CN108498852A - Ag/SiO2水凝胶复合海绵的伤口敷料及其制备方法 - Google Patents

Ag/SiO2水凝胶复合海绵的伤口敷料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种Ag/SiO2水凝胶复合海绵的伤口敷料及其制备方法。本发明提供的Ag/SiO2水凝胶复合海绵的伤口敷料，将聚乙烯醇分散于去离子水中，搅拌均匀，待充分溶解后，加入Ag/SiO2粉末，再次搅拌至形成均一的混合物，即得到Ag/SiO2水凝胶；然后均匀涂布于支撑层上，之后再复合上压缩海绵，外露部分覆上保护层，进行冷冻‑解冻，即得伤口敷料成品。本发明提供的敷料能够有效克服传统水凝胶敷料的弊端，具有吸液、保湿、止血、抗菌功能，且对人体细胞毒性小，能够有效用于临床伤口处理，且能够有效防止各种细菌或其他微生物感染，减少病人二次损害，快速促进伤口愈合，是一种极为优良的医用敷料。

Description

Ag/SiO2水凝胶复合海绵的伤口敷料及其制备方法
技术领域
本发明涉及医疗护理产品技术领域，具体涉及一种Ag/SiO2水凝胶复合海绵的伤口敷料及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的快速发展，材料科学和化学工程也在不断发展，医用敷料在最近十几年也发生巨大变化。医用敷料是指覆盖在创面上，在创面上不断康复的过程中起到暂时替代受损皮肤保护组织的作用，其作为一种保护屏障，避免创面被外界的环境污染，同时提供优良的愈合康复环境的一类医疗器械。根据医用敷料研究进展又可将敷料分为传统敷料、水凝胶类或水胶体类敷料、新型创面敷料。其中，以水凝胶敷料研究与应用广受瞩目。
医用水凝胶敷料是一种可以在水或生理液体中溶胀、具有一定吸液和保液能力的轻度交联高分子网络体系。从材料的外观特征来看，它是一种类似于果冻的胶体，有着不同程度的吸湿和保湿能力。从材料组成上看，它可以由多种亲水性高分子材料交联聚合而成。以英国科学家Winter在1962年发现的“湿性疗法”为理论基础，20世纪80年代以来，各国研究者开发一系列不同种类的水凝胶医用伤口敷料作为传统纱布敷料的替代品。水凝胶敷料表现出独特的优点：吸收渗液，提供湿性条件，有效改善创面的微环境；降低敷料更换频率，减轻纱布更换导致的疼痛、缩短伤口愈合时间、促进伤口愈合质量。目前的临床研究结果均显示水凝胶及水胶体敷料具有优良的理化特性，作为创面敷料具有广阔的发展前景。水凝胶具有无毒，良好生物相容性和抗老化性，可进行消毒以及再加工等优点，因而被广泛应用。然而，水凝胶敷料仍存在许多弊端，如水凝胶本身吸液和锁液能力不大，如果在大量吸收渗出物后，胶体膨胀导致敷料与伤口分离，易污染，需勤换药，且抗拉伸强度不够。
其中，以聚乙烯醇水溶液为基础材料，用物理交联方法制备的水凝胶烧伤敷料具有以下特点：(1)使创面处于湿性环境，有明显镇痛作用；(2)降低组织代谢，减轻创面水肿程度；(3)利于坏死组织和纤维蛋白溶解；(4)可创造低氧环境，抑制毛细管生成，减少瘢痕增生；(5)能促进多种生长因子释放并上调其活性，加速创面愈合；(6)减轻创面换药时的再次损伤。
基于此，提供一种吸液和锁液能力强，抗拉伸强度大，且能更大程度降低换药频率的医用水凝胶敷料显得尤为重要。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明旨在提供一种Ag/SiO2水凝胶复合海绵的伤口敷料及其制备方法。本发明提供的医用水凝胶敷料能够有效克服传统水凝胶敷料的弊端，具有吸液和锁液能力强，抗拉伸强度大，更大程度降低换药频率，防止各种细菌或其他微生物感染，减少伤口二次污染等优点；且本发明医用水凝胶敷料生产工艺简单，价格低廉，易实现工业化生产，具有广泛的应用价值。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：
第一方面，本发明提供一种用于医用敷料的复合水凝胶，复合水凝胶为 Ag/SiO2水凝胶，且Ag/SiO2水凝胶中，银含量占水凝胶基质质量的0.01～5％，纳米银的粒径为10～50nm。
第二方面，本发明提供一种用于医用敷料的复合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：将载银纳米SiO2颗粒均匀分布于水凝胶基质和/或水胶体中，采用溶液共混法制备得到Ag/SiO2水凝胶。
优选地，水凝胶基质选用聚乙烯醇；具体地，将聚乙烯醇分散于去离子水中，搅拌均匀，待充分溶解后，加入Ag/SiO2粉末，再次搅拌至形成均一的混合物，即得到Ag/SiO2水凝胶。
优选地，制备过程中，加入甘油作为辅料。
第三方面，本发明提供一种医用敷料，医用敷料依次包括支撑层、功能层和保护层；其中，功能层包括海绵层和本发明提供的复合水凝胶，复合水凝胶涂布于支撑层上；功能层的宽度小于支撑层和保护层。换句话说，水凝胶层涂布在支撑层上，但不完全填满支撑层，海绵层则放置水凝胶层中间，水凝胶层外侧为保护层，但必须覆盖整块凝胶层。
优选地，复合水凝胶的涂布量为500～800g/m2。
优选地，支撑层选用聚氨酯薄膜，保护层选用离型纸和/或格拉辛纸，海绵层选用压缩海绵。
第四方面，本发明提供一种医用敷料的制备方法，包括以下步骤：在支撑层上涂布复合水凝胶，之后在复合水凝胶的上表面放置海绵层，再贴上保护层，进行冷冻-解冻，反复数次，得到Ag/SiO2水凝胶复合海绵的医用敷料。
本发明提供的技术方案，具有如下的有益效果：
(1)申请人经过大量实验发现：本发明提供的医用水凝胶敷料能够有效克服传统水凝胶敷料的弊端，具有吸液和锁液能力强，抗拉伸强度大，更大程度降低换药频率，防止各种细菌或其他微生物感染，减少伤口二次污染等优点；且本发明医用水凝胶敷料生产工艺简单，价格低廉，易实现工业化生产，具有广泛的应用价值。
(2)本发明得到的医用水凝胶敷料具有吸液、保湿、止血、抗菌功能，对人体细胞毒性小，能够有效用于临床伤口处理，且具有持续地释放出足够量的银离子的能力，可以提供长期而有效的抗菌功能，有效防止各种细菌或其他微生物感染，减少病人二次损害；此外，本发明敷料还具有稳定性好，能够快速促进伤口愈合等优点，是一种极为优良的医用敷料。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为本发明实施例中医用敷料的正面结构示意图；
图2为本发明实施例中医用敷料的背面结构示意图；
图3为本发明实施例中医用敷料的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。
本发明提供一种Ag/SiO2水凝胶复合海绵伤口敷料的制备方法，包括如下步骤：
S1：Ag/SiO2粉末的制备
将一定的无水乙醇置于三口烧瓶中，取烘干过的SiO2，充分搅拌，待SiO2分散均匀后，加入去离子水和氢氧化钠，在25℃恒温水浴环境下中搅拌12～24h，形成稳定的纳米吸附相反应器。将AgNO3/乙醇溶液在30～60min内匀速滴加到烧瓶中，反应结束后，取出并离心分离；经多次乙醇洗涤，常温干燥得到棕黑色粉末状样品，即Ag/SiO2粉末。
S2：Ag/SiO2复合水凝胶制备
将PVA粉末在90℃下溶解于去离子水中，制备得到质量百分浓度为 5％～20％的PVA水溶液；继而加入占PVA粉末质量5％～20％的甘油并搅拌均匀，然后再添加占PVA粉末质量0.1％～5％的载银纳米SiO2粉末，搅拌均匀，得到 Ag/SiO2复合水凝胶。
S3：压缩海绵的制备
取聚乙烯醇粉末加入到7倍量去离子水中，逐步搅拌升温至90℃完全溶解，然后冷却至50℃，再加入羟丙基纤维素，搅拌均匀后冷却至室温；再向其中依次添加发泡剂、催化剂和交联剂，边加边搅拌。最后将混合溶液倒入磨具中，并在50℃下固化5～12h，将固化后的产物清洗至中性，即可得到聚乙烯醇海绵。之后用夹板将海绵夹压至1～2mm，于30℃下真空压缩，最后经辐照灭菌，得到压缩聚乙烯醇海绵。
S4：伤口敷料的制备
取一块聚氨酯薄膜，涂布配置好的水凝胶混合液，再放上压缩聚乙烯醇海绵，之后贴上离型纸，进行冷冻-解冻，反复多次，得到新型医用伤口敷料。
另外，本发明制备得到的医用敷料，具体结构如图1～图3所示，依次包括支撑层、功能层和保护层；其中，功能层包括海绵层和复合水凝胶，且复合水凝胶涂布于支撑层上；功能层的宽度小于支撑层和保护层。换句话说，水凝胶层涂布在支撑层上，但不完全填满支撑层，海绵层则放置水凝胶层中间，水凝胶层外侧为保护层，但必须覆盖整块凝胶层。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
本实施例提供一种Ag/SiO2水凝胶复合海绵伤口敷料的制备方法，包括如下步骤：
S1：Ag/SiO2粉末的制备：
将一定的无水乙醇置于三口烧瓶中，取少量烘干过的SiO2，充分搅拌，待 SiO2分散均匀后，加入少量的去离子水和氢氧化钠，在25℃恒温水浴环境下中搅拌12h，形成稳定的纳米吸附相反应器。将20mL的7.6g/L的AgNO3/乙醇溶液在60min内匀速滴加到烧瓶中，反应10min后，取出并离心分离；经多次乙醇洗涤，常温干燥得到棕黑色粉末状样品，即Ag/SiO2粉末。
S2：Ag/SiO2复合水凝胶制备：
将100g PVA粉末在90℃溶解于1000g去离子水中，制备得到质量百分浓度为10％的PVA水溶液；继而加入占PVA粉末质量15％的甘油并搅拌均匀，然后再添加占PVA粉末质量0.2％的载银纳米SiO2粉末，搅拌均匀，得到Ag/SiO2复合水凝胶。
S3：压缩海绵的制备
取80g聚乙烯醇粉末加入到7倍去离子水中，逐步搅拌升温至90℃完全溶解，然后冷却至50℃，再加入20g羟丙基纤维素，搅拌均匀后冷却至室温，再向其中依次添加发泡剂、催化剂和交联剂，边加边搅拌。最后将混合溶液倒入磨具中，并在50℃下固化8h，将固化后的产物清洗至中性，即可得到聚乙烯醇海绵。之后用夹板将海绵夹压至1～2mm，于30℃下真空压缩，最后经辐照灭菌，即得到压缩聚乙烯醇海绵。
S4：伤口敷料的制备
取一块15cm x10cm x 1cm聚氨酯薄膜，涂布上600g/m2配置好的Ag/SiO2复合水凝胶，再放上10cm x8cm x 1cm压缩海绵，之后贴上离型纸，进行冷冻- 解冻，反复多次，得到新型医用伤口敷料。
实施例二
本实施例提供一种Ag/SiO2水凝胶复合海绵伤口敷料的制备方法，包括如下步骤：
S1：Ag/SiO2粉末的制备：
将一定的无水乙醇置于三口烧瓶中，取少量烘干过的SiO2，充分搅拌，待 SiO2分散均匀后，加入少量的去离子水和氢氧化钠，在25℃恒温水浴环境下中搅拌12h，形成稳定的纳米吸附相反应器。将10mL的7.6g/L的AgNO3/乙醇溶液在60min内匀速滴加到烧瓶中，反应10min后，取出并离心分离；经多次乙醇洗涤，常温干燥得到棕黑色粉末状样品，即Ag/SiO2粉末。
S2：Ag/SiO2复合水凝胶制备：
将50g PVA粉末在90℃溶解于1000g去离子水中，制备得到质量百分浓度为5％的PVA水溶液；继而加入占PVA粉末质量5％的甘油并搅拌均匀，然后再添加占PVA粉末质量0.1％的载银纳米SiO2粉末，搅拌均匀，得到Ag/SiO2复合水凝胶。
S3：压缩海绵的制备
取30g聚乙烯醇粉末加入到7倍去离子水中，逐步搅拌升温至90℃完全溶解，然后冷却至50℃，再加入6.5g羟丙基纤维素，搅拌均匀后冷却至室温，再向其中依次添加发泡剂、催化剂和交联剂，边加边搅拌。最后将混合溶液倒入磨具中，并在50℃下固化8h，将固化后的产物清洗至中性，即可得到聚乙烯醇海绵。之后用夹板将海绵夹压至1～2mm，于30℃下真空压缩，最后经辐照灭菌，即得到压缩聚乙烯醇海绵。
S4：伤口敷料的制备
取一块15cm x10cm x 1cm聚氨酯薄膜，涂布上500g/m2配置好的Ag/SiO2复合水凝胶，再放上10cm x8cm x 1cm压缩海绵，之后贴上离型纸，进行冷冻 -解冻，反复多次，得到新型医用伤口敷料。
实施例三
本实施例提供一种Ag/SiO2水凝胶复合海绵伤口敷料的制备方法，包括如下步骤：
S1：Ag/SiO2粉末的制备：
将一定的无水乙醇置于三口烧瓶中，取少量烘干过的SiO2，充分搅拌，待 SiO2分散均匀后，加入少量的去离子水和氢氧化钠，在25℃恒温水浴环境下中搅拌12h，形成稳定的纳米吸附相反应器。将50mL的7.6g/L的AgNO3/乙醇溶液在60min内匀速滴加到烧瓶中，反应10min后，取出并离心分离；经多次乙醇洗涤，常温干燥得到棕黑色粉末状样品，即Ag/SiO2粉末。
S2：Ag/SiO2复合水凝胶制备：
将150g PVA粉末在90℃溶解于1000g去离子水中，制备得到质量百分浓度为15％的PVA水溶液；继而加入占PVA粉末质量20％的甘油并搅拌均匀，然后再添加占PVA粉末质量0.5％的载银纳米SiO2粉末，搅拌均匀，得到Ag/SiO2复合水凝胶。
S3：压缩海绵的制备
取300g聚乙烯醇粉末加入到7倍去离子水中，逐步搅拌升温至90℃完全溶解，然后冷却至50℃，再加入75g羟丙基纤维素，搅拌均匀后冷却至室温，再向其中依次添加发泡剂、催化剂和交联剂，边加边搅拌。最后将混合溶液倒入磨具中，并在50℃下固化8h，将固化后的产物清洗至中性，即可得到聚乙烯醇海绵。之后用夹板将海绵夹压至1～2mm，于30℃下真空压缩，最后经辐照灭菌，即得到压缩聚乙烯醇海绵。
S4：伤口敷料的制备
取一块15cm x10cm x 1cm聚氨酯薄膜，涂布上800g/m2配置好的Ag/SiO2复合水凝胶，再放上10cm x8cm x 1cm压缩海绵，之后贴上离型纸，进行冷冻 -解冻，反复多次，得到新型医用伤口敷料。
需要说明的是，除了上述实施例一至实施例三列举的情况，选用其他的制备方法参数也是可行的。
本发明提供的医用水凝胶敷料能够有效克服传统水凝胶敷料的弊端，具有吸液和锁液能力强，抗拉伸强度大，更大程度降低换药频率，防止各种细菌或其他微生物感染，减少伤口二次污染等优点；且本发明医用水凝胶敷料生产工艺简单，价格低廉，易实现工业化生产，具有广泛的应用价值。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。在这里示出和描述的所有示例中，除非另有规定，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (8)

1.一种用于医用敷料的复合水凝胶，其特征在于：
所述复合水凝胶为Ag/SiO2水凝胶，且所述Ag/SiO2水凝胶中，银含量占水凝胶基质质量的0.01～5％，纳米银的粒径为10～50nm。
2.权利要求1所述的用于医用敷料的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将载银纳米SiO2颗粒均匀分布于水凝胶基质和/或水胶体中，采用溶液共混法制备得到Ag/SiO2水凝胶。
3.根据权利要求2所述的用于医用敷料的复合水凝胶的制备方法，其特征在于：
所述水凝胶基质选用聚乙烯醇；具体地，将聚乙烯醇分散于去离子水中，搅拌均匀，待充分溶解后，加入Ag/SiO2粉末，再次搅拌至形成均一的混合物，即得到Ag/SiO2水凝胶。
4.根据权利要求3所述的用于医用敷料的复合水凝胶的制备方法，其特征在于：
制备过程中，加入甘油作为辅料。
5.一种医用敷料，其特征在于：
所述医用敷料依次包括支撑层、功能层和保护层；其中，所述功能层包括海绵层和权利要求1所述的复合水凝胶，且所述复合水凝胶涂布于所述支撑层上；所述功能层的宽度小于所述支撑层和所述保护层。
6.根据权利要求5所述的医用敷料，其特征在于：
所述复合水凝胶的涂布量为500～800g/m2。
7.根据权利要求5所述的医用敷料，其特征在于：
所述支撑层选用聚氨酯薄膜，所述保护层选用离型纸和/或格拉辛纸，所述海绵层选用压缩海绵。
8.权利要求5～7任一项所述医用敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在所述支撑层上涂布所述复合水凝胶，之后在所述复合水凝胶的上表面放置海绵层，再贴上保护层，进行冷冻-解冻，反复数次，得到Ag/SiO2水凝胶复合海绵的医用敷料。
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