CN115317661A - 天然高分子复合水凝胶敷料 - Google Patents

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周子怡
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Abstract

本发明涉及医用敷料技术领域，因此通过双醛羧甲基纤维素钠交联明胶，通过引入PVA来改善水凝胶的力学性能。形成高机械性能，高生物相容性，高保水性，可降解水凝胶辅料。以百分含量计，包括以下成分：水：80％‑85％，PVA：2％‑10％，明胶：10％，双醛羧甲基纤维素钠5％。本发明所制备的伤口敷料具有高机械性能，高生物相容性，可降解，高保水性，具有良好的商业应用前景。

Description

天然高分子复合水凝胶敷料
技术领域:
本发明涉及的是一种医疗用品领域的材料，具体是涉及一种具有高韧性，可降解的运动胶体敷料及其制备方法。
技术背景:
皮肤是人体最大的器官，但是在日常生活中无论是尖锐物体的刮蹭，还是摩擦都会使皮肤产生创口。虽然皮肤存在自我修复的过程，但是如果接触到大量细菌会导致皮肤产生炎症，甚至会对身体产生二次伤害。所以伤口愈合过程中无菌环境尤为重要。
伤口敷料是促进伤口愈合的最常见方法，因为它们是非侵入性的。它们包括薄膜、水凝胶、水胶体、水活性剂、泡沫、藻酸盐和水纤维。水凝胶由于其高含水量，释药性，生物相容性使得在伤口敷料领域占据着重要的地位。尤其是天然高分子为基础的水凝胶辅料。天然高分子可以分为:①多肽、蛋白质、酶等；②多聚磷酸酯、核糖核酸、脱氧核糖核酸等；③多糖如淀粉、肝糖、菊粉、纤维素、甲壳素等；④橡胶类如巴西橡胶、杜仲胶等；⑤树脂类如阿拉伯树脂、琼脂、褐藻胶等。由于其含有不同的基团如氨基，羧基等，可以通过改性或者交联等方式改善水凝胶的性能。
明胶是一种大分子的亲水胶体，是胶原部分水解后的产物。基于明胶的水凝胶可用于药物递送和组织工程，因为它们能够促进细胞粘附和增殖。此外，明胶水凝胶由于其吸引人的液体吸收特性可用作伤口敷料。
羧甲基纤维素钠(CMC)是纤维素的衍生物，其特征在于羧甲基取代。它的分子量在90000至2000000g/mol之间，并且具有0.6至1.0不等的醚取代度。它是生物相容性和可生物降解的聚合物，因此被广泛用于生物医学领域。CMC具有高吸水性，具有出色的皮肤和粘膜相容性。CMC主要在伤口区域维持最佳的湿润环境，以便进行细胞外基质形成和再上皮化。通过酸性条件，高碘酸钠作为氧化剂，可以将CMC上的邻二醇结构氧化成双醛从而代替戊二醛等，使其可以和诸多的材料形成水凝胶，由于其较高生物相容性，使双醛羧甲基纤维素钠成为较好的交联剂。同时可以提高水凝胶的保水性能，使伤口处于湿环境加速伤口愈合
聚乙烯醇(PVA)是由醋酸乙烯经聚合反应、醇解而制成，是一种白色、稳定、无毒的水溶性高分子聚合物,能快速溶解于水中，形成稳定胶体，水是其良好的溶剂。由于水凝胶在使用过程中不可避免的会受到不同程度的拉伸压缩等形变。因此良好的机械性能对水凝胶伤口敷料尤为重要。通过向水凝胶体系引入PV可以通过链与聚合物网络结构之间的多重氢键可以有效的改善水凝胶力学性能。
因此通过双醛羧甲基纤维素钠交联明胶，通过引入PVA来改善水凝胶的力学性能。形成高机械性能，高生物相容性，高保水性，可降解水凝胶辅料
发明内容：
针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的技术问题是：如何以PVA，明胶，羧甲基纤维素钠为原料快速制备具有高保水性，高生物相容性，可降解的运动胶体敷料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供一种运动胶体敷料，以质量浓度(wt/v)百分含量计，包括以下成分：
水：80％-85％
PVA：1％-5％
明胶：10％
双醛羧甲基纤维素钠：5％
具体地，运动胶体敷料的制备方法，具体按照以下步骤制备：
(1)制备双醛羧甲基纤维素钠
将5g羧甲基纤维素钠溶于100mL去离子水中，形成均一的溶液。将5.5g高碘酸钠于40℃溶于50mL去离子水中。在避光条件下将高碘酸钠溶液缓缓加入到羧甲基纤维素钠溶液之中，用2mol/L硫酸将溶液调制pH为3，反应5小时后用大量无水乙醇沉淀，无水乙醇洗涤5次，真空烘干。
(2)制备水凝胶敷料
90℃下配置不同浓度PVA溶液，冷却到60℃将明胶加入到PVA溶液中形成均一溶液，在磁力搅拌下将双醛羧甲基纤维素钠加入到PVA/明胶溶液中，直至形成水凝胶。
附图说明：
图1为本发明中流变图。
图2为本发明实施例2中制得的展现敷料高弹性的光学照片。
具体实施方式：
实施例1
(1)制备双醛羧甲基纤维素钠
将5g羧甲基纤维素钠溶于100mL去离子水中，形成均一的溶液。将5.5g高碘酸钠于40℃溶于50mL去离子水中。在避光条件下将高碘酸钠溶液缓缓加入到羧甲基纤维素钠溶液之中，用2mol/L硫酸将溶液调制pH为3，反应5小时后用大量无水乙醇沉淀，无水乙醇洗涤5次，真空烘干。
(2)制备水凝胶敷料
90℃下配置浓度2％PVA溶液10mL，冷却到60℃将2g明胶加入到PVA溶液中形成均一溶液，在磁力搅拌下将10mL10％双醛羧甲基纤维素钠加入到PVA/明胶溶液中，直至形成水凝胶。最终水凝胶中每种组分为水84％，PVA1％，明胶10％，双醛羧甲基纤维素钠5％。
实施例2
(1)制备双醛羧甲基纤维素钠
将5g羧甲基纤维素钠溶于100mL去离子水中，形成均一的溶液。将5.5g高碘酸钠于40℃溶于50mL去离子水中。在避光条件下将高碘酸钠溶液缓缓加入到羧甲基纤维素钠溶液之中，用2mol/L硫酸将溶液调制pH为3，反应5小时后用大量无水乙醇沉淀，无水乙醇洗涤5次，真空烘干。
(2)制备水凝胶敷料
90℃下配置浓度4％PVA溶液10mL，冷却到60℃将2g明胶加入到PVA溶液中形成均一溶液，在磁力搅拌下将10mL10％双醛羧甲基纤维素钠加入到PVA/明胶溶液中，直至形成水凝胶。最终水凝胶中每种组分为水83％，PVA2％，明胶10％，双醛羧甲基纤维素钠5％。
实施例3
(1)制备双醛羧甲基纤维素钠
将5g羧甲基纤维素钠溶于100mL去离子水中，形成均一的溶液。将5.5g高碘酸钠于40℃溶于50mL去离子水中。在避光条件下将高碘酸钠溶液缓缓加入到羧甲基纤维素钠溶液之中，用2mol/L硫酸将溶液调制pH为3，反应5小时后用大量无水乙醇沉淀，无水乙醇洗涤5次，真空烘干。
(2)制备水凝胶敷料
90℃下配置浓度6％PVA溶液10mL，冷却到60℃将2g明胶加入到PVA溶液中形成均一溶液，在磁力搅拌下将10mL10％双醛羧甲基纤维素钠加入到PVA/明胶溶液中，直至形成水凝胶。最终水凝胶中每种组分为水82％，PVA3％，明胶10％，双醛羧甲基纤维素钠5％。
实施例4
(1)制备双醛羧甲基纤维素钠
将5g羧甲基纤维素钠溶于100mL去离子水中，形成均一的溶液。将5.5g高碘酸钠于40℃溶于50mL去离子水中。在避光条件下将高碘酸钠溶液缓缓加入到羧甲基纤维素钠溶液之中，用2mol/L硫酸将溶液调制pH为3，反应5小时后用大量无水乙醇沉淀，无水乙醇洗涤5次，真空烘干。
(2)制备水凝胶敷料
90℃下配置浓度8％PVA溶液10mL，冷却到60℃将2g明胶加入到PVA溶液中形成均一溶液，在磁力搅拌下将10mL10％双醛羧甲基纤维素钠加入到PVA/明胶溶液中，直至形成水凝胶。最终水凝胶中每种组分为水81％，PVA4％，明胶10％，双醛羧甲基纤维素钠5％。
实施例5
(1)制备双醛羧甲基纤维素钠
将5g羧甲基纤维素钠溶于100mL去离子水中，形成均一的溶液。将5.5g高碘酸钠于40℃溶于50mL去离子水中。在避光条件下将高碘酸钠溶液缓缓加入到羧甲基纤维素钠溶液之中，用2mol/L硫酸将溶液调制pH为3，反应5小时后用大量无水乙醇沉淀，无水乙醇洗涤5次，真空烘干。
(2)制备水凝胶敷料
90℃下配置浓度10％PVA溶液10mL，冷却到60℃将2g明胶加入到PVA溶液中形成均一溶液，在磁力搅拌下将10mL10％双醛羧甲基纤维素钠加入到PVA/明胶溶液中，直至形成水凝胶。最终水凝胶中每种组分为水80％，PVA5％，明胶10％，双醛羧甲基纤维素钠5％。

Claims (6)

1.一种天然高分子复合水凝胶敷料，其特征在于：所述运动胶体敷料包括水，PVA、明胶，双醛羧甲基纤维素钠。
2.一种水凝胶敷料，其特征在于，以百分含量计，包括以下成分：
水：80％-85％
PVA：1％-5％
明胶：10％
双醛羧甲基纤维素钠：5％。
3.根据权利要求1或2所述的运动胶体敷料，其特征在于，天然高分子高弹胶体敷料具有高机械性能，高生物相容性，高保水性，可降解。
4.根据权利要求1-3所述的一种运动胶体敷料，其特征在于：所用的为双醛羧甲基纤维素钠。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的水凝胶敷料，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：
(1)制备双醛羧甲基纤维素钠
将5g羧甲基纤维素钠溶于100mL去离子水中，形成均一的溶液，将5.5g高碘酸钠于40℃溶于50mL去离子水中，在避光条件下将高碘酸钠溶液缓缓加入到羧甲基纤维素钠溶液之中，用2mol/L硫酸将溶液调制pH为3，反应5小时后用大量无水乙醇沉淀，无水乙醇洗涤5次，真空烘干；
(2)制备水凝胶敷料
90℃下配置不同浓度PVA溶液，冷却到60℃将明胶加入到PVA溶液中形成均一溶液，在磁力搅拌下将双醛羧甲基纤维素钠加入到PVA/明胶溶液中，直至形成水凝胶。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，明胶溶于不同浓度的PVA溶液。
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