CN111001029B - 一种抗菌泡沫敷料及其制备方法 - Google Patents

一种抗菌泡沫敷料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及医用敷料领域，尤其涉及一种抗菌泡沫敷料及其制备方法。为了制备一种抑菌效果好、经久耐用、作为抗菌成分的金属材料与泡沫材料紧密结合，金属粒子不易从泡沫敷料中被释放，避免抗菌金属颗粒在人体内累积及对人体组织器官产生毒害作用的抗菌泡沫敷料。本发明提供一种抗菌泡沫敷料，本法在聚氨酯材料发泡前加入抗菌金属粉末，使得抗菌金属粉末镶嵌在聚氨酯发泡材料中，两者紧密结合，可以更有效防止抗菌金属粉末从聚氨酯发泡材料脱落，通过创面进入人体血液，进而避免金属颗粒在人体内累积及对人体组织器官产生毒害作用，本发明所制备的抗菌泡沫敷料制备工艺简单，具有更好的抗菌效果和抗菌持久性。

Description

一种抗菌泡沫敷料及其制备方法
技术领域
本发明涉及医用敷料领域，尤其涉及一种抗菌泡沫敷料及其制备方法。
背景技术
随着医疗科技水平的发展和提高，与伤口护理有关的功能性敷料种类越来越多。而具有抗菌性能的敷料越来越受到人们的重视，并得到相应的研究和开发。与传统敷料相比，其具有预防伤口感染或控制伤口感染的作用。市场上抗菌类敷料的种类包括泡沫或海绵类敷料、藻酸盐类、壳聚糖类、水凝胶类等，敷料中的抗抑菌成分主要有各种有机或无机化学类消毒剂，天然具有抗抑菌的动植物提取物，各种可溶性金属离子溶液、金属络合物、纳米级金属包合材料等。敷料中抗菌成分的添加制备工艺也各不相同。其中，具有抗菌性能的泡沫、海绵类敷料研究技术有了较高水平的提高。
中国发明专利CN104072798A公开了一种具有抗菌功能的纳米粒子改性海绵敷料，以海绵为基料浸泡在可溶性金属盐溶液或/和纳米金属氧化物粒子分散液中，采用超声波进行处理结合后，获得具有抗菌性能的海绵敷料。其所用的海绵材料为聚乙烯醇缩醛海绵、聚氨酯海绵、聚醚海绵、壳聚糖海绵、海藻酸盐海绵、明胶海绵、硅凝胶海绵等。中国发明专利CN105536038A公开一种泡沫基敷料，其泡沫基敷料是由片状泡沫敷料制成的基架及基架孔泡内填充附着的凝胶材料构成，其泡沫基敷料中含有具有抗菌性能的铜离子、银离子或纳米银。中国发明专利CN 108478843A公开了一种含铜涂层的医用敷料，其通过载铜微球添加的方式在敷料表面添加了一种具有生物功能的含铜涂层，载铜微球为直径在5-500nm的可降解聚合物包衣微球，纳米级金属铜粉的尺寸在10-200nm的范围内。
现有抗菌性能的泡沫或海绵敷料的技术多采用将泡沫或海绵浸泡在可溶性金属盐溶液或纳米金属氧化物的溶液中，再进行干燥的生产方式。在用于伤口时，敷料中可溶性金属盐的金属离子被快速释放至伤口，快速抗菌效果明显，但是难以控制其释放速度，无持久抗菌效果，且易大量聚集在皮肤组织造成局部浓度过高，甚至导致皮肤变色。在敷料表面添加的金属纳米氧化材料，其抗抑菌效果较好，但是金属纳米颗粒易进入血液，在人体组织或器官产生积蓄，难以被代谢和排泄，易产生较大毒性风险，如含纳米银的抗菌类敷料因存在上述的较大安全风险，目前仍未获得中国药品监督部门认可，此类敷料被暂停注册申请和审批。以包衣方式在敷料表面添加涂层解决了控制抗抑菌金属成分的释放问题，但是在包衣微球制备环节需要增加较多的制备工艺环节，同时原料成本相对较高，且微球经过降解后仍会逐步释放出纳米级的金属粉末，同样存在人体的器官积蓄的可能而产生较大风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：制备一种抑菌效果好、经久耐用、作为抗菌成分的金属材料与泡沫材料紧密结合，金属粒子不易从泡沫敷料中被释放，避免抗菌金属颗粒在人体内累积及对人体组织器官产生毒害作用的抗菌泡沫敷料。本发明提供一种抗菌泡沫敷料，在聚氨酯材料发泡前加入抗菌金属粉末，使得抗菌金属粉末镶嵌在聚氨酯发泡材料中，两者紧密结合，可以更有效防止抗菌金属粉末从聚氨酯发泡材料脱落，通过创面进入人体血液，进而避免金属颗粒在人体内累积及对人体组织器官产生毒害作用，本发明所制备的抗菌泡沫敷料制备工艺简单，具有更好的抗菌效果和抗菌持久性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供一种抗菌泡沫敷料，以重量份数计，包括以下成分：
A组分 50-100份
B组分 50-100份
所述A组分，以重量份数计，包括以下成分：
水性聚氨酯预聚体 100份
金属粉末 0.05-5份
所述B组分，以重量份数计，包括以下成分：
Figure BDA0002349142570000031
所述A组分与B组分的质量比为0.5-2:1。
具体地，所述抗菌泡沫敷料的发泡密度为50-300kg/m3，开放式泡孔的直径为0.05-3mm。
具体地，所述的水性聚氨酯预聚体的粘度为6000-21000mPa·s。
具体地，所述的水性聚氨酯预聚体为Bayhydur 305、BayhydurBL5140或WanCURETP611。
具体地，所述金属粉末为铜粉、银粉、锌粉、镁粉、钛粉、钴粉、铝粉、铁粉、锰粉或几种金属元素的合金粉末。
具体地，所述的金属粉末为锌铜合金。
具体地，所述的金属粉末的粒径为0.5-60μm。
具体地，所述的扩链剂为1,4丁二醇、乙二醇或1,6己二醇。
具体地，所述的开孔剂为K2800、K757或Y-1900。
具体地，所述的泡沫稳定剂
Figure BDA0002349142570000032
B8110、
Figure BDA0002349142570000033
DC6070或
Figure BDA0002349142570000034
PM-300。
具体地，所述的催化剂为
Figure BDA0002349142570000041
33LV、
Figure BDA0002349142570000042
A-1或
Figure BDA0002349142570000043
AN-33。
一种抗菌泡沫敷料的制备方法，按照以下步骤制备：
(1)将金属粉末分散于水性聚氨酯预聚体中，搅拌均匀，得到A组分；
(2)按照比例将水、扩链剂、开孔剂、泡沫稳定剂、催化剂混合均匀，得到B组分；
(3)将A组分与B组分在动态混合器中以6000rpm高剪切搅拌速度混合，反应得到C组分；
(4)将C组分快速挤出至离型纸，形成泡沫，调节泡沫的厚度为10mm，然后在105℃下干燥3-10min，即得到抗菌泡沫敷料。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的抗菌泡沫敷料，因利用大颗粒金属粉末与泡沫紧密结合，一方面避免了抗菌金属颗粒被释放至血液，造成金属颗粒在人体组织和器官产生积蓄和毒性，一方面又能利用聚氨酯泡沫的多孔结构、接触表面积大的特点，在吸收大量伤口渗液后能够稳定、持续释放金属离子，抗菌性能更持久；
(2)本发明制备的抗菌泡沫敷料，因具有持久的抗菌能力，可以避免在创面使用过程中的频繁更换，为患者节约医疗开支，也节约了大量的医疗资源；
(3)本发明制备的抗菌泡沫敷料的配方简单仅由金属粉末与泡沫组成；
(4)本发明的抗菌泡沫敷料制备方法简单，在聚氨酯材料发泡前完成抗菌成分添加，无需对已完成发泡的聚氨酯泡沫材料再次添加抗菌成分，删减了以浸渍、喷涂、交联等方式添加抗菌成分以及泡沫干燥的工序，较大程度提高了生产效率，节约了能源；
(5)本发明的抗菌泡沫敷料，在原材料的选用上范围更加广泛，金属粉末工艺生产难度低，成本相对更低，省去了原料复杂金属包被、金属络合或纳米材料等的制备过程；
(6)本发明的抗菌泡沫敷料制备过程中无三废排放，对环境不造成污染。
具体实施方式
现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
(1)将0.05g粒径为0.5μm的铜粉分散于100g Bayhydur 305中，搅拌均匀，得到A组分；
(2)按照比例将水、1,4丁二醇、K2800、
Figure BDA0002349142570000051
B8110、
Figure BDA0002349142570000052
33LV混合均匀，得到B组分；
(3)将100g A组分与100g B组分在动态混合器中以6000rpm高剪切搅拌速度混合，反应得到C组分；
(4)将C组分快速挤出至离型纸，形成泡沫，调节泡沫的厚度为10mm，然后在105℃下干燥3min，即得到抗菌泡沫敷料，抗菌泡沫敷料的发泡密度为120kg/m3，开放式泡孔的直径为0.8mm。
实施例2
(1)将3g粒径为10μm的含铜质量为80％的锌铜合金粉分散于100gBayhydurBL5140中，搅拌均匀，得到A组分；
(2)按照比例将水、乙二醇、K757、
Figure BDA0002349142570000053
DC6070、
Figure BDA0002349142570000054
A-1混合均匀，得到B组分；
(3)将50g A组分与100g B组分在动态混合器中以6000rpm高剪切搅拌速度混合，反应得到C组分；
(4)将C组分快速挤出至离型纸，形成泡沫，调节泡沫的厚度为10mm，然后在105℃下干燥5min，即得到抗菌泡沫敷料，抗菌泡沫敷料的发泡密度为50kg/m3，开放式泡孔的直径为3mm。
实施例3
(2)将5g粒径为60μm的锌粉分散于100g WanCURE TP611中，搅拌均匀，得到A组分；
(2)按照比例将水、1,6己二醇、Y-1900、
Figure BDA0002349142570000061
PM-300、
Figure BDA0002349142570000062
AN-33混合均匀，得到B组分；
(3)将100g A组分与50g B组分在动态混合器中以6000rpm高剪切搅拌速度混合，反应得到C组分；
(4)将C组分快速挤出至离型纸，形成泡沫，调节泡沫的厚度为10mm，然后在105℃下干燥10min，即得到抗菌泡沫敷料，抗菌泡沫敷料的发泡密度为300kg/m3，开放式泡孔的直径为0.05mm。
对比例1同实施例1，不同之处，所采用的水性聚氨酯预聚体是粘度＜800mPa·s的Bayhydur 2547。
对比例2同实施例3，不同之处在于：泡沫稳定剂
Figure BDA0002349142570000063
B8110在B组分中的重量份数为3份，所制备的抗菌泡沫敷料的发泡密度为200kg/m3，开放式泡孔的直径为20μm。
对比例3同实施例1，不同之处在于：所使用的铜粉的粒径为0.1μm。
对比例4同实施例1，不同之处在于：所使用的铜粉的粒径为500μm。
实施例1-3和对比例1-4的性能测试数据见表1：
表1
Figure BDA0002349142570000064
注：表1中的细胞毒性按照《GB T 16886.5-2016医疗器械生物学评价第5部分》体外细胞毒性试验进行测试；抗菌性按照GB/T15979-2002进行测试；液体吸收量按照《YY/T1293.2--2016接触性创面敷料第2部分:聚氨酯泡沫敷料》进行测试。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种抗菌泡沫敷料，其特征在于，以重量份数计，包括以下成分：
A组分 50-100份
B组分 50-100份
所述A组分，以重量份数计，包括以下成分：
水性聚氨酯预聚体 100份
金属粉末 0.05-5份
所述B组分，以重量份数计，包括以下成分：
扩链剂 3份
开孔剂 6份
泡沫稳定剂 6份
催化剂 0.2份
水 25份
所述A组分与B组分的质量比为0.5-2:1；
所述的水性聚氨酯预聚体的粘度为6000-21000mPa·s；
所述的金属粉末的粒径为0.5-60μm。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌泡沫敷料，其特征在于：所述抗菌泡沫敷料的发泡密度为50-300kg/m3，开放式泡孔的直径为0.05-3mm。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌泡沫敷料，其特征在于：所述金属粉末为铜粉、银粉、锌粉、镁粉、钛粉、钴粉、铝粉、铁粉、锰粉或几种金属元素的合金粉末。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌泡沫敷料，其特征在于：所述金属粉末为锌铜合金。
5.根据权利要求1所述的一种抗菌泡沫敷料，其特征在于：所述的扩链剂为1,4丁二醇、乙二醇或1,6己二醇。
6.根据权利要求1所述的一种抗菌泡沫敷料，其特征在于：所述的开孔剂为K2800、K757或Y-1900。
7.根据权利要求1所述的一种抗菌泡沫敷料，其特征在于，按照以下步骤制备：
（1）将金属粉末分散于水性聚氨酯预聚体中，搅拌均匀，得到A组分；
（2）按照比例将水、扩链剂、开孔剂、泡沫稳定剂、催化剂混合均匀，得到B组分；
（3）将A组分与B组分在动态混合器中以6000rpm高剪切搅拌速度混合，反应得到C组分；
（4）将C组分快速挤出至离型纸，形成泡沫，调节泡沫的厚度为10mm，然后在105℃下干燥3-10min，即得到抗菌泡沫敷料。
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