CN115040682B - 一种多层交联型医用伤口敷料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多层交联型医用伤口敷料及其制备方法，所述多层交联型医用伤口敷料包括第一吸水层、抑菌层以及第二吸水层，且所述第一吸水层、所述抑菌层以及所述第二吸水层依次贴合，且所述抑菌层包括阴离子型纳米纤维素溶液、阳离子型纳米纤维素溶液、单宁酸溶液以及肉桂醛溶液。本发明的医用伤口敷料制备方法简单、反应条件温和、过程稳定，并具有良好的柔软性、亲水性、生物相容性和抑菌性能，可应用于各种浅度皮肤创伤的治疗中。

Description

一种多层交联型医用伤口敷料及其制备方法
技术领域
本发明涉及医用敷料领域，具体而言，涉及一种多层交联型医用伤口敷料及其制备方法。
背景技术
伤口敷料是用于止血和提供适当环境条件以加速伤口愈合的医疗器械。其为伤口提供接近生理状态的湿性愈合环境，避免结痂的形成，有利于皮肤细胞的分裂以促进伤口愈合的速度。对理想的伤口敷料，需要有快速止血效果、高膨胀能力、抗菌性能、生物相容性、生物降解性和一定的机械强度。纳米纤维素用于纳米复合材料制造的新兴材料，具有高长径比、高机械性能、功能性和低密度，在伤口敷料的应用上极具优势。得益于其大表面积和亲水性，含有纳米纤维素的伤口敷料在吸收液体方面表现出出色的性能。而且纳米纤维素在生物聚合物基质可以良好地分散，且能够作为小分子的载体，辅助小分子均匀分散于体系中。但单纯由纳米纤维素制备的伤口敷料机械强度差，限制了其在伤口敷料方面的应用。同时，目前大多数伤口敷料仍然选用银离子和铜离子作为抑菌剂。金属离子通过伤口接触在体内积聚，在安全方面存在一定的风险。现有技术中利用竹纤维来制备伤口敷料也存在生产技术条件苛刻、抑菌效果差和拉伸强度差的问题。
综上，在制备医用伤口领域，仍然存在亟待解决的上述问题。
发明内容
基于此，为了解决现有技术中医用伤口敷料存在的抑菌效果、相容性和拉伸强度差的问题，本发明提供了一种多层交联型医用伤口敷料及其制备方法，具体技术方案如下：
一种多层交联型医用伤口敷料，所述多层交联型医用伤口敷料包括第一吸水层、抑菌层以及第二吸水层，且所述第一吸水层、所述抑菌层以及所述第二吸水层依次贴合，且所述抑菌层包括阴离子型纳米纤维素溶液、阳离子型纳米纤维素溶液、单宁酸溶液以及肉桂醛溶液。
进一步地，所述的阴离子型纳米纤维素为TEMPO氧化纳米纤维素、羧甲基纳米纤维素、羟乙基羧甲基纳米纤维素和磺酸乙基纳米纤维素中的一种。
进一步地，所述的阳离子型纳米纤维素为季铵化纳米纤维素和季铵化羟乙基纳米纤维素中的一种。
另外，本发明还提供一种多层交联型医用伤口敷料的制备方法，包括以下步骤:
将阴离子型纳米纤维素溶液和阳离子型纳米纤维素溶液在第一搅拌条件下搅拌混合得到混合纳米纤维素溶液；
往所述混合纳米纤维素溶液中加入单宁酸溶液以及肉桂醛溶液，在第二搅拌条件下继续搅拌混合，得到抑菌层；
往预先贴合的第一吸水层以及第二吸水层之间注入所述抑菌层，完成组装；
将组装好的敷料置于冷藏条件下进行温度匀化处理；
将温度匀化处理后的敷料进行冷冻处理；
将冷冻处理后的敷料进行真空干燥处理，得到多层交联型医用伤口敷料。
进一步地，所述阴离子型纤维素溶液的质量分数为0.5wt％～1wt％，所述的阳离子型纤维素溶液的质量分数为0.5wt％～1wt％，阴离子型纤维素与阳离子型纤维素的质量比为50：100-100：50。
进一步地，所述第一搅拌条件的转速为1000～1500rpm，时间为5～15min。
进一步地，混合纳米纤维素溶液、单宁酸溶液、肉桂醛溶液的添加量，按照混合纳米纤维素：单宁酸：肉桂醛为94:3:3～90:5:5的重量比添加。
进一步地，所述第二搅拌条件的转速为1000～1500rpm，时间为15～25min。
进一步地，所述冷藏条件的温度为2～4℃，时间为60～120min。
进一步地，所述冷冻处理的温度为-5～-20℃，时间为12～16h。
上述方案中制备的多层交联型医用伤口敷料由第一吸水层、抑菌层和第二吸水层依次贴合，其中抑菌层由阴离子型纳米纤维素、阳离子型纳米纤维素、单宁酸和肉桂醛组成，利用阴离子型纳米纤维素和阳离子型纳米纤维素之间的静电吸引力相互作用达到强交联的目的，且天然来源的抑菌剂单宁酸和肉桂醛被纳米纤维素均匀分散，达到全方位铺满抑菌剂的效果。纳米纤维素具有良好的亲水性、生物相容性、生物降解性和对生物分子的良好亲和力，其优异保湿性有利于加速伤口愈合。此外，阳离子型纳米纤维素自身具有一定的抑菌性能，单宁酸和肉桂醛的加入，可以发挥协同抑菌作用。该伤口敷料对金黄色葡萄球菌具有优异的抑菌性能，与传统的抑菌剂相比，安全高效。吸水层为纤维膜布，可以吸收伤口渗液，并且提升伤口敷料的强度，适合长时间贴敷于皮肤表面，加速伤口愈合，并且纤维膜布可以通过氢键与气凝胶抑菌层结合，提高其机械性能。本发明的医用伤口敷料制备方法简单、反应条件温和、过程稳定，并具有良好的柔软性、亲水性、生物相容性和抑菌性能，可应用于各种浅度皮肤创伤的治疗中。
附图说明
图1为实施例1所制备的多层交联型医用伤口敷料放大至65倍的扫描电镜示意图；
图2为实施例2所制备的多层交联型医用伤口敷料放大至70倍的扫描电镜示意图；
图3为实施例3所制备的多层交联型医用伤口敷料对金黄色葡萄球菌(1×106CFU/mL)的抑菌示意图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一实施例中的一种多层交联型医用伤口敷料，所述多层交联型医用伤口敷料包括第一吸水层、抑菌层以及第二吸水层，且所述第一吸水层、所述抑菌层以及所述第二吸水层依次贴合，且所述抑菌层包括阴离子型纳米纤维素溶液、阳离子型纳米纤维素溶液、单宁酸溶液以及肉桂醛溶液。
在其中一个实施例中，所述的阴离子型纳米纤维素为TEMPO氧化纳米纤维素、羧甲基纳米纤维素、羟乙基羧甲基纳米纤维素和磺酸乙基纳米纤维素中的一种。
在其中一个实施例中，所述的阳离子型纳米纤维素为季铵化纳米纤维素和季铵化羟乙基纳米纤维素中的一种。
另外，本发明还提供一种多层交联型医用伤口敷料的制备方法，包括以下步骤:
将阴离子型纳米纤维素溶液和阳离子型纳米纤维素溶液在第一搅拌条件下搅拌混合得到混合纳米纤维素溶液；
往所述混合纳米纤维素溶液中加入单宁酸溶液以及肉桂醛溶液，在第二搅拌条件下继续搅拌混合，得到抑菌层；
往预先贴合的第一吸水层以及第二吸水层之间注入所述抑菌层，完成组装；
将组装好的敷料置于冷藏条件下进行温度匀化处理；
将温度匀化处理后的敷料进行冷冻处理；
将冷冻处理后的敷料进行真空干燥处理，得到多层交联型医用伤口敷料。
在其中一个实施例中，所述阴离子型纤维素溶液的质量分数为0.5wt％～1wt％，所述的阳离子型纤维素溶液的质量分数为0.5wt％～1wt％，阴离子型纤维素与阳离子型纤维素的质量比为50：100-100：50。
在其中一个实施例中，所述第一搅拌条件的转速为1000～1500rpm，时间为5～15min。
在其中一个实施例中，混合纳米纤维素溶液、单宁酸溶液、肉桂醛溶液的添加量，按照混合纳米纤维素：单宁酸：肉桂醛为94:3:3～90:5:5的重量比添加。
在其中一个实施例中，所述第二搅拌条件的转速为1000～1500rpm，时间为15～25min。
在其中一个实施例中，所述冷藏条件的温度为2～4℃，时间为60～120min。
在其中一个实施例中，所述冷冻处理的温度为-5～-20℃，时间为12～16h。
在其中一个实施例中，所述第一吸水层以及所述第二吸水层均为铜氨纤维膜布、莫代尔纤维膜布和莱赛尔纤维膜布中的一种。
上述方案中制备的多层交联型医用伤口敷料由第一吸水层、抑菌层和第二吸水层依次贴合，其中抑菌层由阴离子型纳米纤维素、阳离子型纳米纤维素、单宁酸和肉桂醛组成，利用阴离子型纳米纤维素和阳离子型纳米纤维素之间的静电吸引力相互作用达到强交联的目的，且天然来源的抑菌剂单宁酸和肉桂醛被纳米纤维素均匀分散，达到全方位铺满抑菌剂的效果。纳米纤维素具有良好的亲水性、生物相容性、生物降解性和对生物分子的良好亲和力，其优异保湿性有利于加速伤口愈合。此外，阳离子型纳米纤维素自身具有一定的抑菌性能，单宁酸和肉桂醛的加入，可以发挥协同抑菌作用。该伤口敷料对金黄色葡萄球菌具有优异的抑菌性能，与传统的抑菌剂相比，安全高效。吸水层为纤维膜布，可以吸收伤口渗液，并且提升伤口敷料的强度，适合长时间贴敷于皮肤表面，加速伤口愈合，并且纤维膜布可以通过氢键与气凝胶抑菌层结合，提高其机械性能。本发明的医用伤口敷料制备方法简单、反应条件温和、过程稳定，并具有良好的柔软性、亲水性、生物相容性和抑菌性能，可应用于各种浅度皮肤创伤的治疗中。
下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述。
实施例1：
将0.75wt％TEMPO氧化纳米纤维素溶液和0.75wt％季铵化纳米纤维素溶液在1250rpm下搅拌混合10min，加入单宁酸溶液和肉桂醛溶液(单宁酸溶液、肉桂醛溶液的添加比例为混合纳米纤维素：单宁酸：肉桂醛＝92:3:5)继续1250rpm下搅拌混合20min，得到抑菌层。将抑菌层注入在铜氨纤维膜布构成的吸水层之间，完成组装。将组装好的敷料放置于冰箱中4℃下冷藏进行温度匀化120min，将匀化后的敷料放置于冰箱中-20℃冷冻12h。将冷冻好的敷料进行真空冷冻干燥24h，得到样品1。
实施例2：
将1wt％羧甲基纳米纤维素溶液和1wt％季铵化羟乙基纳米纤维素溶液在1500rpm下搅拌混合5min，加入单宁酸溶液和肉桂醛溶液(单宁酸溶液、肉桂醛溶液的添加比例为混合纳米纤维素：单宁酸：肉桂醛＝90:5:5)继续1000rpm下搅拌混合25min，得到抑菌层；将抑菌层注入在铜氨纤维膜布构成的吸水层之间，完成组装；将组装好的敷料放置于冰箱中2℃下冷藏进行温度匀化60min，将匀化后的敷料放置于冰箱中-5℃冷冻16h。将冷冻好的敷料进行真空冷冻干燥24h，得到样品2。
实施例3：
将0.5wt％磺酸乙基纳米纤维素溶液和0.5wt％季铵化纳米纤维素溶液在1250rpm下搅拌混合15min，加入单宁酸溶液和肉桂醛溶液(单宁酸溶液、肉桂醛溶液的添加比例为混合纳米纤维素：单宁酸：肉桂醛＝93:3:3)继续1250rpm下搅拌混合15min，得到抑菌层。将抑菌层注入在铜氨纤维膜布构成的吸水层之间，完成组装。将组装好的敷料放置于冰箱中3℃下冷藏进行温度匀化90min，将匀化后的敷料放置于冰箱中-10℃冷冻14h。将冷冻好的敷料进行真空冷冻干燥24h，得到样品3。
实施例4：
将1.5wt％TEMPO氧化纳米纤维素溶液和0.75wt％季铵化纳米纤维素溶液在1000rpm下搅拌混合10min，加入单宁酸溶液和肉桂醛溶液(单宁酸溶液、肉桂醛溶液的添加比例为混合纳米纤维素：单宁酸：肉桂醛＝92:3:4)继续1100rpm下搅拌混合20min，得到抑菌层。将抑菌层注入在铜氨纤维膜布构成的吸水层之间，完成组装。将组装好的敷料放置于冰箱中4℃下冷藏进行温度匀化120min，将匀化后的敷料放置于冰箱中-20℃冷冻12h。将冷冻好的敷料进行真空冷冻干燥24h，得到样品4。
对比例1：
将1.5wt％TEMPO氧化纳米纤维素溶液和0.75wt％季铵化纳米纤维素在1000rpm下搅拌混合10min，加入单宁酸溶液和肉桂醛溶液(单宁酸溶液、肉桂醛溶液的添加比例为混合纳米纤维素：单宁酸：肉桂醛＝95:0:5)继续1100rpm下搅拌混合20min，得到抑菌层。将抑菌层注入在铜氨纤维膜布构成的吸水层之间，完成组装。将组装好的敷料放置于冰箱中4℃下冷藏进行温度匀化120min，将匀化后的敷料放置于冰箱中-20℃冷冻12h。将冷冻好的敷料进行真空冷冻干燥24h，得到对比样品1。
对比例2：
将1.5wt％TEMPO氧化纳米纤维素溶液和0.75wt％季铵化纳米纤维素在1000rpm下搅拌混合10min，加入单宁酸溶液和肉桂醛溶液(单宁酸溶液、肉桂醛溶液的添加比例为混合纳米纤维素：单宁酸：肉桂醛＝95:5:0)继续1100rpm下搅拌混合20min，得到抑菌层。将抑菌层注入在铜氨纤维膜布构成的吸水层之间，完成组装。将组装好的敷料放置于冰箱中4℃下冷藏进行温度匀化120min，将匀化后的敷料放置于冰箱中-20℃冷冻12h。将冷冻好的敷料进行真空冷冻干燥24h，得到对比样品2。
对比例3：
将1.5wt％羧甲基纤维素溶液和0.75wt％季铵化纤维素溶液在1000rpm下搅拌混合10min，加入单宁酸溶液和肉桂醛溶液(单宁酸溶液、肉桂醛溶液的添加比例为混合纳米纤维素：单宁酸：肉桂醛＝92:3:4，继续1100rpm下搅拌混合20min，得到抑菌层。将抑菌层注入在铜氨纤维膜布构成的吸水层之间，完成组装。将组装好的敷料放置于冰箱中4℃下冷藏进行温度匀化120min，将匀化后的敷料放置于冰箱中-20℃冷冻12h。将冷冻好的敷料进行真空冷冻干燥24h，得到对比样品3。
将样品1-4以及对比样品1-2进行抑菌效果测试，结果如下表1所示。
表1：
从表1中可以看出本发明单宁酸、肉桂醛、阴离子型纳米纤维素以及阳离子纳米纤维素复配后具有较优异的抑菌性能。
将样品1-4以及对比样品3进行强度对比，结果如下表2所示。
表2：
从表2中可以看出本发明使用阳离子纳米纤维素与阴离子纳米纤维素，两者离子键自交联形成强度较高的高分子抗菌骨架，在使用过程中骨架不易破坏，抗菌成分不易流失，而使用常规的羧甲基纤维素等阴离子型的聚合物及季铵化聚合物等阳离子型聚合物时，在使用时所得高分子骨架存在湿强度差，抗菌层易吸水后破坏的问题。
另外，需要说明的是：图1为实施例1所制备的多层交联型医用伤口敷料放大至65倍的扫描电镜示意图，从图1可知，该伤口敷料并非由单一的如纯层状、片状或者三维网络结构组成，而是由三维网络结构及片状结构交织而成。由阳离子型纳米纤维素和阴离子型纳米纤维素通过静电相互作用，交联而成的多尺度结构。图2为实施例2所制备的多层交联型医用伤口敷料放大至70倍的扫描电镜示意图，从图2可知，伤口敷料拥有一定的不规则孔洞结构。大片状的结构可能是阳离子型纳米纤维素与阴离子型纳米纤维素交联后形成的结构。三维网络结构可能是未交联的阴离子纳米纤维素，在伤口敷料中起骨架作用。图3为实施例3所制备的多层交联型医用伤口敷料对金黄色葡萄球菌(1×106CFU/mL)的抑菌示意图，从图3可知，该伤口敷料具有良好的抑菌性能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种多层交联型医用伤口敷料，其特征在于，所述多层交联型医用伤口敷料包括第一吸水层、抑菌层以及第二吸水层，且所述第一吸水层、所述抑菌层以及所述第二吸水层依次贴合，且所述抑菌层包括阴离子型纳米纤维素溶液、阳离子型纳米纤维素溶液、单宁酸溶液以及肉桂醛溶液；
所述阴离子型纤维素溶液的质量分数为0.5wt％～1wt％，所述阳离子型纤维素溶液的质量分数为0.5wt％～1wt％，阴离子型纤维素与阳离子型纤维素的质量比为50：100-100：50；
按照重量比，所述阴离子型纤维素与阳离子型纤维素的总重量：单宁酸：肉桂醛为94:3:3～90:5:5；
所述的阴离子型纳米纤维素为TEMPO氧化纳米纤维素、羧甲基纳米纤维素、羟乙基羧甲基纳米纤维素和磺酸乙基纳米纤维素中的一种；
所述的阳离子型纳米纤维素为季铵化纳米纤维素和季铵化羟乙基纳米纤维素中的一种。
2.一种如权利要求1所述的多层交联型医用伤口敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
将阴离子型纳米纤维素溶液和阳离子型纳米纤维素溶液在第一搅拌条件下搅拌混合得到混合纳米纤维素溶液；
往所述混合纳米纤维素溶液中加入单宁酸溶液以及肉桂醛溶液，在第二搅拌条件下继续搅拌混合，得到抑菌层；
往预先贴合的第一吸水层以及第二吸水层之间注入所述抑菌层，完成组装；
将组装好的敷料置于冷藏条件下进行温度匀化处理；
将温度匀化处理后的敷料进行冷冻处理；
将冷冻处理后的敷料进行真空干燥处理，得到多层交联型医用伤口敷料。
3.根据权利要求2所述的多层交联型医用伤口敷料的制备方法，其特征在于，所述阴离子型纤维素溶液的质量分数为0.5wt％～1wt％，所述的阳离子型纤维素溶液的质量分数为0.5wt％～1wt％，阴离子型纤维素与阳离子型纤维素的质量比为50：100-100：50。
4.根据权利要求2所述的多层交联型医用伤口敷料的制备方法，其特征在于，所述第一搅拌条件的转速为1000～1500rpm，时间为5～15min。
5.根据权利要求2所述的多层交联型医用伤口敷料的制备方法，其特征在于，所述第二搅拌条件的转速为1000～1500rpm，时间为15～25min。
6.根据权利要求2所述的多层交联型医用伤口敷料的制备方法，其特征在于，所述冷藏条件的温度为2～4℃，时间为60～120min。
7.根据权利要求2所述的多层交联型医用伤口敷料的制备方法，其特征在于，所述冷冻处理的温度为-5～-20℃，时间为12～16h。
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