CN110652609A - 一种负载银锌微电池的海藻酸盐敷料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种负载银锌微电池的海藻酸盐敷料及其制备方法，所述辅料包括海藻酸钠无纺布敷料，所述海藻酸钠无纺布敷料的厚度为0.5mm‑3mm；所述海藻酸钠无纺布敷料上负载有银、锌粉浆体。其制备方法是以海藻酸钠为原料，氯化钙/乙醇水溶液为凝固浴，经湿法纺丝制成海藻酸纤维，再经针刺无纺工艺制备出海藻酸钠无纺布敷料；在制得的无纺布上通过不同负载方式及不同的复合方法负载银(包括纳米银和/或氧化银)、锌粉浆体。该无纺布敷料在使用时与生理盐水、无菌药水、血液或伤口渗出液接触后可形成原电池并释放微电流，通过生物电刺激促进伤口愈合，并具备良好的抗菌性，用于对常规伤口创面愈合方案治疗无效的复杂创面及伤口。

Description

一种负载银锌微电池的海藻酸盐敷料及其制备方法
技术领域
本发明涉及医用生物高分子材料科学技术领域，尤其涉及一种负载银锌微电池的海藻酸盐敷料及其制备方法。
背景技术
目前，随着愈合理论和疗法的深入研究以及医疗科技的快速发展，湿润密闭疗法学说已被广泛认可。研究表明，湿润密闭的环境可促进生长因子的释放,刺激细胞增殖，加快表皮细胞迁移速度，同时增强白细胞功能，促进毛细血管再生。因此许多水溶性高分子就成为制备新型敷料的首选，海藻酸钠就是其中之一。海藻酸钠是海藻酸的钠盐，海藻酸是从褐藻中提取的，由β-1,4-D-甘露糖醛酸和α-1,4-L-古罗糖醛酸组成的杂多糖。海藻酸钠可用于制造伤口包扎材料，能在伤口表面形成凝胶，起到保护伤口、止血、防止组织粘连、治疗烧伤的作用。研究表明，海藻酸钠可以被生物体完全吸收，无不良反应。近年来海藻酸敷料以其独特的性能而受到人们的青睐，国内也出现了海藻酸医用敷料研究与开发的高潮。
创面愈合是一个复杂而有序的生物学过程，主要包括炎性反应、细胞增殖或结缔组织形成、创面收缩和创面重塑几个阶段，再上皮化和真皮重建构成了创面愈合的重要环节。而电刺激疗法具有无创、操作简便、适应症广、无并发症等优点，已被广大医学工作者和患者所接受，其医学应用领域也不断拓宽，已被用于神经、肌肉、泌尿、生殖系统和皮肤的功能修复与组织修复，该治疗用于创面愈合超过40年，已取得了很大的进展。相关研究表明，电刺激可加速创面再上皮化和再血管化，促进真皮重建。
伴随微电流应用于各种皮肤创伤治疗的深入研究，各种微电流设备不断被研制和应用于临床，这些设备是将金属丝嵌入敷料中合成电极贴片，使用时通过导线连接电源以产生微电流。这类医疗产品使用时很不方便，难以满足个人护理需求。微电池敷料是以具有吸液保湿性医用材料为基体，在其表面粘附装载相异金属颗粒，无需外接电源系统既能在一定条件下产生微电流的新型敷料。2012年美国食品与药物管理局(FDA)已批准表面覆盖了微型电池的生物电绷带(不仅能用于简单的擦伤、皮肤撕裂，还可用于各种急慢性创伤性伤口以及手术部位)用于伤口护理，而目前国内关于微电池敷料的研究报道极少，且其促进伤口愈合机制尚未完全明确，研制出具有稳定的自放电性能，具有良好的生物安全性，具有抗菌、促愈功能的新型微电池敷料，探寻其抗菌促愈机制，亟待突破。
发明内容
基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种负载银锌微电池的海藻酸盐敷料。本发明通过多种负载方式与复合方法将银锌微电池系统与先进的海藻酸敷料结合，使其优势集成，构筑出一种新型微电池敷料；该新型微电池敷料在使用时与生理盐水、无菌药水、血液或伤口渗出液接触后可形成原电池并释放微电流，通过生物电刺激促进伤口愈合，并具备良好的抗菌性。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种负载银锌微电池的海藻酸盐敷料，包括海藻酸钠无纺布敷料，所述海藻酸钠无纺布敷料的厚度为0.5mm-3mm；所述海藻酸钠无纺布敷料上负载有银、锌粉浆体，其中,银是纳米银、氧化银中的一种或几种；所述负载银锌微电池的海藻酸钠无纺布敷料在使用过程中可形成原电池释放微电流。
作为上述技术方案的优选，本发明提供的负载银锌微电池的海藻酸盐敷料进一步包括下列技术特征的部分或全部：
负载银锌微电池的海藻酸盐敷料的制备方法是以海藻酸钠为原料，质量分数为5-10％的氯化钙/乙醇水溶液为凝固浴，经湿法纺丝制成海藻酸纤维，再经针刺无纺工艺制备出海藻酸钠无纺布敷料；在制得的无纺布上通过不同负载方式及不同的复合方法负载银、锌粉浆体，即得到负载银锌微电池的海藻酸钠无纺布敷料。
作为上述技术方案的改进，所述纳米银是通过原位还原法制得，所采用的还原剂为硼氢化钠、柠檬酸钠、乙二醇、葡萄糖、水合肼中的一种或几种，所采用的分散剂/保护剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇(PVA)、十二烷基硫酸钠(SDS)、卡拉胶(CGN)、壳聚糖(CTS)中的一种或几种，还原剂与硝酸银比例为1-7:1，分散剂/保护剂与硝酸银比例为1-5:1。
作为上述技术方案的改进，所述锌粉浆体是将锌粉与分散相通过振动磨或球磨的方法制备得到，所采用的锌粉颗粒为100目-500目，分散相为凡士林、石蜡、矿物油、二甲基硅油中的一种或几种，稳定剂为硬脂酸、聚乙烯蜡、气相二氧化硅中的一种或几种，分散相与锌粉比例为1-5:1，稳定剂与锌粉比例为4-10:1。
作为上述技术方案的改进，所述不同的负载方式主要为涂布法、喷墨法、蘸印法中的一种或几种。涂布法(如图1所示)是采用一种特制的双棍涂布机，具体操作过程为在恒温浆槽中通过加热方式得到粘度适宜的浆体，无纺纱布连续通过第一个均匀布满一层(通过刮刀控制厚度)浆体的涂布辊，无纺纱布上就预先涂覆了一层浆料，再经过第二个辊去掉纱布网孔内多余的浆料，通过调节棍子的间距可以调节纱布的上胶量，以达到合适的要求；喷墨法(如图2所示)是采用特制的喷墨头将浆体从喷嘴直接喷射到基底层的一种方法；蘸印法(如图3所示)则是根据要求采取特制的蘸料头蘸取浆体，再通过类似于印章的方式将浆体固定在基底层表面。
作为上述技术方案的改进，所述不同的复合方式主要为夹层式、条纹式、点阵式中的一种或几种。夹层式(如图4所示)是优化选取一定厚度的海藻酸无纺布敷料，采用上述负载方式在其两面分别涂覆纳米银和锌粉，再通过生物胶黏剂、医用胶、硅酮胶等在纳米银层贴附一层海藻酸无纺布，用于与人体组织直接接触；条纹式(如图5所示)是在海藻酸无纺布敷料上，按相互交叉的顺序(如纳米银、空白、锌粉、空白、纳米银)采用上述负载方式负载条形的纳米银和锌粉，得到具有规整条纹阵列的银锌微电池海藻酸敷料；点阵式(如图6所示)则是采用喷墨或蘸印方式，相互交叉的在海藻酸敷料上负载一定形状(如圆形、方形、正六边形等)的纳米银和锌粉，得到具有规整阵列的银锌微电池海藻敷料。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下有益效果：
所述负载银锌微电池的海藻酸盐敷料在使用时与生理盐水、无菌药水、血液或伤口渗出液接触后可形成原电池并释放微电流，通过生物电刺激促进伤口愈合，并具备良好的抗菌性，用于对常规伤口创面愈合方案治疗无效的复杂创面及伤口。
所述负载银锌微电池的海藻酸盐敷料的制备方法，操作简单，实验条件易达到，可行度很高。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1是本发明所述涂布法示意图；
图2是本发明所述喷墨法示意图；
图3是本发明所述蘸印法示意图；
图4是本发明所述夹层式示意图；
图5是本发明所述条纹式示意图；
图6是本发明所述点阵式示意图。
具体实施方式
下面详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。
实施例1：负载纳米银锌微电池的海藻酸盐敷料的制备
先将硝酸银、分散剂/保护剂(卡拉胶(CGN)、聚乙二醇(PEG))按3:2的比例加入纯化水中混合，进行搅拌，再经清洗后得到前驱体，再在前驱体溶液中加入还原剂(硼氢化钠)，还原剂与硝酸银的比例为2:1，搅拌反应20min后得到纳米银原液，经旋蒸浓缩后制得纳米银浆。
以二甲基硅油作为分散相，向其中加入100目-500目的锌粉，再添加气相二氧化硅作为稳定剂，分散相与锌粉比例为3:1，稳定剂与锌粉比例为6:1。最后，在氩气保护下通过振动磨或湿法球磨方法制得锌粉浆体。
采用蘸印法分别将纳米银、锌按照点阵式负载到厚度为0.5-3mm的海藻酸盐无纺布上。
所述海藻酸钠无纺布可由以下步骤制得：
以85wt％的海藻酸钠为原料，10wt％氯化钙溶液为凝固浴，经湿法纺丝制成海藻酸纤维，再经针刺无纺工艺制备出厚度0.5mm-3mm的海藻酸无纺布。
实施例2：负载纳米银锌微电池的海藻酸盐敷料的制备
先将硝酸银、分散剂/保护剂(聚乙稀醇(PVA))按3:1的比例加入50％的乙醇水溶液中混合，进行搅拌，再经清洗后得到前驱体，再在前驱体溶液中加入还原剂(硼氢化钠)，还原剂与硝酸银的比例为3:1，搅拌反应20min后得到纳米银原液，经旋蒸浓缩后制得纳米银浆。
以凡士林中作为分散相，向其中加入100目-500目的锌粉，再添加气相二氧化硅中作为稳定剂，分散相与锌粉比例为1:1，稳定剂与锌粉比例为8:1。最后，在氩气保护下通过振动磨或湿法球磨方法制得锌粉浆体。
采用涂布法分别将纳米银锌按照条纹式负载到厚度为0.5-3mm的海藻酸盐无纺布上。
所述海藻酸钠无纺布的制备方法同实施例1。
实施例3：负载氧化银锌微电池的海藻酸盐敷料的制备
先将氧化银、分散剂/保护剂(卡拉胶(CGN)、聚乙二醇(PEG))按3：2的比例在研钵中混合，进行研磨至浆糊状，得到氧化银浆。
将锌粉、分散剂/保护剂(卡拉胶(CGN)、聚乙二醇(PEG))按2：1的比例在研钵中混合，进行研磨至浆糊状，得到锌粉浆体。
采用涂布法分别将氧化银、锌按照条纹式负载到厚度为0.5-3mm的海藻酸盐无纺布上。
所述海藻酸钠无纺布的制备方法同实施例1。
实施例4：负载氧化银锌微电池的海藻酸盐敷料的制备
先将氧化银、分散剂/保护剂(10％聚乙烯醇(PVA)水溶液与50％乙醇水溶液等比混合)按2：1的比例在研钵中混合，进行研钵至浆糊状，得到氧化银浆。
将锌粉、分散剂/保护剂(10％聚乙烯醇(PVA)水溶液与50％乙醇水溶液等比混合)按7：3的比例在研钵中混合，进行研钵至浆糊状，得到锌粉浆体。
采用涂布法分别将氧化银、锌按照条纹式负载到厚度为0.5-3mm的海藻酸无纺布上。
所述海藻酸钠无纺布的制备方法同实施例1。
本发明所列举的各原料，以及本发明各原料的上下限、区间取值，以及工艺参数(如温度、时间等)的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种负载银锌微电池的海藻酸盐敷料，其特征在于：包括海藻酸钠无纺布敷料，所述海藻酸钠无纺布敷料的厚度为0.5mm-3mm；所述海藻酸钠无纺布敷料上负载有银、锌粉浆体，在使用过程中可形成原电池释放微电流；其中,银是纳米银、氧化银中的一种或几种。
2.一种如权利要求1所述的负载银锌微电池的海藻酸盐敷料的制备方法，其特征在于：制备方法是以海藻酸钠为原料，氯化钙/乙醇水溶液为凝固浴，经湿法纺丝制成海藻酸纤维，再经针刺无纺工艺制备出海藻酸钠无纺布敷料；在制得的无纺布上通过不同负载方式及不同的复合方法负载银、锌粉浆体，在使用过程中可形成原电池释放微电流，具有抗菌促愈功能。
3.如权利要求2所述的负载银锌微电池的海藻酸盐敷料的制备方法，其特征在于：所述纳米银是通过原位还原法制得，所采用的还原剂为硼氢化钠、柠檬酸钠、乙二醇、葡萄糖、水合肼中的一种或几种，所采用的分散剂/保护剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇、十二烷基硫酸钠、卡拉胶、壳聚糖中的一种或几种；其中，还原剂与硝酸银比例为1-7:1，分散剂/保护剂与硝酸银比例为1-5:1。
4.如权利要求2所述的负载银锌微电池的海藻酸盐敷料的制备方法，其特征在于：所述锌粉浆体是将锌粉与分散相通过振动磨或球磨的方法制备得到，所采用的锌粉颗粒为100目-500目，分散相为凡士林、石蜡、矿物油、二甲基硅油中的一种或几种，稳定剂为硬脂酸、聚乙烯蜡、气相二氧化硅中的一种或几种；其中，分散相与锌粉比例为1-5:1，稳定剂与锌粉比例为4-10:1。
5.如权利要求2所述的负载银锌微电池的海藻酸盐敷料的制备方法，其特征在于：所述不同的负载方式主要为涂布法、喷墨法、蘸印法中的一种或几种。
6.如权利要求2所述的负载银锌微电池的海藻酸盐敷料的制备方法，其特征在于：所述不同的复合方式主要为夹层式、条纹式、点阵式中的一种或几种。
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