CN113797179A - 基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴，属于生物医用材料技术领域。且该硅凝胶疤痕贴包括以下原料：硅氧烷弹性交联聚合物、硅氧烷油、介孔二氧化硅负载银纳米颗粒、稳定剂、药物添加剂、保湿剂和去离子水。且所述介孔二氧化硅负载银纳米颗粒是由介孔二氧化硅、硝酸银溶液和硝酸溶液制备而成，且通过调控浸泡硝酸银的时间，控制氧化硅内载的银含量；且该材料将银纳米颗粒完美的包裹在内部，将该产品应用到硅凝胶疤痕贴时，人体皮肤表面挥发的汗液，通过介孔氧化硅材料表面的微纳米孔道扩散到内部，纳米银颗粒遇汗液中电解质变成银离子，再通过微孔道扩散出来，达到缓释和杀菌的作用。

Description

基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴及其制备方法

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，具体地，涉及基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴及其制备方法。

背景技术

皮肤是人体重要的外部屏障，可以保护内部的组织和器官免受来自外部的物理损伤、机械损伤、化学污染及有害微生物的入侵。当皮肤受到损伤时，根据创面的深度，可分为表皮损伤、部分真皮层皮肤损伤和全层皮肤损伤。大多数浅表层的皮肤创面都可以自然愈合，而大多数真皮层损伤的创面，如部分真皮层损伤和全层皮肤损伤，虽然可以自行愈合，但是其愈合过程慢，且易受病菌感染，导致过度炎症，使皮肤无法再生或者重建功能完整的组织。而由病菌感染引起的炎症会使伤口延迟愈合，形成慢性伤口，加大患者医疗成本，造成患者的生理和心理双重伤害。因此，防治伤口处感染是创伤修复过程中的重要问题。

硅凝胶产品作为皮肤创伤修复的常用敷料，即可保护内部的组织免受外界的损伤，又可保持创伤部位湿润度，阻止细菌进入的作用。在创伤修复过程中金黄色葡萄球菌、大肠球菌、不动杆菌等革兰阴性菌是最常见的感染病菌。目前市场上销售的硅凝胶产品中的主要添加剂是二氧化硅，虽然具有碱性环境，但是其碱性较弱，抑制细菌生长的能力不足。且银离子是目前最常用的无机抗菌离子，会与细菌细胞中氧代谢酶结合，让酶失去活性，使病原菌窒息而死。同时，银离子可以诱导皮肤愈合位置低氧环境的产生，调节充质干细胞与内皮细胞、内皮细胞与免疫细胞之间的作用，增加血管生成因子的分泌，从而促进组织再生。因此，将银负载到二氧化硅表面上，获得负载银的疤痕贴是现有硅凝胶疤痕贴的研究热点，它具有良好的抗菌性能和促进疤痕愈合的功效。

但是，目前负载银的硅凝胶疤痕贴中负载银的量不容易控制，会引起以下问题：当银负载量过多时，在杀死细菌的同时，会破坏皮肤表面细胞膜结构，穿透细胞膜，降解细胞内毒素引起后期污染，同时，过多的银添加，可能导致颗粒严重聚集和氧化发黑的现象，极不利于发挥抗菌效果；银负载量较少时，抗菌效果有限，时效性差，严重影响伤痕的愈合过程。

因此，本发明提供一种银负载量可控，且具有良好缓释效果的疤痕贴及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴及其制备方法，以介孔二氧化硅纳米颗粒作为载体，对纳米银颗粒进行负载，因介孔二氧化硅纳米颗粒的有序孔道结构，可作为银负载的位点，实现银的负载和缓释，解决了现有负载型疤痕贴缓释效果性差，以及负载银量不可控的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴，包括以下重量百分比原料：硅氧烷弹性交联聚合物30-50％、硅氧烷油10-30％、介孔二氧化硅负载银纳米颗粒5-20％、稳定剂6-10％、药物添加剂3-5％、保湿剂2-8％，余量为去离子水。

进一步地，所述硅氧烷弹性交联聚合物通过以下步骤制成：

将原料加入均质机中，在70-100℃下，以900-1200rpm搅拌20-40min，得硅氧烷弹性交联聚合物。

进一步地，所述原料为二甲基硅氧烷、环己硅氧烷、环戊硅氧烷、乙烯基二甲基硅氧烷按照20-30:13-25:3-6:2-7混合组成。

进一步地，所述硅氧烷油为二甲基硅氧烷、环甲基硅酮中的一种或几种任意比的混合物。

进一步地，所述稳定剂为胺稳定剂、琼脂、明胶、果胶、羟甲基纤维素、聚丙烯酸化合物中的一种或几种任意比混合物。

进一步地，所述药物添加剂为维生素A、维生素E、苯基丁氮酮青霉素、链霉素中的一种或几种任意比的混合物。

进一步地，所述保湿剂为甘油、丙二醇、丁二醇、酯、二酰基甘油酯中的一种或几种任意比的混合物。

进一步地，所述介孔二氧化硅负载银纳米颗粒通过以下步骤制成：

将介孔二氧化硅颗粒加入硝酸银溶液中，浸泡0.5-3h后，烘干后放入管式炉中，高温还原气氛处理一定时间；将高温还原后得到的样品，放置在稀硝酸溶液中，浸泡10-30min后，离心水洗，烘干，得介孔二氧化硅负载银纳米颗粒。

进一步地，所述介孔二氧化硅加入硝酸银溶液后，介孔二氧化硅的浓度为10-100mg/mL。

进一步地，所述硝酸银溶液浓度为5-50mmol/L。

进一步地，所述的高温还原的条件为：温度300-600℃，时间1-3h；还原气氛为氢氩混合气体，氢气浓度为3-10％。

进一步地，所述稀硝酸浓度为5-100mmol/L。

基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴的制备方法，包括以下步骤：

将各重量份原料放置在真空均质乳化机中，在50-100℃条件下先以10-30rpm的转速搅拌30-60min，再以3000-4000rpm搅拌10-20min，即得基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴。

本发明的有益效果：

1、本发明通过将介孔二氧化硅浸泡在硝酸银溶液中，使得硝酸银在介孔二氧化硅的孔道聚集，通过高温处理过程得到银纳米颗粒；采用硝酸溶液浸泡，去除氧化硅表面附着的银颗粒，至此，即可得到内载有银单质的氧化硅材料；该材料将银纳米颗粒完美的包裹在内部，将该产品应用到硅凝胶疤痕贴时，人体皮肤表面挥发的汗液，通过凝胶扩散到介孔氧化硅材料表面，再通过介孔氧化硅材料表面的微纳米孔道扩散到内部，纳米银颗粒遇汗液中电解质变成银离子，再通过微孔道扩散出来，进而达到杀菌，以及对银离子缓释的目的；另外，可通过调控浸泡硝酸银的时间，控制氧化硅内载的银含量，避免银的过量和过少的问题；因此，这种搭载有介孔氧化硅包裹的银纳米颗粒的疤痕贴产品，对银离子具有良好的控释性，进而具有抗菌性能和抗炎症的能力。

2、本发明制备的疤痕贴由于其成分的安全性，使用在皮肤创伤面后，不会产生进一步的损伤或不舒适，固化后形成高度柔韧的薄膜，可长期覆盖在疤痕位置，抚平疤痕组织，无痛，无副作用，硅凝胶具有疏水特性，具有良好的粘性、与创面贴合牢固，表现出良好的防水性和自清洁效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明制备的介孔二氧化硅负载的银纳米颗粒的TEM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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

介孔二氧化硅负载银纳米颗粒的制备：取10g市售的介孔二氧化硅颗粒放入1L硝酸银溶液(浓度为5mmol/L)中，搅拌10min后，离心烘干后放入管式炉中，在400℃温度和氢氩混合气体(氢气占比3％)下，处理1h；将高温还原后得到的样品，放入在稀硝酸溶液(浓度为5mmol/L)中，处理20min后，离心水洗，烘干，即得介孔二氧化硅负载银纳米颗粒的制备。

将获得的介孔二氧化硅负载银进行电镜扫描，得介孔二氧化硅负载银的电镜扫描图片如图1所示。

如图1所示，银纳米颗粒被均匀的包裹在二氧化硅内部。

实施例2：

介孔二氧化硅负载银纳米颗粒的制备：取100g市售的介孔二氧化硅颗粒放入1L硝酸银溶液(浓度为50mmol/L)中，搅拌10min后，离心烘干后放入管式炉中，在600℃温度和氢氩混合气体(氢气占比3％)下，处理2h；将高温还原后得到的样品，放入在稀硝酸溶液(浓度为10mmol/L)中，处理20min后，离心水洗，烘干，即得介孔二氧化硅负载银纳米颗粒的制备。

实施例3：

硅氧烷弹性交联聚合物通过以下步骤制成：

将20g二甲基硅氧烷、13g环己硅氧烷、3g环戊硅氧烷、2g乙烯基二甲基硅氧烷加入均质机中，在70℃下，以900rpm搅拌40min，得硅氧烷弹性交联聚合物。

实施例4：

硅氧烷弹性交联聚合物通过以下步骤制成：

将25g二甲基硅氧烷、19g环己硅氧烷、4g环戊硅氧烷、5g乙烯基二甲基硅氧烷加入均质机中，在90℃下，以1000rpm搅拌30min，得硅氧烷弹性交联聚合物。

实施例5：

硅氧烷弹性交联聚合物通过以下步骤制成：

将30g二甲基硅氧烷、25g环己硅氧烷、6g环戊硅氧烷、7g乙烯基二甲基硅氧烷加入均质机中，在100℃下，以1200rpm搅拌20min，得硅氧烷弹性交联聚合物。

实施例6：

基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴，通过以下步骤制成：

步骤a、按质量占比取实施例3制备的硅氧烷弹性交联聚合物30％、硅氧烷油10％、介孔二氧化硅负载银纳米颗粒20％、稳定剂6％、药物添加剂3％、保湿剂2％，余量为去离子水，其中，所述硅氧烷油为二甲基硅氧烷；所述稳定剂为羟甲基纤维素；所述药物添加剂为维生素A、维生素E、青霉素按照质量比为1:1:0.5混合组成的；所述保湿剂为甘油、丙二醇、丁二醇、酯、二酰基甘油酯按照质量比为1:1:1:0.3:0.7混合组成；

步骤b、将各组分放置在真空均质乳化机中，在50℃条件下先以10rpm搅拌60min，再以3000rpm搅拌20min搅拌均匀，即得基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴。

实施例7：

基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴，通过以下步骤制成：

步骤a、按质量占比取实施例4制备的硅氧烷弹性交联聚合物40％、硅氧烷油13％、介孔二氧化硅负载银纳米颗粒12％、稳定剂9％、药物添加剂4％、保湿剂8％，余量为去离子水，其中，所述硅氧烷油为二甲基硅氧烷、环甲基硅酮按照质量比为1:2混合组成；所述稳定剂为琼脂、明胶按照3:1混合组成；所述药物添加剂为苯基丁氮酮，所述保湿剂为甘油、丁二醇按照质量比为1:3混合组成；

步骤b、将各组分放置在真空均质乳化机中，在40℃条件下先以20rpm搅拌30min，再以4000rpm搅拌15min搅拌均匀，即得基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴。

实施例8：

基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴，通过以下步骤制成：

步骤a、按质量占比取实施例5制备的硅氧烷弹性交联聚合物50％、硅氧烷油10％、介孔二氧化硅负载银纳米颗粒11％、稳定剂7％、药物添加剂2％、保湿剂3％，余量为去离子水，其中，所述硅氧烷油为环甲基硅酮；所述稳定剂为果胶、羟甲基纤维素、聚丙烯酸化合物按照质量比为3:1:4混合组成；所述药物添加剂为苯基丁氮酮、链霉素按照质量比为1:1混合组成；所述保湿剂为二酰基甘油；

步骤b、将各组分放置在真空均质乳化机中，在40℃条件下先以20rpm搅拌30min，再以4000rpm搅拌15min搅拌均匀，即得基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴。

对比例1：

硅凝胶疤痕贴，通过以下步骤制成：

步骤a、按质量占比取硅氧烷弹性交联聚合物30％、硅氧烷油10％、稳定剂6％、药物添加剂3％、保湿剂2％，余量为去离子水，其中，所述硅氧烷油为二甲基硅氧烷；所述稳定剂为羟甲基纤维素；所述药物添加剂为维生素A、维生素E、青霉素按照质量比为1:1:0.5混合组成的；所述保湿剂为甘油、丙二醇、丁二醇、酯、二酰基甘油酯按照质量比为1:1:1:0.3:0.7混合组成；

步骤b、参照实施例3的步骤b，得硅凝胶疤痕贴。

实施例9：

一、杀菌实验：

将上述实施例6-7和对比例1获得疤痕贴作用于5组相同的玻璃片上，相同条件下成膜，进行抗菌性能测试，抗菌性能测试按照国家标准GB/T15979进行检测24h和48h抗菌测试，测试菌群为大肠杆菌和金黄色普通球菌；其测试结果如下表所示。

从上述表格中的数据可知，实施例6-7获得的疤痕贴的抗菌时效性能要优于对比例1获得的疤痕贴对应性能。

在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴，其特征在于：包括以下原料：硅氧烷弹性交联聚合物、硅氧烷油、介孔二氧化硅负载银纳米颗粒、稳定剂、药物添加剂、保湿剂和去离子水；

所述介孔二氧化硅负载银纳米颗粒通过以下步骤制成：

将介孔二氧化硅颗粒加入硝酸银溶液中，浸泡0.5-3h后，烘干后，在300-600℃下还原气氛处理1-3h；然后放置在硝酸溶液中，浸泡10-30min后，离心水洗，烘干，得介孔二氧化硅负载银纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴，其特征在于：所述硅凝胶疤痕贴包括以下重量百分比原料：硅氧烷弹性交联聚合物30-50％、硅氧烷油10-30％、介孔二氧化硅负载银纳米颗粒5-20％、稳定剂6-10％、药物添加剂3-5％、保湿剂2-8％，余量为去离子水。

3.根据权利要求1所述的基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴，其特征在于：所述硅氧烷弹性交联聚合物通过以下步骤制成：

将二甲基硅氧烷、环己硅氧烷、环戊硅氧烷、乙烯基二甲基硅氧烷按照质量比为20-30:13-25:3-6:2-7混合加入均质机中，在70-100℃下，以900-1200rpm搅拌20-40min，得硅氧烷弹性交联聚合物。

4.根据权利要求1所述的基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴，其特征在于：所述介孔二氧化硅加入硝酸银溶液后，介孔二氧化硅的浓度为10-100mg/mL。

5.根据权利要求1所述的基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴，其特征在于：所述硝酸银溶液浓度为5-50mmol/L。

6.根据权利要求1所述的基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴，其特征在于：还原气氛为氢氩混合气体，氢气浓度为3-10％；所述硝酸溶液浓度为5-100mmol/L。

7.根据权利要求1所述的基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴，其特征在于：所述稳定剂为胺稳定剂、琼脂、明胶、果胶、羟甲基纤维素、聚丙烯酸化合物中的一种或几种任意比的混合物。

8.根据权利要求1所述的基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴，其特征在于：所述药物添加剂为维生素A、维生素E、苯基丁氮酮、青霉素、链霉素中的一种或几种任意比的混合物。

9.根据权利要求1所述的基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴的的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

将硅氧烷弹性交联聚合物、硅氧烷油、介孔二氧化硅负载银纳米颗粒、稳定剂、药物添加剂、保湿剂和去离子水在50-100℃条件下先以10-30rpm的转速搅拌30-60min，再以3000-4000rpm搅拌10-20min，即得基于介孔二氧化硅负载银的硅凝胶疤痕贴。

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