CN115089761A - 一种高吸液性天然多糖基医用水胶体敷料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高吸液性天然多糖基医用水胶体敷料的制备方法,该复合材料包括下述按重量份计的各组分：苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯（SIS）嵌段共聚物18份、C5加氢树脂30份、抗氧化剂二丁基二硫代氨基甲酸锌（BZ）1.2份、环烷油12份、羧甲基纤维素钠（CMC）50‑100份、交联羧甲基纤维素钠（X‑CMC）0‑20份、海藻酸钠0‑30份。其以苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯（SIS）嵌段共聚物为基体，采用海藻酸钠等吸水大分子与SIS共同作用，可以制得一种高吸液性天然多糖基医用水胶体敷料，在满足高吸液率的情况下还能保持较低的溶胀率，可以应用在医用造口敷料领域。

Description

一种高吸液性天然多糖基医用水胶体敷料的制备方法

技术领域

本发明属于医用水胶体敷料领域，尤其涉及一种高吸液性天然多糖基医用水胶体敷料的制备方法。

技术背景

目前在医疗领域，对于有创面的伤口以及造口，会使用造口袋对伤口进行保护，并且要求有吸收渗出液的作用。水胶体敷料一般是由弹性的聚合水凝胶与合成橡胶和黏性物质混合加工而成的敷料，水胶体当中最常加入的是羧甲基纤维素（CMC）。纤维素为主要原料的高吸水性树脂发展非常迅速，这与其本身的结构相关，多羟基结构使得它本身具有优良的亲水性，羧甲基纤维素(CMC)是纤维素通过羧甲基化改性后的产物，结构中存在大量的羧基和羟基等官能团，同时由于其具有很高的溶解度、良好的生物相容性和生物可降解性。

海藻酸钠和羧甲基纤维素化学性质相似，分子分布均匀，具有良好的生物相容性。海藻酸钠溶于水，也不溶于无水乙醇、乙醚、丙酮、氯仿或甲苯等有机溶剂。溶于水成粘稠状液体，1%水溶液pH值为6-8。当pH=6-9时粘性稳定，加热至80 ℃以上时则粘性降低。交联羧甲基纤维素是羧甲基纤维素的交联聚合物，是一种比较成熟的得到广泛应用的高吸水颗粒。

运用多种天然多糖基复合使用作为高吸水颗粒的部分，不仅符合当代绿色化学的理念，并且可以提高医用水胶体的吸液性，降低溶胀率，能够较好的亲肤贴合。

发明内容

本发明的目的是提供一种天然多糖基高吸液性医用水胶体敷料制备方法，其具备优异的吸液性能和剥离强度，通过加入海藻酸钠和羧甲基纤维素钠结合，在不影响黏附性能的前提下降低溶胀率，并且提高在人工小肠液当中的完整性。

本发明所提供的天然多糖基医用水胶体敷料的制备方法，包括如下步骤：按照重量分数，称量以下各组分：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）嵌段共聚物18份、C5加氢树脂30份、抗氧化剂二丁基二硫代氨基甲酸锌（BZ）1.2份、环烷油12份、羧甲基纤维素钠（CMC）50-100份、交联羧甲基纤维素钠（X-CMC）0-20份、海藻酸钠0-30份。

传统医用压敏胶主体材料均为疏水性高分子材料，缺点是在潮湿环境或者含水表面上粘附时粘附性下降，吸水性能变差。用亲水性胶体对传统压敏胶进行亲水化处理，亲水胶体颗粒吸水后溶胀，给创面提供一个湿润的愈合环境，而橡胶基材则使敷料粘贴在伤口上。苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)具有好的内聚力、良好的韧性和剥离强度、优良的粘着性能及低温柔软性，羧甲基纤维素钠(CMC)无毒、具有很强的吸湿性，吸水后溶解，而交联羧甲基纤维素钠（CMC）水后溶胀不溶解。海藻酸钠溶于水成粘稠状液体，1%水溶液pH值为6-8。当pH=6-9时粘性稳定，加热至80℃以上时则粘性降低。

因此本发明在制备医用水胶体时，采用的方法是高温熔融密炼的方法以SIS热熔压敏胶为橡胶基材，CMC、X-CMC、海藻酸钠为亲水胶体颗粒制备水胶体医用敷料。本发明讨论了海藻酸钠（SA）的加入与其他吸水大分子协同作用对水胶体敷料吸水性、黏附性能、完整性的影响。

优选地，本发明制备的医用水胶体敷料所采用的的高吸水颗粒为海藻酸钠、羧甲基纤维素钠和交联羧甲基纤维素钠。三种材料复合协同作用，不仅可以降低溶胀程度还可以保证较好的吸液性能，同时降低致敏性。

优选地，所使用的水胶体基材为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）嵌段共聚物，能够有较好的亲肤效果，在进行人体贴肤测试中，贴合效果较好。

优选地，添加的加工助剂C5加氢树脂、二丁基二硫代氨基甲酸锌（BZ）以及环烷油的加入不仅可以使水胶体敷料最终获得目标粘性，同时还可以有抗老化的效果。

本发明还提供了一种高吸液性天然多糖基医用水胶体敷料的制备方法：

（1）准确称取按重量份计的各组分：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）嵌段共聚物18份、C5加氢树脂30份、抗氧化剂二丁基二硫代氨基甲酸锌（BZ）1.2份、环烷油12份、羧甲基纤维素钠（CMC）50-100份、交联羧甲基纤维素钠（X-CMC）0-20份、海藻酸钠0-30份；

（2）在密炼机当中按照SIS、C5加氢树脂、抗氧化剂（BZ）、环烷油、复合高吸水颗粒顺序添加原料；

（3）密炼机温度设置为160°C，转速设置为30rad/min，在加入SIS、C5加氢树脂、抗氧化剂（BZ）、环烷油后，密炼15分钟，再加入复合高吸水颗粒密炼10分钟;

（4）通过压片机冲压制备20×10×1mm³的样条，温度设置为160°C，预压时间3min，冲压时间5min。

本发明原理：水胶体敷料作为伤口敷料，贴在人体皮肤上，不仅皮肤要排泄一定的水汽和汗液，伤口也会渗出一定的流体，因此要求水胶体敷料要具备一定的吸液性能。水胶体吸液后会呈现一定程度的溶胀，溶胀会使敷料失去完整性。失去完整性的皮肤屏障，造成流体渗漏，敷料需要频繁的更换，并且残留物质经常地留在皮肤上。因此，水胶体敷料吸水后需要保持一定的完整性。利用密炼机高温熔融的方法，将橡胶基体以及高吸水颗粒进行熔融共混。海藻酸钠作为天然多糖基化合物，对人体的致敏性较低，并且在一定程度上减少水胶体的溶胀程度，增加完整性。并且在加入海藻酸钠后，水胶体敷料的黏附性能并没有受到明显的影响。

本发明优势：本发明所使用的原料海藻酸钠和羧甲基纤维素钠均为天然多糖基，对环境友好，符合绿色化学的科学理念，不产生有害气体，产物无污染，且在合适的配比下可以大大改善SIS基体的吸液性能以及黏附性能。并且橡胶相基体材料的添加顺序可以很好的保证水胶体敷料的黏附性能，以及可以和吸水大分子融合完全；同时使用的海藻酸钠为实验室自制的改性交联海藻酸钠，制备方法：将质量分数为 30%的聚乙二醇（相对分子质量为2000）溶液等体积加入到质量分数为 30%的海藻酸钠溶液中，混合均匀，并逐渐加入氯化钙溶液，再用氯化钠溶液反复洗涤，然后放入60℃烘箱当中干燥得到目标产物。

本发明使用的橡胶基体为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）嵌段共聚物，其具有较好的内聚力、良好的韧性和剥离强度、优良的粘着性能及低温柔软性，可以较好的和皮肤表面贴合。

本发明制备的高吸液性天然多糖基医用水胶体敷料制备方法简单，适用于产业化生产。本发明通过使用SIS基体，添加增粘树脂、抗氧化剂、吸水大分子来制备兼具高吸液性和适中粘度对的医用水胶体敷料。其吸液性能可以达到4000g/m²/24h，在人工小肠液当中的完整度可以达到90%，环形初粘可以达到12N/cm，利用滚球法测试初粘最终是12号球。并且浸提液的PH值保持在6.0左右，对于皮肤较为友好。

具体实施方式

本发明的特征及优点将通过实施例进行详细说明，但所述实施例仅用于本发明而不是限制本发明。

改性交联海藻酸钠制备方法：将质量分数为 30%的聚乙二醇（相对分子质量为2000）溶液等体积加入到质量分数为 30%的海藻酸钠溶液中，混合均匀，并逐渐加入氯化钙溶液，再用氯化钠溶液反复洗涤，然后放入60℃烘箱当中干燥得到目标产物。

本发明所使用的的样品信息：海藻酸钠（SA）（麦克林生化试剂有限公司）、羧甲基纤维素钠（CMC）（麦克林生化试剂有限公司）、交联羧甲基纤维素钠（X-CMC) （源叶生物有限公司）、氯化钙（麦克林生化试剂有限公司）、聚乙二醇（相对分子质量：2000，源叶生物有限公司）、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）嵌段共聚物（牌号为1105，振德医疗用品股份有限公司）、C5加氢树脂（牌号为LH100-1C5，振德医疗用品股份有限公司）、环烷油（牌号为KN4010，新疆克拉玛依）、二丁基二硫代氨基甲酸锌（BZ）（麦克林生化试剂有限公司）。

实施例1

一种单一吸水大分子（羧甲基纤维素）制备的医用水胶体敷料；

将苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）嵌段共聚物18份、C5加氢树脂30份、环烷油12份、抗氧化剂二丁基二硫代氨基甲酸锌（BZ）1.2份、羧甲基纤维素40份按权利要求当中的顺序加入到密炼机当中，密炼机设置参数为：温度为160°C，转速为30rad/min；混合密炼；将得到的混合物，在160°C下，进行冲压制备20×10×1mm³的样条，进行吸液性能、完整度、黏附性能、剥离强度的测试，预压时间3min，冲压时间5min。

实施例2

一种基于羧甲基纤维素制备的天然多糖基医用水胶体敷料；

将苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）嵌段共聚物18份、C5加氢树脂30份、环烷油12份、抗氧化剂二丁基二硫代氨基甲酸锌（BZ）1.2份、羧甲基纤维素32份、交联羧甲基纤维素8份按权利要求当中的顺序加入到密炼机当中，密炼机设置参数为：温度为160°C，转速为30rad/min；混合密炼；将得到的混合物，在160°C下，进行冲压制备20×10×1mm³的样条，进行吸液性能、完整度、黏附性能、剥离强度的测试，预压时间3min，冲压时间5min。

实施例3

一种基于海藻酸钠制备的复合医用水胶体敷料；

将苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）嵌段共聚物18份、C5加氢树脂30份、环烷油12份、抗氧化剂二丁基二硫代氨基甲酸锌（BZ）1.2份、羧甲基纤维素20份、交联羧甲基纤维素8份、海藻酸钠12份按权利要求当中的顺序加入到密炼机当中，密炼机设置参数为：温度为160°C，转速为30rad/min；混合密炼；将得到的混合物，在160°C下，进行冲压制备20×10×1mm³的样条，进行吸液性能、完整度、黏附性能、剥离强度的测试，预压时间3min，冲压时间5min。

实施例4

一种以海藻酸钠为基体的复合医用水胶体敷料；

将苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）嵌段共聚物18份、C5加氢树脂30份、环烷油12份、抗氧化剂二丁基二硫代氨基甲酸锌（BZ）1.2份、羧甲基纤维素32、海藻酸钠8份按权利要求当中的顺序加入到密炼机当中，密炼机设置参数为：温度为160°C，转速为30rad/min；混合密炼；将得到的混合物，在160°C下，进行冲压制备20×10×1mm³的样条，进行吸液性能、完整度、黏附性能、剥离强度的测试，预压时间3min，冲压时间5min。

性能测试

剥离强度：参考标准YY/T1293.4-2016，检测水胶体敷料180°剥离强度；

吸液测试：参考标准YY/T1293.4-2016，检测水胶体敷料对于去离子水、生理盐水、人工小肠液的吸收能力；

初粘测试：参考标准YY/T1293.4-2016，检测水胶体敷料的初粘性能；

完整性测试：参考标准YY/T1293.4-2016，检测水胶体敷料在人工小肠液当中的完整度；

酸碱度测试：参考标准YY/T1293.4-2016，检测水胶体敷料浸提液的PH。

表1展示的是实例1~4的不同组分之间五项数据对比，其中吸液量为在去离子水、生理盐水、人工小肠液三者的平均值。

医用水胶体敷料的吸水大分子部分主要是羧甲基纤维素钠（CMC），CMC主链上含有大量羧甲基基团、羟基，它们都是亲水性基团，CMC的吸液性非常好，吸液量很大的同时吸液速率很快，但是完整性很差，并且会在溶液当中解离出来少量的H⁺，使得溶液呈现弱酸性；X-CMC为交联的、部分羧甲基化的纤维素钠盐，或者是羧甲基纤维素钠的交联聚合物，在吸液后溶胀但是不溶于水，由于自身具有交联网络结构，这导致X-CMC的吸液量比CMC来说略有降低，并且分子由于被固定在其所形成的交联网络结构中进而不会从中浸出。所以加入X-CMC可以降低医用水胶体敷料的溶胀性和提高其完整性。

海藻酸钠含有大量的—COOH，在溶液中基团会出现解离，海藻酸钠的亲水性增加并且溶液呈现弱酸性。同时，分子链伸展，快速形成凝胶，使得它和X-CMC类似，在吸液的同时可以保证水胶体敷料具有较好的完整性。

由表1可以得到，实例3的CMC含量相对于其他实例有所降低，并且加入了一定量的交联羧甲基纤维素，吸液速率降低，会有效控制溶胀率。与此同时，加入海藻酸钠的三元复合天然多糖基吸水大分子的医用水胶体敷料（实例3）完整性更高，并且不会影响水胶体敷料的黏附性能，初粘性能占据首位。同时，剥离强度为20.07N/m，同时吸液量为4561g/m²/24h，在保证较好的吸液量的同时又兼具适中的剥离强度在和皮肤进行接触和剥离的时候不会产生较严重的过敏反应。因此，海藻酸钠、羧甲基纤维素和交联羧甲基纤维素三者协同作用于基体SIS结合可以制备得到性能优异的医用水胶体敷料。

表 1不同组分含量与性能的关系

实施例	完整性测试（%）	初粘性	剥离强度（N/m）	吸液量（g/m<sup>2</sup>/24h）	PH
						1	82.5	7#	10.81	4705	6.7
2	87.9	11#	25.38	4590	6.5
						3	93.8	12#	20.07	4651	6.6
4	92.5	11#	31.71	4568	6.9

Claims (4)

1.一种高吸液性天然多糖基医用水胶体敷料，其特征在于，包括以下重量份计的组分：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）嵌段共聚物18份、C5加氢树脂30份、抗氧化剂二丁基二硫代氨基甲酸锌（BZ）1.2份、环烷油12份、羧甲基纤维素钠（CMC）50-100份、交联羧甲基纤维素钠（X-CMC）0-20份、海藻酸钠0-30份。

2.根据权利要求1所述一种高吸液性天然多糖基医用水胶体敷料，其特征在于，所述高吸水颗粒为海藻酸钠、羧甲基纤维素钠和交联羧甲基纤维素钠。

3.根据权利要求1所述一种高吸液性天然多糖基医用水胶体敷料，其特征在于，所述水胶体基材为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）嵌段共聚物。

4.根据权利要求1所述一种高吸液性天然多糖基医用水胶体敷料，其特征在于，该水胶体体系由下列制备方法制备而得，制备方法包括以下步骤：

（1）准确称取按重量份计的各组分：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）嵌段共聚物18份、C5加氢树脂30份、抗氧化剂二丁基二硫代氨基甲酸锌（BZ）1.2份、环烷油12份、羧甲基纤维素钠（CMC）50-100份、交联羧甲基纤维素钠（X-CMC）0-20份、海藻酸钠0-30份；

（2）在密炼机当中按照SIS、C5加氢树脂、抗氧化剂（BZ）、环烷油、复合高吸水颗粒顺序添加原料；

（3）密炼机温度设置为160°C，转速设置为30rad/min，在加入SIS、C5加氢树脂、抗氧化剂（BZ）、环烷油后，密炼15分钟，再加入复合高吸水颗粒密炼10分钟；

（4）通过压片机冲压制备20×10×1mm³的样条，温度设置为160°C，预压时间3min，冲压时间5min。