CN114099768A

CN114099768A - 一种创面缓释吸收型医用敷料材料及其制备方法

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Publication number: CN114099768A
Application number: CN202111440524.9A
Authority: CN
Inventors: 王大鹏
Original assignee: Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Current assignee: Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Priority date: 2021-11-30
Filing date: 2021-11-30
Publication date: 2022-03-01
Anticipated expiration: 2041-11-30
Also published as: CN114099768B

Abstract

本发明涉及一种创面缓释吸收型医用敷料材料及其制备方法，属于医用敷料技术领域。解决了利用现有医用敷料保护伤口时，在换药时引起疼痛，并造成二次创伤的问题。本发明的创面缓释吸收型医用敷料材料，由以下组分组成：0.1～5％(w/v)的四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙烯醇改性壳聚糖、0.01～5％(w/v)的接枝有四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙烯醇的二氧化硅纳米颗粒、0.1～1％(w/v)的抗菌剂、0.1～5％(w/v)的增稠剂以及余量的超纯去离子水。该医用敷料材料具有保湿、促进创伤愈合、抗菌性能好、避免换药二次伤害、创面粘合性好等优点，且不含防腐剂，对人体完全无毒副作用，安全可靠。

Description

一种创面缓释吸收型医用敷料材料及其制备方法

技术领域

本发明属于医用敷料技术领域，具体涉及一种创面缓释吸收型医用敷料材料及其制备方法，尤其涉及一种覆盖于伤口表面、经历一段时间后敷料可与伤口完全融合并被吸收的水凝胶类医用敷料材料。

背景技术

医用敷料是一类重要的用于辅助伤口愈合的材料。水凝胶可以用于制备医用敷料。水凝胶是水和高分子的复合物，是高分子材料吸水溶胀后形成网状交联结构的胶状物质。水凝胶材料具有极高的吸水性。且由于存在交联网络，水凝胶可以溶胀和保有大量的水。水凝胶中水的含量与交联度密切相关。交联度越高，吸水量越低。水凝胶独特的性质(如生物相容性，多孔性，可逆性和高含水量等)促使它广泛应用于各种生物医学领域，包括组织工程，再生医学，免疫学和药物传递等领域。特别的，水凝胶用于辅助伤口愈合具有以下独特的优势：

1、由于水凝胶具有极高的含水量，因此具有吸收创面渗液的能力。

2、水凝胶可与皮肤形成粘性黏合，形成有利于创面愈合的湿润环境，从而加速创面愈合。

3、由于水具有良好的热导性，所以水凝胶能带走创面热量，降低创面温度，因此可以止痛、镇痛。

4、水凝胶通常为透明材料，因此方便医生观察伤口愈合情况。

但是，由于水凝胶与皮肤黏合性通常较好，故会在换药揭起时引起疼痛，并会带来二次创伤。从患者角度考虑，需设计新材料尽量减少换药带来的痛苦和对创面产生的创伤。因此，开发一种在使用过程中，凝胶可与伤口融合、无需换药的医用敷料材料具有重要的意义。

现有技术中，有多种高分子材料可以制备水凝胶医用敷料，包括天然高分子和合成高分子。天然高分子包括纤维素、甲壳素、壳聚糖、海藻酸盐、明胶和胶原蛋白等都有报道用来制备水凝胶材料。可以形成水凝胶的合成高分子也有很多，包括聚乙二醇、聚乙二醇、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚N-异丙基丙烯酰胺等。然而，现有技术中没有任何一种医用敷料可以实现在使用过程中敷料与创面融合无需换药的医用敷料。

发明内容

本发明的目的是解决现有医用敷料在换药时引起疼痛，并造成二次创伤的问题，提供一种创面缓释吸收型医用敷料材料及其制备方法，该医用敷料具有保湿、促进创伤愈合等作用，且可实现在创面的完全吸收，不需要二次换药。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

本发明提供一种创面缓释吸收型医用敷料材料，由以下组分组成：0.1～5％(w/v)的四氢键脲嘧啶酮(Upy)端基封端的聚乙二醇改性壳聚糖、0.01～5％(w/v)的接枝有四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇的二氧化硅纳米颗粒、0.1～1％(w/v)的抗菌剂、0.1～5％(w/v)的增稠剂以及余量的超纯去离子水。

优选的是，所述四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇改性壳聚糖的分子量在100～1000000道尔顿之间。

优选的是，所述四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇改性壳聚糖的制备方法为：在反应器中加入0.1～5％(w/v)壳聚糖和超纯去离子水，加热搅拌至壳聚糖完全溶解后，冷却至20℃，在0.1mmol1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)催化下反应，加入硫酸或氢氧化钠调节pH＝8.4，然后加入0.01～5％(w/v)一端具有四氢键脲嘧啶酮、另外一端具有羧酸基团的聚乙二醇，反应30～120min后，再加入0.01～5％(w/v)一端具有四氢键脲嘧啶酮、另外一端具有环氧基团的聚乙二醇，继续反应60min后，将溶液加入到过量的丙酮中进行沉淀，沉淀物依次用无水丙酮、无水乙醇洗涤，最后真空干燥至恒重，得到四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇改性壳聚糖。

优选的是，所述接枝有四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇的二氧化硅纳米颗粒的制备方法为：在0.1mmolEDC催化下，将氨基化的二氧化硅纳米颗粒(市售)和一端具有四氢键脲嘧啶酮、另外一端具有羧酸基团的聚乙二醇反应，得到接枝有四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇的二氧化硅纳米颗粒。

上述技术方案中，所述一端具有四氢键脲嘧啶酮、另外一端具有羧酸基团的聚乙二醇的制备方法为：在0.1mmolSn(Oct)₂催化下，将具有羟基的四氢键脲嘧啶酮与羟基封端聚乙二醇按照物质的量比1:1进行反应，羟基封端聚乙二醇一端的端羟基转换为四氢键脲嘧啶酮，另外一端的端羟基被氧化为羧酸基团，得到一端具有四氢键脲嘧啶酮、另外一端具有羧酸基团的聚乙二醇。(具体反应式见图2，根据《Soft Matter》，2016，7，4891-4900的方法制备，一端具有四氢键脲嘧啶酮、另外一端具有环氧基团的聚乙二醇的制备方法也类似)。

优选的是，所述抗菌剂为三乙醇胺、季铵盐壳聚糖或聚赖氨酸。

优选的是，所述增稠剂为卡波姆、甲基纤维素或透明质酸，分子量为0.1～100万道尔顿。

本发明以上述材料为基础，制备一种创面缓释吸收型医用敷料材料，步骤如下：

步骤一、将0.2～10％(w/v)的四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇改性壳聚糖溶于超纯去离子水中，得到聚乙二醇改性壳聚糖溶液；

同时，将0.2～2％(w/v)的抗菌剂、0.02～10％(w/v)的接枝有四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇的二氧化硅纳米颗粒、0.2～10％(w/v)的增稠剂溶于超纯去离子水中，均质，得到混合溶液；

步骤二、按创面缓释吸收型医用敷料材料的组成和配比，将聚乙二醇改性壳聚糖溶液和混合溶液充分混匀后，室温下放置成胶，得到创面缓释吸收型医用敷料材料。

优选的是，所述步骤一中，四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇改性壳聚糖溶于超纯去离子水中，70℃下搅拌溶解，得到聚乙二醇改性壳聚糖溶液。

本发明的创面缓释吸收型医用敷料材料的制备原理为：接枝四氢键脲嘧啶酮端基封端聚乙二醇的二氧化硅纳米颗粒表面的四氢键脲嘧啶酮与四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇改性壳聚糖的四氢键脲嘧啶酮端基产生氢键相互作用，形成温敏性凝胶，在人体温度附件发生相转变变成液体，因此可实现凝胶在皮肤表面的融合和吸收。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的创面缓释吸收型医用敷料材料，以四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇改性壳聚糖、抗菌剂和接枝四氢键脲嘧啶酮端基封端聚乙二醇的二氧化硅纳米颗粒为原材料，通过简单的物理复合方法制备而成。该制备方法操作简便，制备得到的医用敷料材料不但具有良好的抗菌性能，对于细菌和霉菌具有抑制和杀灭作用，而且还有快速成胶、创面粘合性好、保湿、促进创伤愈合等效果。涂敷于皮肤表面后，根据配方不同，在30～300min内会从创面表面消失，因此无需换药，即涂敷于皮肤表面后能随着时间被皮肤完全吸收，避免换药时对创面产生二次创伤；且不含防腐剂，对人体完全无毒副作用，安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中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它的附图。

图1为实施例1中，本发明的创面缓释吸收型医用敷料材料随时间演变被皮肤表面吸收的示意图；图中，A为创面缓释吸收型医用敷料材料涂敷于皮肤表面后1min后的照片；B为创面缓释吸收型医用敷料材料涂敷于皮肤表面后100min后的照片。

图2为制备一端具有四氢键脲嘧啶酮、另外一端具有羧酸基团的聚乙二醇的反应式。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

实施例1

创面缓释吸收型医用敷料材料，由以下组分组成：2％(w/v)的分子量为10万四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇改性壳聚糖、1％(w/v)的接枝四氢键脲嘧啶酮端基封端聚乙二醇的二氧化硅纳米颗粒(直径为100纳米)、0.3％(w/v)的聚赖氨酸、0.5％(w/v)分子量为80～100万道尔顿的透明质酸、0.1％(w/v)分子量为0.5～1万的透明质酸以及余量的超纯去离子水。

上述创面缓释吸收型医用敷料材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将4％(w/v)四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇改性壳聚糖溶于超纯去离子水中，得到聚乙二醇改性壳聚糖溶液；

同时，将0.6％(w/v)抗菌剂、2％(w/v)接枝四氢键脲嘧啶酮端基封端聚乙二醇的二氧化硅纳米颗粒、1％(w/v)高分子量透明质酸、0.2％(w/v)低分子透明质酸溶于超纯去离子水中，搅拌10min，得到混合溶液；

步骤二、将步骤一中聚乙二醇改性壳聚糖溶液和混合溶液按照体积比1:1共混，搅拌均匀后，室温下放置成胶，即可得到创面缓释吸收型医用敷料材料；

步骤三、对创面缓释吸收型医用敷料材料进行130℃高温瞬时灭菌处理过程，质检合格后装入袋中。

保存及用法：将创面缓释吸收型医用敷料材料放置于阴凉干燥处保存，温度不可高于30℃。使用前先在手背或耳后皮肤试用，无敏感者，方可适用于面部皮肤。使用时，将本发明面膜均匀敷在面部，10～15min后冲洗干净。每周3次。

实施例2

创面缓释吸收型医用敷料材料，由以下组分组成：5％(w/v)的四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇改性壳聚糖、2％(w/v)的接枝四氢键脲嘧啶酮端基封端聚乙二醇的二氧化硅纳米颗粒(直径为100纳米)、0.5％(w/v)的聚赖氨酸、0.5％(w/v)高分子量透明质酸、0.1％(w/v)低分子透明质酸以及余量的超纯去离子水；

其中，四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇改性壳聚糖的分子量为10万；高分子量透明质酸，分子量为80～180万；低分子量透明质酸，分子量为10～50万。

上述创面缓释吸收型医用敷料材料的制备方法与实施例1相同。

实施例3

创面缓释吸收型医用敷料材料，由以下组分组成：1％(w/v)的四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇改性壳聚糖、5％(w/v)的接枝四氢键脲嘧啶酮端基封端聚乙二醇的二氧化硅纳米颗粒、0.7％(w/v)的聚赖氨酸、0.5％(w/v)高分子量透明质酸、0.1％(w/v)低分子量透明质酸以及余量的超纯去离子水；

对创面缓释吸收型医用敷料材料的抑菌效果进行实验：

供试菌：金黄色葡萄球菌(ATCC 25923)，大肠杆菌(ATCC 25922)。

实验方法：取1μL菌液接于1g供试品(实施例1～3的创面缓释吸收型医用敷料材料)表面上，室温避光贮存，等候5h，令菌液自行扩散至创面缓释吸收型医用敷料材料内部，然后取50μL创面缓释吸收型医用敷料材料涂于琼脂培养基，37℃培养箱中过夜培养。

根据国标GB/T1.1-2009的载体抑菌试验对实施例1～3制备的创面缓释吸收型医用敷料材料进行抗菌性能测试，测试结果如表1所示。

表1实施例1～3的医用敷料材料的杀菌测试结果

从表1可以看出，本发明提供的创面缓释吸收型医用敷料材料具有良好的抗菌效果。

将实施例1的创面缓释吸收型医用敷料材料涂敷于皮肤表面，A为创面缓释吸收型医用敷料材料涂敷于皮肤表面后1min后的照片，B为创面缓释吸收型医用敷料材料涂敷于皮肤表面后100min后的照片，可以看出，本发明的创面缓释吸收型医用敷料材料涂敷于皮肤表面后，会从创面表面消失。

显然，上述实施方式仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施例的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims

1.一种创面缓释吸收型医用敷料材料，其特征在于，由以下组分组成：0.1～5％(w/v)的四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇改性壳聚糖、0.01～5％(w/v)的接枝有四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇的二氧化硅纳米颗粒、0.1～1％(w/v)的抗菌剂、0.1～5％(w/v)的增稠剂以及余量的超纯去离子水。

2.根据权利要求1所述的一种创面缓释吸收型医用敷料材料，其特征在于，所述四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇改性壳聚糖的分子量在100～1000000道尔顿之间。

3.根据权利要求1所述的一种创面缓释吸收型医用敷料材料，其特征在于，所述四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇改性壳聚糖的制备方法为：在反应器中加入0.1～5％(w/v)壳聚糖和超纯去离子水，加热搅拌至壳聚糖完全溶解后，冷却至20℃，在0.1mmol1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺催化下反应，加入硫酸或氢氧化钠调节pH＝8.4，然后加入0.01～5％(w/v)一端具有四氢键脲嘧啶酮、另外一端具有羧酸基团的聚乙二醇，反应30～120min后，再加入0.01～5％(w/v)一端具有四氢键脲嘧啶酮、另外一端具有环氧基团的聚乙二醇，继续反应60min后，将溶液加入到过量的丙酮中进行沉淀，沉淀物依次用无水丙酮、无水乙醇洗涤，最后真空干燥至恒重，得到四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇改性壳聚糖。

4.根据权利要求1所述的一种创面缓释吸收型医用敷料材料，其特征在于，所述接枝有四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇的二氧化硅纳米颗粒的制备方法为：在0.1mmol1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺催化下，将氨基化的二氧化硅纳米颗粒和一端具有四氢键脲嘧啶酮、另外一端具有羧酸基团的聚乙二醇反应，得到接枝有四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇的二氧化硅纳米颗粒。

5.根据权利要求1所述的一种创面缓释吸收型医用敷料材料，其特征在于，所述抗菌剂为三乙醇胺、季铵盐壳聚糖或聚赖氨酸。

6.根据权利要求1所述的一种创面缓释吸收型医用敷料材料，其特征在于，所述增稠剂为卡波姆、甲基纤维素或透明质酸，分子量为0.1～100万道尔顿。

7.权利要求1～6任何一项所述的创面缓释吸收型医用敷料材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

同时，将0.1～1％(w/v)的抗菌剂、0.1～5％(w/v)的接枝有四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇的二氧化硅纳米颗粒、0.1～5％(w/v)的增稠剂溶于超纯去离子水中，均质，得到混合溶液；

8.根据权利要求7所述的创面缓释吸收型医用敷料材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，四氢键脲嘧啶酮端基封端的聚乙二醇改性壳聚糖溶于超纯去离子水中，70℃下搅拌溶解，得到聚乙二醇改性壳聚糖溶液。