CN111688083A - 一种药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺，包括：将干酪素水溶液、亲水性单体丙烯酸酰胺、交联剂和引发剂加入至反应容器中，与水混合搅拌均匀后，再加入助剂，配制成反应溶液；提供一个模具，上模包括凸模主体、环形凸边和橡胶垫层，环形凸边包括相对于凸模主体的周向边缘向下延伸的环形侧壁和向内延伸的环形端壁，橡胶垫层设置于凸模主体的下端面；环形端壁贴靠在下模腔的底面上，环形侧壁贴靠在下模腔的周向侧面上；控制上模从下模腔脱离，从上模上拆下环形凸边，向橡胶垫层与凸模主体的下端面之间送入气体，从而使橡胶垫层鼓起。本发明可以将药用辅料干酪素水凝胶制备过程中的脱模效率至少提高40％，进而提高了质量和制备效率。

Description

一种药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺
技术领域
本发明涉及高分子水凝胶制备技术领域，尤其涉及一种药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺。
背景技术
药用辅料水凝胶是近年来发展起来的一种新型的创伤辅料。与传统的辅料相比，水凝胶能促进伤口更好地愈合、减轻患者的疼痛，它能改善创面的微环境、抑制细菌的生长。
干酪素是一种蛋白聚合体，利用干酪素制备的药用辅料水凝胶具有良好的生物相容性，可以表现出很好的药用辅料的使用性能，而且干酪素本身也具有很好的营养价值，能够促进人体对钙、铁等矿物质的吸收，并且含有对人体有益的氨基酸，因此干酪素在制备药用辅料水凝胶方面具有很好的应用前景。然而在制备药用辅料干酪素水凝胶的过程中，水凝胶在模具中成型过程中存在不易脱模的问题，且容易在脱模过程中损坏，进而影响所制备的药用辅料水凝胶的质量。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明的一个目的是提供一种药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺，其可以提高药用辅料干酪素水凝胶制备过程中的脱模效率，进而提高了药用辅料干酪素水凝胶的制备质量和制备效率。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺，包括：
步骤(1)将干酪素水溶液、亲水性单体丙烯酸酰胺、交联剂和引发剂加入至反应容器中，搅拌混合均匀之后，再加入助剂，配制成反应溶液；
步骤(2)提供一个模具，所述模具包括下模和上模，所述下模具有下模腔，所述上模包括凸模主体、环形凸边和橡胶垫层，所述环形凸边包括相对于所述凸模主体的周向边缘向下延伸的环形侧壁和相对于所述环形侧壁的下端边缘向内延伸的环形端壁，所述环形凸边可拆卸地设置在所述凸模主体上，所述橡胶垫层设置于所述凸模主体的下端面，所述橡胶垫层的周向边缘与所述凸模主体的下端面连接，所述橡胶垫层的中间部位与所述凸模主体的下端面彼此不连接，所述凸模主体设置有通气孔，所述通气孔从所述凸模主体的上端面延伸至所述凸模主体的下端面，所述通气孔通过一充气管路连接至充气设备，所述上模以能够位于所述下模腔的内部或者从所述下模腔脱离的方式进行布置，所述下模形成有将外界与所述下模腔连通的进液通道；控制所述上模进入至所述下模腔内部，从而由所述上模与所述下模限定形成成型模腔，并且所述环形端壁贴靠在所述下模腔的底面上，所述环形侧壁贴靠在所述下模腔的周向侧面上；
步骤(3)通过所述进液通道向所述成型模腔供入配制好的反应溶液，将所述模具置于烘箱内反应一段时间，反应后将所述模具从所述烘箱取出，冷却至室温；
步骤(4)控制所述上模从所述下模腔脱离，成型得到的水凝胶在所述环形凸边的作用下与所述上模一起离开所述下模腔，从所述上模上拆下所述环形凸边，通过所述充气设备向所述橡胶垫层与所述凸模主体的下端面之间送入气体，从而使所述橡胶垫层鼓起，从而使成型得到的水凝胶从所述上模上自行脱落。
优选的是，所述的药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺中，所述步骤(2)中，所述环形侧壁由橡胶材料制成，所述环形侧壁形成有多个连接孔，所述上模的周向侧面向外突出有多个连接凸起，将每个连接凸起对应穿入每个连接孔内，从而将所述环形凸边连接至所述凸模主体。
优选的是，所述的药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺中，所述步骤(2)中，所述橡胶垫层的周向边缘与所述凸模主体的下端面的周向边缘连接，在所述充气设备未向所述橡胶垫层与所述凸模主体的下端面之间送入气体时，所述橡胶垫层平整地贴靠在所述凸模主体的下端面上，从而在所述凸模主体的下端面形成一个平面。
优选的是，所述的药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺中，所述步骤(2)中，所述环形侧壁形成有进液孔，所述进液孔与所述进液通道对齐。
优选的是，所述的药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺中，所述交联剂包括N，N-亚甲基双丙烯酰胺，所述引发剂包括过硫酸钾，所述助剂包括四甲基乙二胺。
优选的是，所述的药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺中，所述步骤(3)中，所述将所述模具置于烘箱内反应一段时间，包括：将所述模具置于所述烘箱内反应10h，反应温度为40℃。
优选的是，所述的药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺中，所述步骤(3)中，所述反应后将所述模具从所述烘箱取出，冷却至室温，包括：反应后将所述模具从所述烘箱取出，通过风冷将所述模具冷却至室温。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明提供一种药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺，在制备过程中，采用了一个专门的模具用于制备药用辅料水凝胶，模具包括下模和上模，下模具有下模腔，上模包括凸模主体、环形凸边和橡胶垫层，环形凸边包括相对于凸模主体的周向边缘向下延伸的环形侧壁和相对于环形侧壁的下端边缘向内延伸的环形端壁，环形凸边可拆卸地设置在所述凸模主体上，橡胶垫层设置于凸模主体的下端面，橡胶垫层的周向边缘与凸模主体的下端面连接，橡胶垫层的中间部位与凸模主体的下端面彼此不连接，凸模主体设置有通气孔，通气孔从凸模主体的上端面延伸至凸模主体的下端面，通气孔通过一充气管路连接至充气设备，上模以能够位于下模腔的内部或者从下模腔脱离的方式进行布置，下模形成有将外界与下模腔连通的进液通道；所述上模进入至下模腔内部，从而由上模与下模限定形成成型模腔，并且环形端壁贴靠在所述下模腔的底面上，环形侧壁贴靠在所述下模腔的周向侧面上。将采用干酪素水溶液、亲水性单体丙烯酸酰胺、交联剂和引发剂配置的反应溶液送入至模具内部进行成型，待完成成型，上模离开下模，水凝胶在环形凸边的作用下可以与上模一同离开，而不至于沾附在下模腔内部，之后拆下环形凸边，利用充气设备向橡胶垫层和凸模主体的下端面之间送入气体，从而利用变形的橡胶垫层将水凝胶顶起，从而使水凝胶从上模上自行脱落，而不须再借助人力剥离水凝胶。本发明可以将干酪素水凝胶药用辅料制备过程中的脱模效率至少提高40％，进而提高了干酪素水凝胶药用辅料的质量和制备效率。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明所述的模具的一个实施例的上模位于下模腔内部的结构示意图；
图2为本发明所述的模具的一个实施例的上模脱离下模状态下上模的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1和图2所示，本发明提供了一种干酪素水凝胶药用辅料的制备工艺，包括：
步骤(1)将干酪素水溶液、亲水性单体丙烯酸酰胺、交联剂和引发剂加入至反应容器中，搅拌混合均匀之后，再加入助剂，配制成反应溶液。
步骤(2)提供一个模具，所述模具包括下模2和上模1，所述下模2具有下模腔，所述上模包括凸模主体10、环形凸边3和橡胶垫层6，所述环形凸边3包括相对于所述凸模主体10的周向边缘向下延伸的环形侧壁4和相对于所述环形侧壁4的下端边缘向内延伸的环形端壁5，所述环形凸边3可拆卸地设置在所述凸模主体10上，所述橡胶垫层6设置于所述凸模主体10的下端面，所述橡胶垫层6的周向边缘与所述凸模主体10的下端面连接，所述橡胶垫层的中间部位与所述凸模主体的下端面彼此不连接，所述凸模主体10设置有通气孔7，所述通气孔7从所述凸模主体10的上端面延伸至所述凸模主体10的下端面，所述通气孔7通过一充气管路连接至充气设备，所述上模1以能够位于所述下模腔的内部或者从所述下模腔脱离的方式进行布置，所述下模2形成有将外界与所述下模腔连通的进液通道8；控制所述上模1进入至所述下模腔内部，从而由所述上模1与所述下模2限定形成成型模腔，并且所述环形端壁5贴靠在所述下模腔的底面上，所述环形侧壁4贴靠在所述下模腔的周向侧面上。
步骤(3)通过所述进液通道8向所述成型模腔供入配制好的反应溶液，将所述模具置于烘箱内反应一段时间，反应后将所述模具从所述烘箱取出，冷却至室温。
环形端壁5贴靠在下模腔的底面上，环形侧壁4贴靠在下模腔的周向侧面，当反应溶液在成型模腔中成型，所形成的水凝胶的周向侧面就与环形侧壁贴靠在一起，而水凝胶的下表面的外周部分则与环形端壁贴靠在一起，相当于水凝胶形成在由凸模主体、环形端壁和环形侧壁所共同限定出的一个环形槽内。待成型过程结束，上模在动力机构的作用下或者在人工的作用下逐渐离开下模腔，水凝胶就会随着上模离开下模腔，自动从下模腔中脱离。
具体地，上模可以被一个机械手夹持着，逐渐向上运动，从而脱离下模。
步骤(4)控制所述上模1从所述下模腔脱离，成型得到的水凝胶在所述环形凸边3的作用下与所述上模1一起离开所述下模腔，从所述上模1上拆下所述环形凸边3，通过所述充气设备向所述橡胶垫层6与所述凸模主体10的下端面之间送入气体，从而使所述橡胶垫6层鼓起，从而使成型得到的水凝胶从所述上模上自行脱落。
当上模彻底与下模分离，则可以将环形凸边拆卸下来。
橡胶垫层可以发生变形，在通过充气设备向橡胶垫层与凸模主体的下端面之间充气，橡胶垫层就向下鼓起，从而将平整地贴附在凸模主体的下端面的水凝胶顶起，从而使水凝胶可以自行脱落。
基于上述过程，本发明在制备药用辅料干酪素水凝胶的过程中，不需要人为对水凝胶进行脱模，一方面提高了脱模的效率，本发明可以将脱模效率提高40％，另一方面也避免在人为脱模过程造成水凝胶的损坏，影响产品的成型效果。
本发明可以提高药用辅料干酪素水凝胶制备过程中的脱模效率，进而提高了药用辅料干酪素水凝胶的质量和制备效率。
在一个优选的实施例中，所述的药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺中，所述步骤(2)中，所述环形侧壁4由橡胶材料制成，所述环形侧壁4形成有多个连接孔，所述凸模主体10的周向侧面向外突出有多个连接凸起，将每个连接凸起对应穿入每个连接孔内，从而将所述环形凸边连接至所述凸模主体。
环形凸边3整体是一个环形结构。将环形凸边套在凸模主体的下部，使凸模主体的周向侧面上的连接凸起卡入至环形侧壁上的连接孔内，从而使环形凸边不会随便从凸模主体上掉落。而且，环形凸边是橡胶材质的，因此在将环形凸边套设在凸模主体的过程中，环形凸边可以适当的变形，从而使得连接凸起能够进入连接孔。
在一个优选的实施例中，所述的药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺中，所述步骤(2)中，所述橡胶垫层6的周向边缘与所述凸模主体10的下端面的周向边缘连接，在所述充气设备未向所述橡胶垫层6与所述凸模主体10的下端面之间送入气体时，所述橡胶垫层6平整地贴靠在所述凸模主体10的下端面上，从而在所述凸模主体的下端面形成一个平面。
橡胶垫层的周向边缘与凸模主体的下端面的周向边缘连接，橡胶垫层的其他部位则不与凸模主体连接，而仅保持彼此接触的状态。当未充气时，橡胶垫层处于平整的状态，构成一个平面，从而使得反应溶液在与橡胶垫层接触的情况下可以定型形成一个平面。当充气时，橡胶垫层整体向下鼓起，使得水凝胶与橡胶垫层脱离，从而自动从上模上脱落下来。
在一个优选的实施例中，所述的药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺中，所述步骤(2)中，所述环形侧壁4形成有进液孔，所述进液孔与所述进液通道对齐。
进液通道形成在下模的周向侧部，进液通道的上端入口在下模的上端面，下端出口形成在下模的内壁面(即下模腔的周向侧面)上，环形凸边的环形侧壁上形成有进液孔，进液孔与进液通道对齐，反应溶液经由进液通道进入至成型模腔内。
在一个优选的实施例中，所述的药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺中，所述交联剂包括N，N-亚甲基双丙烯酰胺，所述引发剂包括过硫酸钾，所述助剂包括四甲基乙二胺。
在上述制备过程中，干酪素、亲水性单体丙烯酸酰胺、交联剂、引发剂以及助剂的质量比为100:255:1:1.5:1.7。干酪素水溶液的浓度为1.8g/mL。
在一个优选的实施例中，所述的药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺中，所述步骤(3)中，所述将所述模具置于烘箱内反应一段时间，包括：将所述模具置于所述烘箱内反应10h，反应温度为40℃。
在该条件下进行水凝胶的成型，所形成的水凝胶具有良好的力学性能，包括良好的粘性性能以及较为优异的韧性，可以作为药物缓释的药用辅料。
在一个优选的实施例中，所述的药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺中，所述步骤(3)中，所述反应后将所述模具从所述烘箱取出，冷却至室温，包括：反应后将所述模具从所述烘箱取出，通过风冷将所述模具冷却至室温。
风冷一方面可以达到快速降温的目的，另一方面又简单方便，易于实施。
实施例一
步骤(1)将干酪素水溶液、亲水性单体丙烯酸酰胺、交联剂和引发剂加入至反应容器中，与水混合搅拌均匀之后，再加入助剂，配制成反应溶液。所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺，所述引发剂为过硫酸钾，所述助剂为四甲基乙二胺。干酪素、亲水性单体丙烯酸酰胺、交联剂、引发剂以及助剂的质量比为100:255:1:1.5:1.7。干酪素水溶液的浓度为1.8g/mL。
步骤(2)提供一个模具，所述模具包括下模和上模，所述下模具有下模腔，所述上模包括凸模主体、环形凸边和橡胶垫层，所述环形凸边包括相对于所述凸模主体的周向边缘向下延伸的环形侧壁和相对于所述环形侧壁的下端边缘向内延伸的环形端壁，所述环形凸边可拆卸地设置在所述凸模主体上，所述橡胶垫层设置于所述凸模主体的下端面，所述橡胶垫层的周向边缘与所述凸模主体的下端面连接，所述橡胶垫层的中间部位与所述凸模主体的下端面彼此不连接，所述凸模主体设置有通气孔，所述通气孔从所述凸模主体的上端面延伸至所述凸模主体的下端面，所述通气孔通过一充气管路连接至充气设备，所述上模以能够位于所述下模腔的内部或者从所述下模腔脱离的方式进行布置，所述下模形成有将外界与所述下模腔连通的进液通道；控制所述上模进入至所述下模腔内部，从而由所述上模与所述下模限定形成成型模腔，并且所述环形端壁贴靠在所述下模腔的底面上，所述环形侧壁贴靠在所述下模腔的周向侧面上；
步骤(3)通过所述进液通道向所述成型模腔供入配制好的反应溶液，将所述模具置于烘箱内反应10h，反应温度为40℃，反应后将所述模具从所述烘箱取出，通过风冷将模具冷却至室温；
步骤(4)控制所述上模从所述下模腔脱离，成型得到的水凝胶在所述环形凸边的作用下与所述上模一起离开所述下模腔，从所述上模上拆下所述环形凸边，通过所述充气设备向所述橡胶垫层与所述凸模主体的下端面之间送入气体，从而使所述橡胶垫层鼓起，从而使成型得到的水凝胶从所述上模上自行脱落。
该实施例的制备过程中，不需要人为对水凝胶进行脱模，一方面提高了脱模的效率，可将脱模效率提高40％，同时避免在人为脱模过程造成水凝胶的损坏，所制备得到的产品的成型效果良好，无破损。
实施例二
步骤(1)将干酪素水溶液、亲水性单体丙烯酸酰胺、交联剂和引发剂加入至反应容器中，与水混合搅拌均匀之后，再加入助剂，配制成反应溶液。所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺，所述引发剂为过硫酸钾，所述助剂为四甲基乙二胺。干酪素、亲水性单体丙烯酸酰胺、交联剂、引发剂以及助剂的质量比为100:255:1.5:1.5:1.7。干酪素水溶液的浓度为2.0g/mL。
步骤(2)提供一个模具，所述模具包括下模和上模，所述下模具有下模腔，所述上模包括凸模主体、环形凸边和橡胶垫层，所述环形凸边包括相对于所述凸模主体的周向边缘向下延伸的环形侧壁和相对于所述环形侧壁的下端边缘向内延伸的环形端壁，所述环形凸边可拆卸地设置在所述凸模主体上，所述橡胶垫层设置于所述凸模主体的下端面，所述橡胶垫层的周向边缘与所述凸模主体的下端面连接，所述橡胶垫层的中间部位与所述凸模主体的下端面彼此不连接，所述凸模主体设置有通气孔，所述通气孔从所述凸模主体的上端面延伸至所述凸模主体的下端面，所述通气孔通过一充气管路连接至充气设备，所述上模以能够位于所述下模腔的内部或者从所述下模腔脱离的方式进行布置，所述下模形成有将外界与所述下模腔连通的进液通道；控制所述上模进入至所述下模腔内部，从而由所述上模与所述下模限定形成成型模腔，并且所述环形端壁贴靠在所述下模腔的底面上，所述环形侧壁贴靠在所述下模腔的周向侧面上；
步骤(3)通过所述进液通道向所述成型模腔供入配制好的反应溶液，将所述模具置于烘箱内反应10h，反应温度为40℃，反应后将所述模具从所述烘箱取出，通过风冷将模具冷却至室温；
步骤(4)控制所述上模从所述下模腔脱离，成型得到的水凝胶在所述环形凸边的作用下与所述上模一起离开所述下模腔，从所述上模上拆下所述环形凸边，通过所述充气设备向所述橡胶垫层与所述凸模主体的下端面之间送入气体，从而使所述橡胶垫层鼓起，从而使成型得到的水凝胶从所述上模上自行脱落。
该实施例的制备过程中，不需要人为对水凝胶进行脱模，一方面提高了脱模的效率，可将脱模效率提高41％，同时避免在人为脱模过程造成水凝胶的损坏，所制备得到的产品的成型效果良好，无破损。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺，其特征在于，包括：
步骤(1)将干酪素水溶液、亲水性单体丙烯酸酰胺、交联剂和引发剂加入至反应容器中，与水混合搅拌均匀之后，再加入助剂，配制成反应溶液；
步骤(2)提供一个模具，所述模具包括下模和上模，所述下模具有下模腔，所述上模包括凸模主体、环形凸边和橡胶垫层，所述环形凸边包括相对于所述凸模主体的周向边缘向下延伸的环形侧壁和相对于所述环形侧壁的下端边缘向内延伸的环形端壁，所述环形凸边可拆卸地设置在所述凸模主体上，所述橡胶垫层设置于所述凸模主体的下端面，所述橡胶垫层的周向边缘与所述凸模主体的下端面连接，所述橡胶垫层的中间部位与所述凸模主体的下端面彼此不连接，所述凸模主体设置有通气孔，所述通气孔从所述凸模主体的上端面延伸至所述凸模主体的下端面，所述通气孔通过一充气管路连接至充气设备，所述上模以能够位于所述下模腔的内部或者从所述下模腔脱离的方式进行布置，所述下模形成有将外界与所述下模腔连通的进液通道；控制所述上模进入至所述下模腔内部，从而由所述上模与所述下模限定形成成型模腔，并且所述环形端壁贴靠在所述下模腔的底面上，所述环形侧壁贴靠在所述下模腔的周向侧面上；
步骤(3)通过所述进液通道向所述成型模腔供入配制好的反应溶液，将所述模具置于烘箱内反应一段时间，反应后将所述模具从所述烘箱取出，冷却至室温；
步骤(4)控制所述上模从所述下模腔脱离，成型得到的水凝胶在所述环形凸边的作用下与所述上模一起离开所述下模腔，从所述上模上拆下所述环形凸边，通过所述充气设备向所述橡胶垫层与所述凸模主体的下端面之间送入气体，从而使所述橡胶垫层鼓起，从而使成型得到的水凝胶从所述上模上自行脱落。
2.如权利要求1所述的药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺，其特征在于，所述步骤(2)中，所述环形侧壁由橡胶材料制成，所述环形侧壁形成有多个连接孔，所述凸模主体的周向侧面向外突出有多个连接凸起，将每个连接凸起对应穿入每个连接孔内，从而将所述环形凸边连接至所述凸模主体。
3.如权利要求1所述的药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺，其特征在于，所述步骤(2)中，所述橡胶垫层的周向边缘与所述凸模主体的下端面的周向边缘连接，在所述充气设备未向所述橡胶垫层与所述凸模主体的下端面之间送入气体时，所述橡胶垫层平整地贴靠在所述凸模主体的下端面上，从而在所述凸模主体的下端面形成一个平面。
4.如权利要求2所述的药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺，其特征在于，所述步骤(2)中，所述环形侧壁形成有进液孔，所述进液孔与所述进液通道对齐。
5.如权利要求1所述的药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺，其特征在于，所述交联剂包括N，N-亚甲基双丙烯酰胺，所述引发剂包括过硫酸钾，所述助剂包括四甲基乙二胺。
6.如权利要求5所述的药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺，其特征在于，所述步骤(3)中，所述将所述模具置于烘箱内反应一段时间，包括：将所述模具置于所述烘箱内反应10h，反应温度为40℃。
7.如权利要求6所述的药用辅料干酪素水凝胶的制备工艺，其特征在于，所述步骤(3)中，所述反应后将所述模具从所述烘箱取出，冷却至室温，包括：反应后将所述模具从所述烘箱取出，通过风冷将所述模具冷却至室温。
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