是波长为40～400nm。

色谱测定

色谱条件载气(N2)流速：15mL/min；

流速：60mL/min；

流速：400mL/min；

汽化室温度：200℃；检测器温度：200℃；

柱温：120℃(15min)180℃(20min)；

升温速率：30℃/min。

样品：精密称取水凝胶1.0031g于10ml容量瓶中，加三氯甲烷定容至刻度，对照：精密称取对照品0.9956g于10ml容量瓶中，加三氯甲烷于刻度。

分别精密量取1μl，直接进样按照中国药典2005年版二部附录ⅧP第二法，照重复性项下方法分别测定样品对照品溶液的峰面积；按外标法以峰面积计算。测得样品的峰面积为11387，单体残留为0.0001％，对照品的峰面积为143440，单体残留为0.002％。

本发明利用壳体控制水凝胶的形变，单面水凝胶在洗脱之后，最大限度的又能保持相对不变的形状，是属于该领域的实际生产环节的重大技术突破。显然，利用壳体控制水凝胶的形变，单面水凝胶在洗脱之后，最大限度的又能保持相对不变的形状的意义不仅可用于水凝胶敷料，也包含工艺生产医用退热贴、水凝胶眼贴、水凝胶面膜贴、水凝胶胸贴、水凝胶手贴、水凝胶颈贴、水凝胶胶带和水凝胶植入材料等。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种可洗脱的医用水凝胶，其特征在于，所述水凝胶的基材为聚乙烯醇、聚氨酯、热塑性聚氨酯、芳香族聚酰胺、醋酸纤维素、三醋酸纤维素、氰基纤维素、尼龙、聚丙烯晴、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚砜、聚醚砜、聚四氟乙烯、聚酯、聚碳酸、聚砜酰胺、聚醚酮、磺化聚砜、过氯乙烯、聚苯乙烯、聚苯醚、聚酰亚胺、硅橡胶、聚乙烯醚、聚醚酰胺、聚呋喃醇、磺化聚醚砜、聚乙烯、聚氯乙烯中的一种或任意几种。

2.根据权利要求1所述的可洗脱的医用水凝胶，其特征在于，所述水凝胶的基材为聚乙烯醇、聚氨酯、热塑性聚氨酯、芳香族聚酰胺、醋酸纤维素、三醋酸纤维素、氰基纤维素、尼龙、聚丙烯晴、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚砜、聚醚砜、聚四氟乙烯、聚酯、聚碳酸、聚砜酰胺、聚醚酮、磺化聚砜、过氯乙烯、聚苯乙烯、聚苯醚、聚酰亚胺、硅橡胶、聚乙烯醚、聚醚酰胺、聚呋喃醇、磺化聚醚砜、聚乙烯、聚氯乙烯中的一种或任意几种的交联产物。

3.根据权利要求1所述的可洗脱的医用水凝胶，其特征在于，所述水凝胶的基材为聚乙烯醇。

4.根据权利要求2所述的可洗脱的医用水凝胶，其特征在于，所述水凝胶的基材为聚乙烯醇的交联产物。

5.一种如权利要求1-4任一所述的可洗脱的医用水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)提供一种预成型的一次性使用壳体或多次性使用壳体，壳体即模具，该模设有一模槽；

(2)将预成型水凝胶组成组分与材料置于所述模槽中进行固化，固化前先将模槽预设两层膜：一层为水凝胶基材；一层为增粘剂层，衔接基材与水凝胶胶体的有效粘合；

(3)固化后利用水凝胶胶体一面进行反复洗脱，洗脱的目的是从聚合物中去除未反应的单体的残留单体、残留交联剂和残留引发剂。

6.根据权利要求5所述的可洗脱的医用水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的壳体是金属、陶瓷或高分子；所述高分子为碳链型大分子、杂链型大分子、元素有机大分子或无机大分子，或者是上述大分子的加聚物和缩聚物以及其改性材料。

7.根据权利要求5所述的可洗脱的医用水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的模槽为三角形、圆形、方形或不规则形。

8.根据权利要求5所述的可洗脱的医用水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述水凝胶胶体为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、4-丙烯酰吗啉、丙烯酰胺、乙烯吡咯烷酮、聚乙烯丙烯酸酯、丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐、聚乙烯醇、N，N-二甲基丙烯酰胺、(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵、2-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵一种或任意几种，或是由上述材料的单体或交联产物组成。

9.根据权利要求5所述的可洗脱的医用水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的所述增粘剂层为阳离子瓜耳胶、多元聚合物、羟乙基纤维素、黄原胶、氧化胺、丙烯酸聚合物、聚乙二醇双硬脂酸酯、烷基二乙醇酰胺、无机电解质和聚乙烯醇中的一种或任意几种。

10.根据权利要求5所述的可洗脱的医用水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述水凝胶胶体是为物理凝胶或化学凝胶；水凝胶的制备方式为冰冻-融解、单体聚合并交联、聚合物交联和载体的接枝共聚。