CN112778570B - 一种表面可部分凝胶化鼻腔膨胀止血海绵的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种表面可部分凝胶化鼻腔膨胀止血海绵的制备方法，包括如基架膜制备、基架膜改性、表面涂层处理、溶剂置换、相分离致孔等步骤,后经干燥、压缩、组配、包装、灭菌即可；本方法制作而成的海绵表面平滑，摩擦力小；而且表面平滑层具有微孔结构，透液透气；表面平滑层吸液后可部分凝胶化溶胀，力学性能稳定，可形成创面保护层；部分凝胶化溶胀层与海绵主体连成一体不可分离，取出时连同取出，不造成残留；产品可应用于鼻腔止血海绵，还可用于创面护理敷料及海绵宫颈扩张器等其它医疗器械领域。

Description

一种表面可部分凝胶化鼻腔膨胀止血海绵的制备方法
技术领域
本发明涉及海绵敷料领域，具体为一种表面可部分凝胶化的压缩可膨胀海绵敷料的制备方法，尤其是一种表面可部分凝胶化鼻腔膨胀止血海绵的制备方法。
背景技术
传统的鼻腔止血材料如凡士林纱条可有效起到机械压迫和支撑作用，但其存在严重的缺陷，例如填塞时可能脱入咽部引起不适，填塞后鼻腔周部胀痛症状重，抽取容易造成二次出血，产生继发性感染。最让患者难以忍受的是抽取纱条时痛苦不堪，甚至会发生虚脱、休克等情形。
膨胀止血海绵产品是一种可快速吸液、压迫止血、有效保护伤口的临床产品，该产品是现代鼻部外科手术中取代凡士林纱布的一种新型外科敷料，从90年代就开始在国际上用于临床，技术较为成熟。如有聚乙烯醇海绵类膨胀止血材料、聚氨酯海绵类膨胀止血材料，这类单一的膨胀海绵止血材料，由于高度膨胀的原因，虽能有效起到机械压迫和支撑作用，但在拔除时因摩擦引起的疼痛令患者难以忍受，移动时容易造成二次伤害，伴随严重的不适感。
公开号为CN201346223Y的发明提供一种膨胀止血鼻塞，其中膨胀止血鼻塞包括：可通过吸收液体而发生膨胀的膨胀体以及包覆该膨胀体的可溶性止血纱布。膨胀体吸收液体后快速膨胀压迫止血，可溶性止血纱布与创面充分接触并迅速吸收液体而溶胀，进而形成可均匀地覆盖在创面上的凝胶，起到了很好的止血作用，进而达到双重止血效果。但该方法缺点是止血纱布包套在海绵膨胀体上，海绵膨胀体和止血纱布是分离的，在临床中不易调整，操作不便。而且两者的吸液速度不同，往往在血液、体液等液体较多时，才能先引发膨胀体膨胀填满空腔体，进而引发止血纱布溶胀形成止血凝胶。倘若止血纱布先溶胀形成凝胶层，液体就较难进入膨胀体，膨胀体被粘稠的凝胶层包覆后，其膨胀性能也会明显衰减。
公开号为CN206102688U的发明公布一种可降解的复合型高膨胀鼻腔止血海绵由止血层、防粘连层、支架层组成；所述止血层为最外层，胶原蛋白类材料，淀粉及其衍生物材料，纤维素及其衍生物中的一种或多种组合；防粘连层为次外层，采用具有抑菌活性的壳聚糖类材料和透明质酸类材料中的一种或两种组合，能够有效防止伤口感染；支架层为中间层，具有较好的膨胀性能，起到压迫止血的作用。该产品表面结构为密实的涂液膜，同样面临液体难以浸入膨胀体以及膨胀体力学性能衰减问题。
开号为CN105999365B的发明专利提供一种功效型鼻腔止血材料及其制备方法包括将5％的壳聚糖衍生物、2～10％的生物活性玻璃和余量的水均匀混合，得到壳聚糖复合悬混液；利用高压雾化喷涂的方式将壳聚糖复合悬混液喷涂在聚乙烯醇海绵坯料上并在聚乙烯醇海绵坯料上形成含有壳聚糖和生物活性玻璃的复合功能涂层，干燥、压缩后包装、灭菌得到功效型鼻腔止血材料。
该方法缺点是通过喷涂工艺形成功能型涂层，涂层较薄的话，因为聚乙烯醇海绵孔径尺寸毫米级且是开孔结构，涂层无法完全填满坯料表面的凹孔结构从而获得平整表面，造成伤口贴覆性欠佳，塞入或取出时摩擦力减少有限。涂层较厚，则形成密实胶膜层，导致海绵吸液膨胀速度变慢，失去快速吸液膨胀功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种表面可部分凝胶化鼻腔膨胀止血海绵的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种表面可部分凝胶化鼻腔膨胀止血海绵的制备方法，包括如下步骤：
（1）. 基架膜的制备
在1000ml烧杯中，加入500ml酒精、1g-10g丙二醇、0.1-0.5g脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌溶解，后加入1g-15g乙基纤维素、0g-15g海藻酸钠微粉、0.1g-15g壳聚糖止血微粉、0g-10g丝素蛋白粉，充分搅拌、溶解、分散10-30min，得到基架膜液A；
（2）. 基架膜的改性
在500g水中，加入5-50g平均聚合度1700-2800的完全醇解型聚乙烯醇，加热至90-98℃搅拌至完全溶解后，使用盐酸或硫酸调节PH值小于2，边搅拌边滴加2.5-15g甲醛，1-5g乙二醛，保温反应0.5-5个小时，控制其缩醛度介于30%-60%之间，胶体从水中析出时，滴加氢氧化钙或氢氧化钠溶液以中和体系PH值至中性。
使用去离子水反复清洗产物3-5次，得到水不溶性聚乙烯醇缩醛物；
加入酒精溶液，调节缩醛物质量分数介于3%-10%之间，得到溶解溶胀的聚乙烯醇缩醛胶B；
将50g-350g聚乙烯醇缩醛胶B加入基架膜液A中，在室温至70℃条件下搅拌混合均匀，得到基架膜改性分散胶液C；
（3）.海绵表面涂层处理： 取预裁切好的片/条状PVA海绵，在25℃-65℃条件下，优选45℃-55℃条件下，使用过胶机将分散胶液C涂覆于PVA海绵片表面，涂胶层厚度控制在1mm±0.5mm，获得有涂胶层的PVA海绵片；
（4）.溶剂置换与胶膜致孔：将海绵片浸入室温纯水中并保持1-60min，涂层因含有水不溶性乙基纤维素相而快速失去流动性，同时胶体内的酒精溶剂与水相发生溶剂置换，随着置换时间延长，聚乙烯醇缩醛相缓慢析出，获得平滑透水的表面涂层。此过程中海藻酸钠微粉、壳聚糖微粉或丝素蛋白粉吸水膨胀，占据涂层空间；
（5）.后加工处理： 将步骤（4）经表面涂层处理的PVA海绵片脱水后放入烘箱，55-65℃条件下干燥3-8小时，后经压缩、组配、包装、灭菌，获得吸液后表面可部分凝胶化的改进型鼻腔膨胀止血海绵。
优选的，所述步骤（4）用如下过程代替：所述的分散胶液C均匀涂覆于洁净玻璃表面，形成厚度约为1mm±0.5mm的涂膜层，后将PVA海绵片覆盖于涂层上，冷却至室温后，涂层失去流动性，将PVA海绵片剥离，再按以上操作使PVA海绵片另外一面也覆上涂层，后将双面涂层的PVA海绵片浸入室温纯水中保持1-60min，取出获得平滑透水的表面涂层。
优选的，所述的聚乙烯醇为聚合度为1700至2800之间的完全醇解型聚乙烯醇。
优选的，所述聚乙烯醇海绵来源于气体发泡工艺或淀粉填充致孔工艺生产的聚乙烯醇海绵，包括聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩乙二醛、聚乙烯醇缩戊二醛等之中的一种或几种，或是以上物质的混合缩醛海绵，缩醛度介于45%-75%之间，为水不溶型聚乙烯醇缩醛海绵。
优选的，所述的聚乙烯醇海绵，其来源可以是气体发泡工艺制备的聚乙烯醇海绵，也可以是淀粉填充致孔工艺生产的聚乙烯醇海绵，海绵孔隙率大于70%，孔径大小介于30μm-2mm之间，湿态下邵氏硬度介于20-80之间，其缩醛度不低于45%。
一种含有表面可部分凝胶化聚乙烯醇海绵的医疗器械，所述的医疗器械包含上述的聚乙烯醇海绵。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本方法制作而成的海绵表面平滑，摩擦力小；而且表面平滑层具有微孔结构，透液透气；表面平滑层吸液后可部分凝胶化溶胀，力学性能稳定，可形成创面保护层；部分凝胶化溶胀层与海绵主体连成一体不可分离，取出时连同取出，不造成残留。
而且平滑层具有止血或消炎功能，平滑层可防止和伤口粘连，方便快速取出不造成伤口二次伤害。
另外，产品整体应能快速吸液、吸液后可膨胀、膨胀后拉伸及抗压强度好，对伤口具有物理压迫止血作用，同时在接触面上形成均匀平滑的微溶胀凝胶层的医用材料。
附图说明
图1为未经表面涂层改性的聚乙烯醇海绵显微镜下表面结构图；
图2为以上海绵经本发明表面经涂层处理后的显微镜下表面结构图。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例提供一种表面可部分凝胶化鼻腔膨胀止血海绵的制备方法，包括如下步骤：
（1）. 基架膜的制备
在1000ml烧杯中，加入500ml酒精、5g丙二醇、0.5g脂肪醇聚氧乙烯醚、10g乙基纤维素、3g壳聚糖微粉，充分搅拌30min，得到乙基纤维素基架膜液A；
本步骤中，脂肪醇聚氧乙烯醚结构通式为RO(C2H4O)nH，R为C7-C14烷基。壳聚糖微粉平均大小约为500目。乙基纤维素是白色至浅灰色流散性粉末，具热塑性，软化点100～130℃，能生成坚韧薄膜，在低温下仍能保持挠曲性，不溶于水，但可溶于醇中。
（2）. 基架膜的改性
在500g水中，加入5-50g平均聚合度1700-2800的完全醇解型聚乙烯醇，加热至90-98℃搅拌至完全溶解后，使用盐酸或硫酸调节PH值小于2，边搅拌边滴加2.5g-15g甲醛，1-5g乙二醛，保温反应0.5-5个小时，控制其缩醛度介于30%-60%之间。胶体从水中析出时，滴加5%氢氧化钠溶液以中和体系PH值至中性。
使用去离子水反复清洗产物3-5次，去除多余水分，得到水不溶性聚乙烯醇缩醛物。加入100g75%酒精溶液，得到溶解溶胀的聚乙烯醇缩醛胶B。
将以上聚乙烯醇缩醛胶B加入基架膜液A中，在室温至70℃条件下搅拌混合均匀，得到基架膜改性分散胶液C。
以上步骤所使用的聚乙烯醇优选完全醇解型聚乙烯醇，如国内牌号为1799/2099/2499/2699/2899等型号聚乙烯醇。完全醇解型聚乙烯醇不溶于醇，在冷水中可有限吸水溶胀，在95℃热水中完全溶解，水溶液有很好的粘接性和成膜性，并具有良好的生物相容性。
（3）. 取预裁切好的片/条状PVA海绵，在25℃-65℃条件下，优选45℃-55℃条件下，使用过胶机将分散胶液C涂覆于PVA海绵片表面，涂胶层厚度控制在1mm±0.5mm，获得具有涂胶层的PVA海绵片；
（4）将以上步骤海绵片浸入室温纯水中并保持60min，涂层因含有水不溶性乙基纤维素相而快速失去流动性，同时胶体内的酒精溶剂与水相发生溶剂置换，随着置换时间延长，聚乙烯醇缩醛相缓慢析出，获得平滑透水的表面涂层。此过程中壳聚糖微粉吸水膨胀，占据涂层空间；
（5）.后加工处理： 将步骤（4）经表面涂层处理的PVA海绵片脱水后放入烘箱，55-65℃条件下干燥3-8小时，后经压缩、组配、包装、灭菌，获得吸液后表面可部分凝胶化的改进型鼻腔膨胀止血海绵。
在进一步的实施中，利用聚乙烯醇缩醛物在一定比例的热的醇水混合液中可溶但水中不可溶的物理特性，将在水中具有溶胀性能的聚乙烯醇缩醛凝胶添加到乙基纤维素基架膜液中，获得改性的胶膜液C。
改性胶液C涂覆于PVA海绵表面后，将其浸入纯水中，一方面，在聚氧乙烯醚表面活性作用下，聚乙烯醇缩醛相和乙基纤维素相因溶解特性的差异发生相分离，聚乙烯醇缩醛胶和乙基纤维素以不同的速度析出成型，形成微孔结构。
另外一方面，纯水和胶膜液C内因乙醇存在浓度差，水分子和乙醇分子间进行溶剂置换，可产生次级微孔。
其次，壳聚糖微粉吸水溶胀，微粉颗粒初始所占据的空间被扩大，在聚乙烯醇缩醛胶和乙基纤维素析出成型过程中，其所占据的空间在干燥过程中，因乙基纤维素膜、聚乙烯醇缩醛膜的失水速度和壳聚糖止血微粉胶体的失水速度不同，最终形成大孔结构，如图1所示。
通过添加可溶胀的聚乙烯醇缩醛胶，形成可溶胀型二级凝胶膜层，是对水溶性壳聚糖止血微粉吸液后形成的一级凝胶的有效补充。
在临床使用过程中看，成品吸液后，首先血液透过微孔渗入压缩的聚乙烯醇海绵体内部，压缩海绵体首先吸液膨胀，形成弹性优异的膨胀海绵体。
在此过程中壳聚糖止血微粉先吸液溶胀形成凝胶状物质，形成一级凝胶止血层。压迫止血状态稳定后，随着时间的推进，用于乙基纤维素改性的聚乙烯醇吸液缓慢溶胀，形成二级溶胀凝胶结构，在海绵取出时，表面的溶胀凝胶可降低海绵表面与出血部位之间的摩擦，降低创面及黏膜损伤风险，减少病人痛苦。
本发明中，聚乙烯醇缩醛醇胶液与PVA海绵易于粘合，且成型后涂层与PVA海绵表面形成一体难以剥离的特性，获得吸液后表面可部分凝胶化的改良型鼻腔膨胀PVA止血海绵。
本发明表面遇到血液后，血液透过海绵表面触发海绵吸液膨胀的同时，海藻酸钠和(或)壳聚糖微粉及丝素蛋白粉溶胀形成凝胶状物质，贴附于出血口创面，对鼻腔黏膜起保护作用并避免粘连，保证治疗完毕后拔出时不损伤鼻腔粘膜和伤口。同时，海藻酸钠和（或）壳聚糖止血微粉可加速毛细血管末端血块的形成，堵塞、封闭小血管和毛细血管末端达到迅速止血的效。
在更进一步的实施例中，所述的分散胶液C均匀涂覆于洁净玻璃表面，形成厚度约为1mm±0.5mm的涂膜层，后将PVA海绵片覆盖于涂层上，冷却至室温后，涂层失去流动性，将PVA海绵片剥离，再按以上操作使PVA海绵片另外一面也覆上涂层，后将双面涂层的PVA海绵片浸入室温纯水中保持1-60min，取出获得平滑透水的表面涂层。
经该发明技术进行表面涂层改性的聚乙烯醇海绵，其产品应用不仅局限于鼻腔止血海绵，也可应用于其它医疗器械产品用途，如护创敷料、海绵宫颈扩张器等。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
经该发明技术进行表面涂层改性的聚乙烯醇海绵，其产品应用不仅局限于鼻腔止血海绵，也可应用于其它医疗器械产品用途，如止血海绵敷料、护创敷料、负压引流海绵敷料、海绵宫颈扩张器等医疗器械领域。

Claims (4)

1.一种表面可部分凝胶化鼻腔膨胀止血海绵的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）.基架膜的制备
在1000ml烧杯中，加入500ml酒精、1g-10g丙二醇、0.1-0.5g脂肪醇聚氧乙烯醚，搅拌溶解，后加入1g-15g乙基纤维素、0g-15g海藻酸钠微粉、0.1g-15g壳聚糖止血微粉、0g-10g丝素蛋白粉，充分搅拌、溶解、分散10-30min，得到基架膜液A；
（2）.基架膜的改性
在500g水中，加入5-50g平均聚合度1700-2800的完全醇解型聚乙烯醇，加热至90-98℃搅拌至完全溶解后，使用盐酸或硫酸调节pH值小于2，边搅拌边滴加2.5-15g甲醛，1-10g乙二醛，保温反应0.5-5个小时，控制其缩醛度介于30%-60%之间，胶体从水中析出时，滴加氢氧化钙或氢氧化钠溶液以中和体系pH值至中性；
使用去离子水反复清洗产物3-5次，得到水不溶性聚乙烯醇缩醛物；
加入酒精溶液，调节缩醛物质量分数介于3%-10%之间，得到溶解溶胀的聚乙烯醇缩醛胶B；
将50g-350g聚乙烯醇缩醛胶B加入基架膜液A中，在室温至70℃条件下搅拌混合均匀，得到基架膜改性分散胶液C；
（3）.海绵表面涂层处理： 取预裁切好的片/条状PVA海绵，在25℃-65℃条件下，使用过胶机将分散胶液C涂覆于PVA海绵片表面，涂胶层厚度控制在1mm±0.5mm，获得有涂胶层的PVA海绵片；
（4）.溶剂置换与胶膜致孔：将海绵片浸入室温纯水中并保持1-60min，涂层因含有水不溶性乙基纤维素相而快速失去流动性，同时胶体内的酒精溶剂与水相发生溶剂置换，随着置换时间延长，聚乙烯醇缩醛相缓慢析出，获得平滑透水的表面涂层，此过程中海藻酸钠微粉、壳聚糖微粉或丝素蛋白粉吸水膨胀，占据涂层空间；
（5）.后加工处理： 将步骤（4）经表面涂层处理的PVA海绵片脱水后放入烘箱，55-65℃条件下干燥3-8小时，后经压缩、组配、包装、灭菌，获得吸液后表面可部分凝胶化的改进型鼻腔膨胀止血海绵。
2.根据权利要求1所述的一种表面可部分凝胶化鼻腔膨胀止血海绵的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）用如下过程代替：所述的分散胶液C均匀涂覆于洁净玻璃表面，形成厚度为1mm±0.5mm的涂膜层，后将PVA海绵片覆盖于涂层上，冷却至室温后，涂层失去流动性，将PVA海绵片剥离，再按以上操作使PVA海绵片另外一面也覆上涂层，后将双面涂层的PVA海绵片浸入室温纯水中保持1-60min，取出获得平滑透水的表面涂层。
3.根据权利要求1所述的一种表面可部分凝胶化鼻腔膨胀止血海绵的制备方法，其特征在于：所述的PVA海绵，其来源可以是气体发泡工艺制备的聚乙烯醇海绵，也可以是淀粉填充致孔工艺生产的聚乙烯醇海绵，海绵孔隙率大于70%，孔径大小介于30μm-2mm之间，湿态下邵氏硬度介于20-80之间，其缩醛度不低于45%。
4.一种含有可部分凝胶化聚乙烯醇海绵的医疗器械，其特征在于：所述的医疗器械包含根据权利要求1-3任意一项所述的方法制备的表面可部分凝胶化鼻腔膨胀止血海绵。
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