CN112741929A - 一种医用外伤止血复合敷料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种医用外伤止血复合敷料，本发明以蒲公英绒毛/粘胶纤维无纺布为基材，采用抽真空的方式将面筋蛋白、氧化海藻酸钠、壳聚糖复合高分子材料填充于无纺布纤维间以及表层获得了具有高吸水性、良好透气性以及抗菌性的医用伤口止血复合敷料，该敷料不仅具有良好的机械强度，还具有抗粘连、止血速度快和促伤口愈合作用，缩短伤口愈合时间。

Description

一种医用外伤止血复合敷料
技术领域
本发明属于医疗用品领域，具体涉及一种医用外伤止血复合敷料。
背景技术
皮肤为人体提供保护作用，一旦皮肤受伤后，会对身体机能造成很大影响；因此皮肤受伤后，需要及时对伤口进行保护处理，避免伤口受到感染；医用敷料作为一种对伤口进行临时处理的医用材料，其主要作用是控制伤口的渗出液加速伤口止血、保护创面防止细菌和微尘污染创口、促进伤口愈合；目前常用的创面修复用品包括天然纤维类敷料(纱布)、合成纤维类敷料、凝胶类敷料以及海绵类敷料；天然纤维素类如纱布主要对创口起到物理阻隔的作用，不具有抗菌和对创口促愈合作用，且与创口的亲和性较差；合成纤维类敷料通常是以生物高分子材料制备获得，与创口具有较好的亲和性，但其通透性较高，从创口剥离时易造成敷料与创口粘连，不易于从创口表面清除；凝胶类敷料，是通过敷料吸收创面渗出液而形成一种凝胶；此种敷料会存在因表层敷料先与创面接触吸液后形成具网状结构的胶质层而阻碍了内层敷料进一步吸液造成了凝胶敷料出现“鱼眼”现象；限制了敷料的有效利用；
因此亟需一种综合纤维敷料与凝胶敷料的优势获得一种复合止血敷料，以提高敷料对创口止血和促创口愈合的效果。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种医用外伤止血复合敷料，该外伤止血敷料是以蒲公英绒毛/粘胶纤维无纺布作为基材，将面筋蛋白、氧化海藻酸钠、壳聚糖形成的复合高分子材料粘结层经抽真空处理填充于无纺布纤维层间和表层制备获得，其不仅具有良好的机械强度、抗粘连、透气吸水性；还具有止血抗菌性，具促进伤口愈合的作用，缩短伤口愈合时间；
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种医用外伤止血复合敷料，是以蒲公英绒毛/粘胶纤维无纺布作为基材，以复合生物高分子材料作为粘结层制备获得；所述的复合生物高分子材料包括以下组分：面筋蛋白、氧化海藻酸钠、壳聚糖，其制备方法具体包括以下步骤：
(1)前处理：将采集的蒲公英绒毛于酸性或碱性溶液中进行超声活化处理后，清洗至洗涤液呈现中性，烘干后获得活化蒲公英绒毛；
(2)蒲公英绒毛/粘胶纤维无纺布的制备；
(3)在蒲公英绒毛/粘胶纤维无纺布表面涂覆复合生物高分子溶胶经抽真空处理后，再进行热滚压；
(4)将热滚压后的敷料放入干燥箱中进行干燥，灭菌后获得医用外伤止血复合敷料；
优选地，步骤(2)中所述的蒲公英绒毛/粘胶纤维无纺布的制备过程为：
(2.1)将活化后的蒲公英绒毛纤维(PR)和粘胶纤维(VF)开松处理；
(2.2)将开松后的纤维经梳理机梳理后形成经纬均匀分布的短纤维；
(2.3)将短纤维经铺网机铺成纤维网；
(2.4)将纤维网放入水刺机中水刺获得蒲公英绒毛/粘胶纤维无纺布基材；
优选地，所述的水刺为正反两面各水刺复合2-4次；水刺的压力为2-3MPa，进出料速度14-16m/min；
优选地，步骤(3)中所述的复合生物高分子溶胶的制备方法如下：
将面筋蛋白加入氧化海藻酸钠水溶液中搅拌反应完全后再加入壳聚糖乙酸溶液搅拌溶解完全后获得复合生物高分子溶胶；
优选地，所述的面筋蛋白、氧化海藻酸钠和壳聚糖的重量比为0.5-1∶10∶5；
优选地，所述壳聚糖为脱乙酰度85％壳聚糖与羧甲基壳聚糖以重量比为1∶3组成的混合物；
优选地，所述的氧化海藻酸钠水溶液的浓度为0.5-1wt％；
优选地，所述的搅拌反应条件为：温度为30-40℃，搅拌速度为200-300r/min；
优选地，步骤(3)中所述的热滚压的温度为50-60℃；
本发明供实验用的面筋蛋白为麦面筋蛋白，Antonio Jose Capezza等通过对小麦面筋进行改性提高了小麦面筋的吸水溶胀性，并公开了其有望作为天然材料代替纸尿裤的石油基吸收内层；且其不仅可以用于纸尿裤，还可以用于个人卫生和医疗产品，而本发明选择具有强吸水能力的麦面筋蛋白与海藻酸钠、壳聚糖等常用的敷料原料复合，显著提高了敷料的吸液性能；
有益效果：
本发明以蒲公英绒毛/粘胶纤维无纺布为基材，采用抽真空的方式将面筋蛋白、氧化海藻酸钠、壳聚糖复合高分子材料填充于无纺布纤维间以及表层获得了具有高吸水性、良好透气性以及抗菌性的医用伤口止血复合敷料，该敷料具有抗粘连、止血速度快和促伤口愈合作用。
本发明以蒲公英绒毛/粘胶纤维无纺布作为基材，经活化处理的蒲公英绒毛作为一种天然的粘胶植物纤维，经物理和化学作用与粘胶纤维缠绕形成无纺布基材，以复合生物高分子材料作为粘结层经抽真空处理使复合高分子材料分散于无纺布纤维间，提高了无纺布纤维的强度以及止血性能；较单纯无纺布或凝胶敷料具有更优异的止血、促伤口愈合作用；
蒲公英绒毛纤维是自身生长出的种子上的纤维，其由成千上万微小的中空鳞片叠加而成，表面结构粗糙，且具有蓬松性能，为后期粘结层提供了充足的负载空间；且其具有良好的吸水性，同时其纤维中富含清凉消炎止痛的成分，对创口愈合具有促进作用；
复合生物高分子溶胶粘结层是以面筋蛋白、氧化海藻酸钠、壳聚糖复合而成；面筋蛋白以及壳聚糖通过表面富含的氨基与氧化海藻酸钠中的醛基反应形成复合溶胶体系；面筋蛋白难溶于水，但其具有良好的吸水性能，与氧化海藻酸钠的醛基反应后增加了其水溶性，面筋蛋白强吸水作用在复合高分子溶胶层中形成水通路，具有引流作用，提高了敷料的吸液速度而提高了止血速度；避免了单纯的凝胶敷料吸水后在表层形成的胶层阻止水分子的进一步渗透造成敷料吸液速度缓慢而降低止血速度。
具体实施方式
实施例1
蒲公英绒毛/粘胶纤维无纺布的制备：
(1)采集500g蒲公英绒毛于0.5mol/L碳酸氢钠溶液中进行超声活化处理后，清洗至洗涤液呈中性，烘干后获得活化蒲公英绒毛；
(2)将活化后的蒲公英绒毛纤维(PR)和粘胶纤维(VF)开松处理；
(3)将开松后的纤维梳理机梳理后形成经纬均匀分布的短纤维；
(4)将短纤维经铺网机铺成纤维网；
(5)将纤维网放入水刺机中正反两面各水刺复合2-4次；使蒲公英纤维和粘胶纤维缠结在一起获得蒲公英绒毛/粘胶纤维无纺布基材；其中，水刺的压力为2-3MPa，进出料速14-16m/min；
所述的粘胶纤维是以农作物秸秆为原料采用熔融纺丝制备获得，干断裂伸长率17％～23％，干断裂强度2.65～3.88cN/dtex，湿断裂强度1.7-2.5cN/dtex，回潮率16％以上；吸湿性好，手感柔软，符合人体皮肤的生理需求；
调整蒲公英绒毛纤维与粘胶纤维的比例获得不同系列无纺布基材，并对其性能进行测试，结果如表1所示。
表1.
Figure BDA0002865637190000031
Figure BDA0002865637190000041
由表1数据可知，随着无纺布层中蒲公英绒毛纤维量的增加，无纺布的断裂强度逐渐降低，透气率先升高后降低，吸液率降低；在PR∶VR的比例大于3∶7时，无纺布的强度急剧降低，综合考虑机械强度、透气性以及吸液率的因素，本发明优选PR∶VR为3∶7的无纺布(J-7)作为基材。
实施例2
面筋蛋白添加量的考察：
向1000g 1wt％氧化海藻酸钠水溶液中在搅拌条件下逐份(0.1g/份)加入面筋蛋白，随着面筋蛋白加入份数的增加，溶胶液粘度逐渐增大，当加入面筋蛋白量大于10份时，面筋蛋白不能完全溶解反应，形成的溶胶不均匀，溶胶内存在未反应的面筋蛋白粉体；本发明选择面筋蛋白与氧化海藻酸钠的添加比例小于1∶10，优选为0.5-1∶10。
复合生物高分子溶胶液的制备：
取0.5g面筋蛋白加入1000g 1wt％氧化海藻酸钠水溶液中在30-40℃于250r/min搅拌反应完全后再加入125mL4wt％壳聚糖乙酸溶液(1wt％脱乙酰度85％壳聚糖和3wt％羧甲基壳聚糖)继续搅拌溶解完全后获得复合生物高分子溶胶(R-1)。
取0.75g面筋蛋白加入1000g 1wt％氧化海藻酸钠水溶液中在30-40℃于250r/min搅拌反应完全后再加入125mL4wt％壳聚糖乙酸溶液(1wt％脱乙酰度85％壳聚糖和3wt％羧甲基壳聚糖)继续搅拌溶解完全后获得复合生物高分子溶胶(R-2)。
取1g面筋蛋白加入1000g 1wt％氧化海藻酸钠水溶液中在30-40℃于250r/min搅拌反应完全后再加入125mL4wt％壳聚糖乙酸溶液(1wt％脱乙酰度85％壳聚糖和3wt％羧甲基壳聚糖)继续搅拌溶解完全后获得复合生物高分子溶胶(R-3)。
取1g海藻酸钠加入1000g 1wt％氧化海藻酸钠水溶液中在30-40℃于250r/min搅拌反应完全后再加入125mL4wt％壳聚糖乙酸溶液(1wt％脱乙酰度85％壳聚糖和3wt％羧甲基壳聚糖)继续搅拌溶解完全后获得复合生物高分子溶胶(R-01)。
取1g壳聚糖(脱乙酰度85％)加入1000g1wt％氧化海藻酸钠水溶液中在30-40℃于250r/min搅拌反应完全后再加入125mL4wt％壳聚糖乙酸溶液(1wt％脱乙酰度85％壳聚糖和3wt％羧甲基壳聚糖)继续搅拌溶解完全后获得复合生物高分子溶胶(R-02)。
取0.25g面筋蛋白加入1000g 0.5wt％氧化海藻酸钠水溶液中在30-40℃于250r/min搅拌反应完全后再加入125mL4wt％壳聚糖乙酸溶液(1wt％脱乙酰度85％壳聚糖和3wt％羧甲基壳聚糖)继续搅拌溶解完全后获得复合生物高分子溶胶。
取0.4g面筋蛋白加入1000g 0.5wt％氧化海藻酸钠水溶液中在30-40℃于250r/min搅拌反应完全后再加入125mL4wt％壳聚糖乙酸溶液(1wt％脱乙酰度85％壳聚糖和3wt％羧甲基壳聚糖)继续搅拌溶解完全后获得复合生物高分子溶胶。
取0.5g面筋蛋白加入1000g 1wt％氧化海藻酸钠水溶液中在30-40℃于250r/min搅拌反应完全后再加入125mL4wt％壳聚糖乙酸溶液(1wt％脱乙酰度85％壳聚糖和3wt％羧甲基壳聚糖)继续搅拌溶解完全后获得复合生物高分子溶胶。
搅拌速度对溶胶液黏度的影响
将溶胶R-1、溶胶R-2、溶胶R-3、溶胶R-01、溶胶R-02组方的原料以相同方法在不同搅拌速度下搅拌相同时间获得不同黏度的溶胶液，对溶胶液黏度分别进行了测试，结果记录于表2，其中，记录数据为三次测试数据的平均值。
表2.
Figure BDA0002865637190000051
由表2可知，随着搅拌速度的增加，溶胶R-1、溶胶R-2、溶胶R-3的黏度均呈现先增加后减小的趋势，并且随着面筋蛋白添加量增加，黏度增大；溶胶R-01、溶胶R-02黏度均呈现降低的趋势，分析原因可能是：在溶胶R-1、溶胶R-2、溶胶R-3中添加了面筋蛋白，面筋蛋白中包含谷蛋白和麦醇溶蛋白，氧化海藻酸钠交联谷蛋白、氧化海藻酸钠交联麦醇溶蛋白在搅拌下，其中的疏水键被打开，谷蛋白亚基通过分子间二硫键交联形成有序的纤维状大分子聚合体，醇溶蛋白在肽链内二硫键、氢键和疏水作用下形成球状结构，通过非共价键和谷蛋白结合，穿插在谷蛋白形成的网络结构中，而使溶胶粘度增大；在低搅拌速度下，随着搅拌速度的增加，反应物分子间反应形成的网络穿插结构更致密；宏观表现为溶胶的黏度增大，而随着搅拌速度的增大，分子内氢键作用受到剪切力的作用易被破坏，氧化海藻酸钠交联面筋蛋白易与水结合而使交联面筋蛋白的生物高分子链变得柔顺，表现为溶胶的黏度变小；因此，综合考虑后期涂布工艺以及溶胶的结构强度，本发明选择搅拌速度为200-300r/min；
实施例3
医用外伤止血复合敷料的制备：
以实施例1制备获得的无纺布J-1～J-12为基材，在其表面涂覆实施例2制备获得复合生物高分子溶胶R-2，于真空装置中经抽真空处理后取出，在三级辊压机下于50-60℃进行热滚压，干燥杀菌后获得医用止血复合敷料；依次记为RJ-12、RJ-22、RJ-32、RJ-42、RJ-52、RJ-62、RJ-72、RJ-82、RJ-92、RJ-102、RJ-112、RJ-122；
对上述医用止血复合敷料的性能进行测试，结果如表3所示。
表3.
Figure BDA0002865637190000061
由表3数据可以看出，随着无纺布基材中蒲公英绒毛含量的增加，敷料的断裂强度呈现降低趋势，透气率先增大后减小，吸液率降低；与表1中基材的断裂强度以及透气率和吸液率的变化趋势相同，但是相较于表1，涂覆粘结层的敷料的断裂强度和透气率的变化趋势减缓；说明了随着无纺布基材中蒲公英绒毛纤维含量的增加，在真空作用下，为生物高分子提供了更多的负载空间，使生物高分子在无纺布纤维层间的粘附作用增强，提高了蒲公英绒毛纤维的断裂强度，部分弥补了因蒲公英绒毛的添加造成的敷料断裂强度的降低；但是于此同时，也会造成敷料的透气率有所下降。
以实施例1制备获得的无纺布(J-7)为基材，在其表层分别涂覆实施例2制备的复合生物高分子溶胶R-1、R-2、R-3、R-01、R-02，于真空装置中经抽真空处理后取出，在三级辊压机下于50-60℃进行热滚压，干燥杀菌后获得医用止血复合敷料；依次记为RJ-71、RJ-72、RJ-73、RJ-701、RJ-702；
对上述医用止血复合敷料的性能进行测试，结果如表4所示。
表4.
Figure BDA0002865637190000071
由表4数据可知，采用本发明方法获得敷料具有较强的机械强度，良好的透气率和吸液率，且随着面筋蛋白添加量的增加，敷料的断裂强度、透气率和吸液率均增大；
同时，由RJ-701、RJ-702与RJ-73对比可知，用吸水性高分子海藻酸钠和壳聚糖代替面筋蛋白时，敷料的断裂强度、透气率以及吸液率均有所降低。
抑菌实验
将实施例3所制备获得的医用外伤止血复合敷料RJ-71、RJ-72、RJ-73、RJ-701、RJ-
702对金黄色酿脓葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抗菌性进行测试；
测试方法为抑菌圈法，具体为：将敷料剪裁为直径为2cm的圆形，分别配制金黄色酿脓葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌菌液，将菌液滴加到蛋白胨培养基上，用玻璃棒涂布均匀后，将敷料置于培养基上，分别在恒温箱中培养24h后，观察记录抑菌圈的大小；为了使数据更准确，测试了四个方向的抑菌圈宽度，取平均值作为抑菌圈大小记录于表5中。
表5.
Figure BDA0002865637190000081
由表5数据可知，本发明制备获得医用外伤敷料RJ-71、RJ-72、RJ-73具有良好的抑菌性；且敷料对不同菌种的抗菌性能不同，抗菌性能为：金黄色酿侬葡萄球菌＞大肠杆菌＞白色念珠菌；
医用外伤止血复合敷料对伤口的止血实验
将本发明实施例3制备的医用外伤止血复合敷料用于家兔的伤口止血，探究敷料对家兔伤口的止血情况；实验方法如下：
将本发明实施例3制备获得的医用外伤止血复合敷料(RJ-71、RJ-72、RJ-73、RJ-701、RJ-702)剪裁为5cm×5cm的大小，并对敷料进行称重，记录敷料的初始重量M1；
取家兔50只(健康状况良好，体重为2-3kg)分为10组，每组5只，将兔子背部预留5cm×5cm的去除背毛的部位，消毒后，用手术刀在其背部作1cm×1cm的伤口，将伤口自由出血液10s后，将上述的敷料贴敷于伤口表面，并对伤口施加0.5N的力，每隔5秒观察伤口的出血情况；记录自划伤伤口至伤口不再出血的时间为止血时间；伤口不再出血时，为家兔更换敷料，并对吸收血液后的敷料进行称重，记录敷料的重量M2；计算出血量M(g)＝M2－M1；以后每24h更换敷料，统计家兔的创面愈合情况，记录结果如表6所示。
表6.
编号 止血时间/s 出血量/g 创面愈合时间(天) 备注
RJ-71 31±1.2 0.16±0.05 11.2 伤口无粘连
RJ-72 25±1.4 0.15±0.06 11 伤口无粘连
RJ-73 20±1.0 0.15±0.05 11 伤口无粘连
RJ-701 45±1.8 0.28±0.08 14.3 少量敷料残留
RJ-702 37±2.1 0.21±0.05 13 少量敷料残留
由表6可以看出，本发明的RJ-71、RJ-72、RJ-73相较于RJ-701、RJ-702，其止血速度较快，出血量较少；创面愈合时间短；是由于RJ-71、RJ-72、RJ-73的吸液率较高，快速吸收血液，使促凝血因子的浓度迅度增大，而促进凝血，降低了止血的时间；说明面筋蛋白的存在，提高了敷料的吸液率；并且，随着面筋蛋白添加量的增加，止血时间有所降低；且缩短了伤口的愈合时间。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种医用外伤止血复合敷料，其特征在于，其是以蒲公英绒毛/粘胶纤维无纺布作为基材，以复合生物高分子材料作为粘结层制备获得；所述的复合生物高分子材料包括以下组分：壳聚糖、氧化海藻酸钠和面筋蛋白，其制备方法具体包括以下步骤：
（1）前处理：将采集的蒲公英绒毛于酸性或碱性溶液中进行超声活化处理后，清洗至洗涤液呈现中性，烘干后获得活化蒲公英绒毛；
（2）蒲公英绒毛/粘胶纤维无纺布的制备；
（3）在蒲公英绒毛/粘胶纤维无纺布表面涂覆复合高分子溶胶经抽真空处理后，再进行热滚压，
（4）将热滚压后的敷料放入干燥箱中进行干燥，灭菌后获得医用外伤止血复合敷料。
2.如权利要求1所述的医用外伤止血复合敷料，其特征在于，所述的面筋蛋白、氧化海藻酸钠和壳聚糖的重量比为0.5-1∶10∶5。
3.如权利要求1所述的医用外伤止血复合敷料，其特征在于，所述壳聚糖为脱乙酰度85%壳聚糖与羧甲基壳聚糖以重量比为1∶3组成的混合物。
4.如权利要求1所述的医用外伤止血复合敷料，其特征在于，步骤（2）中所述的蒲公英绒毛/粘胶纤维无纺布的制备过程为：
（2.1）将活化后的蒲公英绒毛纤维和粘胶纤维开松处理；
（2.2）将开松后的纤维经梳理机梳理后形成经纬均匀分布的短纤维；
（2.3）将短纤维经铺网机铺成纤维网；
（2.4）将纤维网放入水刺机中水刺获得蒲公英绒毛/粘胶纤维无纺布基材。
5.如权利要求1所述的医用外伤止血复合敷料，其特征在于，步骤（3）中所述的复合高分子溶胶的制备方法为将面筋蛋白加入氧化海藻酸钠水溶液中搅拌反应完全后再加入壳聚糖乙酸溶液搅拌溶解完全后获得复合生物高分子溶胶。
6.如权利要求1所述的医用外伤止血复合敷料，其特征在于，步骤（3）中所述的热滚压的温度为50-60℃。
7. 如权利要求4所述的医用外伤止血复合敷料，其特征在于，所述的水刺为正反两面各水刺复合2-4次；水刺的压力为2-3 MPa，进出料速度14-16 m/min。
8.如权利要求5所述的医用外伤止血复合敷料，其特征在于，所述的氧化海藻酸钠水溶液的浓度为0.5-1wt%。
9. 如权利要求5所述的医用外伤止血复合敷料，其特征在于，所述的搅拌反应条件为：温度为30-40℃，搅拌速度为200-300 r/min。
10.如权利要求1所述的医用外伤止血复合敷料，其特征在于，所述的面筋蛋白为麦面筋蛋白。
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