CN117959487A - 一种聚电解质凝胶贴片及其制备方法 - Google Patents
一种聚电解质凝胶贴片及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117959487A CN117959487A CN202410151066.4A CN202410151066A CN117959487A CN 117959487 A CN117959487 A CN 117959487A CN 202410151066 A CN202410151066 A CN 202410151066A CN 117959487 A CN117959487 A CN 117959487A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gel patch
- polyelectrolyte gel
- sodium alginate
- carboxymethyl chitosan
- polyelectrolyte
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 title claims abstract description 95
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 30
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims abstract description 72
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 69
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 claims abstract description 69
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims abstract description 69
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims abstract description 69
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims abstract description 69
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 63
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 48
- ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-N L-arginine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCCN=C(N)N ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 235000014852 L-arginine Nutrition 0.000 claims abstract description 33
- 229930064664 L-arginine Natural products 0.000 claims abstract description 33
- ODLHGICHYURWBS-LKONHMLTSA-N trappsol cyclo Chemical compound CC(O)COC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](COCC(C)O)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](COCC(C)O)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](COCC(C)O)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](COCC(C)O)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)COCC(O)C)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1COCC(C)O ODLHGICHYURWBS-LKONHMLTSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000003958 fumigation Methods 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 abstract description 46
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 46
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 98
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 17
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 12
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 7
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 5
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 5
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 4
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000013271 transdermal drug delivery Methods 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- 230000037314 wound repair Effects 0.000 description 3
- 206010072170 Skin wound Diseases 0.000 description 2
- 208000031737 Tissue Adhesions Diseases 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 2
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 description 1
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- -1 amino, hydroxyl Chemical group 0.000 description 1
- 229920001448 anionic polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 235000010418 carrageenan Nutrition 0.000 description 1
- 239000000679 carrageenan Substances 0.000 description 1
- 229920001525 carrageenan Polymers 0.000 description 1
- 229940113118 carrageenan Drugs 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 229940045110 chitosan Drugs 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 1
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229940014259 gelatin Drugs 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 230000002439 hemostatic effect Effects 0.000 description 1
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 description 1
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012567 medical material Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 230000010399 physical interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 description 1
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 1
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 1
- UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L zinc;1-(5-cyanopyridin-2-yl)-3-[(1s,2s)-2-(6-fluoro-2-hydroxy-3-propanoylphenyl)cyclopropyl]urea;diacetate Chemical compound [Zn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CCC(=O)C1=CC=C(F)C([C@H]2[C@H](C2)NC(=O)NC=2N=CC(=CC=2)C#N)=C1O UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L 0.000 description 1
Landscapes
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
本申请涉及生物医用材料技术领域，公开了一种聚电解质凝胶贴片及其制备方法，包括以下步骤：将L‑精氨酸、羟丙基‑β‑环糊精、羧甲基壳聚糖、海藻酸钠、去离子水搅拌均匀，得到混合液；将混合液密封，进行加热；将经过加热的混合液倾倒于模具中，使混合液在模具中流延成膜；将模具置于醋酸氛围中熏蒸成型，得到聚电解质凝胶贴片。本申请提供的聚电解质凝胶贴片的制备方法，通过添加低共熔溶剂，改善羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶材料在非共价交联条件下的机械性能。
Description
技术领域
本申请涉及生物医用材料技术领域，主要涉及一种聚电解质凝胶贴片及其制备方法。
背景技术
医用敷料，是用以取代和保护受损皮肤的医用材料。相比于只能为伤口提供有限的保护作用的纱布（传统敷料），水凝胶敷料作为一种封闭或半封闭敷料，可以为创面修复提供无菌、湿性环境，并且可以降温镇痛，吸收多余渗液，此外，还可传输氧气，促进伤口愈合。同时水凝胶敷料作为药物释放载体，对低分子溶质的良好透过性，也赋予了水凝胶敷料药物传输系统的功能。
天然高分子聚合物（例如透明质酸、卡拉胶、明胶、藻酸盐、壳聚糖等），因其糖链上存在大量活性官能团（羧基、氨基、羟基等），因而具备良好的生物相容性、亲水性、抑菌性能。天然高分子聚合物可以通过氢键、离子相互作用、疏水缔合和静电相互作用等物理相互作用进行交联形成天然聚合物水凝胶，其交联结构具有可逆特性，并可利用天然高分子独特的结构特性，扩大天然聚合物水凝胶的结构和性能优势，同时完全避免了化学交联水凝胶的缺点（吸水性差，交联剂残留）。基于以上特性，天然聚合物水凝胶在创面修复和经皮给药方面具有广阔的前景。
但是常规的天然聚合物水凝胶存在力学性能差、皮肤粘附性低、药物溶解度较小、经皮给药效果差等问题，这将极大地限制天然聚合物水凝胶在生物医学方面的应用。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种聚电解质凝胶贴片及其制备方法，旨在解决现有天然聚合物水凝胶存在力学性能差的问题。
本申请的技术方案如下：
一种聚电解质凝胶贴片的制备方法，其中，包括以下步骤：
（1）将L-精氨酸、羟丙基-β-环糊精、羧甲基壳聚糖、海藻酸钠、去离子水搅拌均匀，得到混合液；
（2）将混合液密封，进行加热；
（3）将经过加热的混合液倾倒于模具中，使混合液在模具中流延成膜；
（4）将模具置于醋酸氛围中熏蒸成型，得到聚电解质凝胶贴片。
本申请提供的聚电解质凝胶贴片的制备方法，通过添加低共熔溶剂，改善羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶材料在非共价交联条件下的机械性能，同时还能避免交联剂等有毒试剂的残留。
所述的聚电解质凝胶贴片的制备方法，其中，所述L-精氨酸、所述羟丙基-β-环糊精、所述去离子水之间的质量比范围为13-40:50-150:100。在该范围内，制备的凝胶贴片能够保持适宜的粘度和渗透压。
所述的聚电解质凝胶贴片的制备方法，其中，所述羧甲基壳聚糖与所述海藻酸钠之间的质量比为1:1。
所述的聚电解质凝胶贴片的制备方法，其中，所述羧甲基壳聚糖的分子量范围为1-100W。
所述的聚电解质凝胶贴片的制备方法，其中，所述海藻酸钠，所述羧甲基壳聚糖，与所述L-精氨酸、所述羟丙基-β-环糊精、所述去离子水三者总质量的质量比为3-6:3-6:155-290。
所述的聚电解质凝胶贴片的制备方法，其中，所述加热过程中，加热温度为40~90℃，加热时间为0.5~5h。
所述的聚电解质凝胶贴片的制备方法，其中，所述熏蒸的时间范围为2-48小时。
所述的聚电解质凝胶贴片的制备方法，其中，所述加热过程在烘箱中进行。
所述的聚电解质凝胶贴片的制备方法，其中，所述模具为塑料模具。
一种聚电解质凝胶贴片，其中，采用如上所述任一项的聚电解质凝胶贴片的制备方法制备得到。
有益效果：本申请提供的聚电解质凝胶贴片的制备方法，通过添加低共熔溶剂，改善羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶材料在非共价交联条件下的机械性能，同时还能避免交联剂等有毒试剂的残留。制备得到的聚电解质凝胶贴片，具有良好的机械性能、粘附能力，加之低共熔溶剂本身具备的药物增溶和促渗特性，可应用于伤口敷料和经皮给药领域。
附图说明
图1为羧甲基壳聚糖、海藻酸钠、L-精氨酸（L-Arg）、羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)的红外图谱。
图2为本申请中对比例1制备得到的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S1和实施例1-4制备得到的添加低共熔溶剂的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S2-S5的红外图谱。
图3为本申请中对比例1制备得到的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S1和实施例1-4制备得到的添加低共熔溶剂的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S2-S5的模量随频率流变的流变图谱。
图4为本申请中实施例1-4制备得到的添加低共熔溶剂的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S2-S5的拉伸应力应变图谱。
具体实施方式
本申请提供一种聚电解质凝胶贴片及其制备方法，为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本申请进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供一种聚电解质凝胶贴片的制备方法，包括以下步骤：
（1）将L-精氨酸、羟丙基-β-环糊精、羧甲基壳聚糖、海藻酸钠、去离子水搅拌均匀，得到混合液；
（2）将混合液密封，进行加热；
（3）将经过加热的混合液倾倒于模具中，使混合液在模具中流延成膜；
（4）将模具置于醋酸氛围中熏蒸成型，得到聚电解质凝胶贴片。
在步骤（1）中，L-精氨酸、羟丙基-β-环糊精为制备低共熔溶剂的原料，该低共熔溶剂的组成部分均具有良好的生物相容性。且采用该上述原料组合形成的低共熔溶剂与溶质组分制备而成的聚电解质凝胶贴片可以具有良好的组织粘附性。不同原料比例的低共熔溶剂在粘度、熔点、亲疏水性方面存在显著差异，以不同原料比例的低共熔溶剂制备的凝胶贴片也会存在性能方面的差异。其中，L-精氨酸、羟丙基-β-环糊精、去离子水之间的质量比范围为13-40:50-150:100，在该范围内，制备的凝胶贴片能够保持适宜的粘度和渗透压。
羧甲基壳聚糖、海藻酸钠为溶质组分，壳聚糖是自然界中存在的唯一的天然阳离子聚电解质，而羧甲基壳聚糖是一种重要的壳聚糖水溶性衍生物；海藻酸钠提取自海洋中的藻类，是一种广泛存在的天然阴离子聚电解质。该溶质组分使用的原料均可从生物体中直接提取得到，互相之间相溶性良好。其中，羧甲基壳聚糖与海藻酸钠之间的质量比为1:1，可以使制备得到的聚电解质凝胶贴片获得良好的机械性能和吸液倍率。羧甲基壳聚糖的分子量范围可以为1-100W。
本申请将以L-精氨酸、羟丙基-β-环糊精为组分的低共熔溶剂引入羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质水凝胶中，可以增加羧甲基壳聚糖和海藻酸钠的溶解度，提升羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质水凝胶对于药物的渗透效果，增加羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质水凝胶的组织粘附性。此外，羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质水凝胶可以作为承载低共熔溶剂的基材。以L-精氨酸、羟丙基-β-环糊精为组分的低共熔溶剂可以和天然聚合物羧甲基壳聚糖、海藻酸钠形成氢键相互作用，提升其力学性能。
在本申请方案中，海藻酸钠，羧甲基壳聚糖，与L-精氨酸、羟丙基-β-环糊精、去离子水三者总质量的质量比为3-6:3-6:155-290，在该比例范围内，海藻酸钠和羧甲基壳聚糖可以充分溶解于低共熔溶剂，且使聚电解质凝胶贴片保持良好的粘度。
在本申请实施例方案中，搅拌过程可以采用小型搅拌器进行搅拌。
在步骤（2）中，通过加热，使得低共熔溶剂的制备与羧甲基壳聚糖和海藻酸钠的溶解同步进行，无需单独制备低共熔溶剂，简化制备工艺，减少制备成本。经过加热处理，使L-精氨酸、羟丙基-β-环糊精形成低共熔溶剂（DES），并充分溶解溶质组分。
进一步地，在此加热过程中，加热温度为40~90℃，加热时间为0.5~5h。在此加热温度范围内，可以使各组分充分融合，且不会使羧甲基壳聚糖和海藻酸钠发生降解变性。在本申请中，低共熔溶剂的制备与羧甲基壳聚糖和海藻酸钠的溶解同步进行，不仅可以简化制备工艺，减少制备成本，还可以增加羧甲基壳聚糖和海藻酸钠溶解度。
在本申请实施例方案中，加热处理可以在烘箱中进行。
在步骤（3）和（4）中，将经过加热的混合液倾倒于模具中，使混合液在模具中流延成膜，然后将模具置于醋酸氛围中熏蒸若干时间，使羧甲基壳聚糖充分质子化，并与海藻酸钠形成聚电解质交联网络，最终制得添加低共熔溶剂的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片。在本申请中，采用流延成膜+醋酸熏蒸的工艺，可以以较低的成本得到完整性较好的聚电解质凝胶贴片成品，并且简化了制备工艺。
在流延成膜时，可以根据所需的凝胶贴片的厚度来控制混合液的倒入量。例如，100平方厘米的模具，5 mL的倒入量对应0.5 mm的成品厚度，20 mL的倒入量对应2 mm的成品厚度。
在熏蒸的过程中，采用室温即可，醋酸蒸汽的浓度为饱和浓度，可以通过控制醋酸熏蒸的时间来调节凝胶贴片的交联密度。其中，熏蒸的时间可以2-48小时。
在本申请实施例方案中，模具可以为塑料模具。
在本申请中，采用流延+醋酸熏蒸的工艺，可以简化制备工艺，以较低的成本得到完整性较好的凝胶贴片成品。流延可以调节凝胶贴片的形状和厚度，同时，也可以与3D打印结合，定制凝胶贴片，易于产业化。
通过上述聚电解质凝胶贴片的制备方法制备得到的聚电解质凝胶贴片，具有良好的机械性能、粘附能力，加之低共熔溶剂本身具备的药物增溶和促渗特性，可应用于伤口敷料和经皮给药领域。本申请的聚电解质凝胶贴片的制备方法，具有以下优点：
通过添加低共熔溶剂，改善羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶材料在非共价交联条件下的机械性能，同时还能避免交联剂等有毒试剂的残留；
简单、方便、快捷地增加水凝胶的组织粘附性能，无需额外对材料进行化学改性；
改善了水凝胶的药物（难溶药物）负载量较小，药物经皮渗透率低的现状。
本申请中还提供一种聚电解质凝胶贴片，该聚电解质凝胶贴片采用上述聚电解质凝胶贴片的制备方法制备得到。本申请的聚电解质凝胶贴片，可以作为创面修复和经皮给药的基体材料。
本申请的聚电解质凝胶贴片具备良好的皮肤粘附特性，可以直接使用，无需额外固定。本申请的聚电解质凝胶贴片能够为创面提供湿性环境，吸收多余渗液，抑制细菌生长，其独特的低共熔溶剂体系还能刺激细胞增殖。此外，凝胶内的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质网络还能负载带电的小分子和蛋白质类药物，而低共熔溶剂可以促进药物渗透过皮肤，对患处持续给药。
本申请的聚电解质凝胶贴片可应用于以下场景：（1）用于常规的表层皮肤伤口的局部外出血的紧急止血治疗；（2）用于皮肤创面的修复，吸收渗出的组织液的同时，抑制伤口发炎，减小感染的机率；（3）此外，该聚电解质凝胶贴片可以用于难溶药物的经皮给药。
以下通过具体实施例对本申请作进一步说明。
在以下对比例1和实施例1-11中，使用面积为100 cm2的塑料模具，倒入的混合液的量为20 mL，制备得到2 mm厚的聚电解质凝胶贴片。在以下对比例1和实施例1-11中，按照质量份数进行计算。
对比例1：
将2份羧甲基壳聚糖（分子量为24W）和2份海藻酸钠加入100份去离子水中，搅拌至充分溶解。然后倾倒于塑料模具中流延成膜，并置于醋酸氛围中熏蒸2小时，取出，得到成品羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S1。
实施例1：
将3份羧甲基壳聚糖（分子量为24W）、3份海藻酸钠、10份L-精氨酸（L-Arg）和45份羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)加入100份去离子水中，充分搅拌。然后将混合液密封置于70℃下加热2小时，然后取出混合液，倾倒于塑料模具流延成膜。将塑料模具放置于密闭的醋酸氛围中熏蒸2小时，取出，得到成品添加低共熔溶剂的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S2。
实施例2：
将3份羧甲基壳聚糖（分子量为24W）、3份海藻酸钠、13份L-精氨酸和50份羟丙基-β-环糊精加入100份去离子水中，充分搅拌。然后将混合液密封置于70℃下加热2小时，然后取出混合液，倾倒于塑料模具中流延成膜。将塑料模具放置于密闭的醋酸氛围中熏蒸2小时，取出，得到成品添加低共熔溶剂的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S3。
实施例3：
将4份羧甲基壳聚糖（分子量为24W）、4份海藻酸钠、20份L-精氨酸和80份羟丙基-β-环糊精加入100份去离子水中，充分搅拌。然后将混合液密封置于70℃下加热2小时，然后取出混合液，倾倒于塑料模具中流延成膜。将塑料模具放置于密闭的醋酸氛围中熏蒸2小时，取出，得到成品添加低共熔溶剂的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S4。
实施例4：
将5份羧甲基壳聚糖（分子量为24W）、5份海藻酸钠、25份L-精氨酸和100份羟丙基-β-环糊精加入100份去离子水中，充分搅拌。然后将混合液密封置于70℃下加热2小时，然后取出混合液，倾倒于塑料模具中流延成膜。将塑料模具放置于密闭的醋酸氛围中熏蒸2小时，取出，得到成品添加低共熔溶剂的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S5。
实施例5：
将5份羧甲基壳聚糖（分子量为24W）、5份海藻酸钠、30份L-精氨酸和110份羟丙基-β-环糊精加入100份去离子水中，充分搅拌。然后将混合液密封置于70℃下加热2小时，然后取出混合液，倾倒于塑料模具中流延成膜。将塑料模具放置于密闭的醋酸氛围中熏蒸2小时，取出，得到成品添加低共熔溶剂的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S6。
实施例6：
将6份羧甲基壳聚糖（分子量为24W）、6份海藻酸钠、35份L-精氨酸和130份羟丙基-β-环糊精加入100份去离子水中，充分搅拌。然后将混合液密封置于70℃下加热2小时，然后取出混合液，倾倒于塑料模具中流延成膜。将塑料模具放置于密闭的醋酸氛围中熏蒸2小时，取出，得到成品添加低共熔溶剂的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S7。
实施例7：
将6份羧甲基壳聚糖（分子量为24W）、6份海藻酸钠、40份L-精氨酸和150份羟丙基-β-环糊精加入100份去离子水中，充分搅拌。然后将混合液密封置于70℃下加热2小时，然后取出混合液，倾倒于塑料模具中流延成膜。将塑料模具放置于密闭的醋酸氛围中熏蒸2小时，取出，得到成品添加低共熔溶剂的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S8。
实施例8：
将4份羧甲基壳聚糖（分子量为6W）、4份海藻酸钠、20份L-精氨酸和80份羟丙基-β-环糊精加入100份去离子水中，充分搅拌。然后将混合液密封置于70℃下加热2小时，然后取出混合液，倾倒于塑料模具中流延成膜。将塑料模具放置于密闭的醋酸氛围中熏蒸2小时，取出，得到成品添加低共熔溶剂的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S9。
实施例9：
将4份羧甲基壳聚糖（分子量为14W）、4份海藻酸钠、20份L-精氨酸和80份羟丙基-β-环糊精加入100份去离子水中，充分搅拌。然后将混合液密封置于70℃下加热2小时，然后取出混合液，倾倒于塑料模具中流延成膜。将塑料模具放置于密闭的醋酸氛围中熏蒸2小时，取出，得到成品添加低共熔溶剂的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S10。
实施例10：
将4份羧甲基壳聚糖（分子量为55W）、4份海藻酸钠、20份L-精氨酸和80份羟丙基-β-环糊精加入100份去离子水中，充分搅拌。然后将混合液密封置于70℃下加热2小时，然后取出混合液，倾倒于塑料模具中流延成膜。将塑料模具放置于密闭的醋酸氛围中熏蒸2小时，取出，得到成品添加低共熔溶剂的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S11。
实施例11：
将4份羧甲基壳聚糖（分子量为73W）、4份海藻酸钠、20份L-精氨酸和80份羟丙基-β-环糊精加入100份去离子水中，充分搅拌。然后将混合液密封置于70℃下加热2小时，然后取出混合液，倾倒于塑料模具中流延成膜。将塑料模具放置于密闭的醋酸氛围中熏蒸2小时，取出，得到成品添加低共熔溶剂的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S12。
对对比例1和实施例1-4制备得到的凝胶贴片进行组分和性能表征。其中，图1为羧甲基壳聚糖、海藻酸钠、L-精氨酸（L-Arg）、羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)的红外图谱，图2为对比例1制备得到的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S1（后续简称“对比例1的凝胶贴片S1”）和实施例1-4制备得到的添加低共熔溶剂的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S2-S5（后续简称“实施例1-4的凝胶贴片S2-S5”）的红外图谱。如图1所示，1025cm-1处的吸收峰为海藻酸钠的特征峰，1633cm-1处的吸收峰为L-精氨酸的特征峰，845cm-1处的吸收峰为羟丙基-β-环糊精的特征吸收峰。如图2所示，在对比例1的凝胶贴片S1中，没有出现低共熔溶剂组分的特征峰，在实施例1-4的凝胶贴片S2-S5中，明显出现了L-精氨酸和羟丙基-β-环糊精的吸收峰，表明低共熔溶剂组分在聚电解质凝胶中的充分分散。而原本属于L-精氨酸（1552 cm-1）和羟丙基-β-环糊精（1154 cm-1）的吸收峰在实施例1-4的凝胶贴片S2-S5中发生了位移，表明低共熔溶剂组分和羧甲基壳聚糖、海藻酸钠等组分形成了相互作用。
图3为对比例1制备得到的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S1和实施例1-4制备得到的添加低共熔溶剂的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S2-S5的模量随频率流变的流变图谱。从图3中可以看出，对比例1的凝胶贴片S1和实施例1-4的凝胶贴片S2-S5的G'(储能模量)>G”(耗损模量)，表明对比例1的凝胶贴片S1和实施例1-4的凝胶贴片S2-S5的体相均更偏向于弹性固体；实施例2-4的凝胶贴片S3、S4和S5的模量明显大于对比例1的凝胶贴片S1和实施例1的凝胶贴片S2（S3、S4和S5的储能模量的数值为S1和S2的10-20倍），表明低共熔溶剂的添加有助于材料的流变特性改善。
图4为实施例1-4制备得到的添加低共熔溶剂的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠聚电解质凝胶贴片S2-S5的拉伸应力应变图谱。相较于实施例1-4的凝胶贴片S2-S5，对比例1的凝胶贴片S1（无低共熔溶剂添加）由于其机械性能极差，无法进行拉伸实验。而在四个实施例中，凝胶贴片S3表现出了最大的断裂伸长率（45%），凝胶贴片S4表现出了最大的断裂应力（180kPa）。图4表明低共熔溶剂的添加有助于提高材料的力学性能。
应当理解的是，本申请的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种聚电解质凝胶贴片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将L-精氨酸、羟丙基-β-环糊精、羧甲基壳聚糖、海藻酸钠、去离子水搅拌均匀，得到混合液；
（2）将混合液密封，进行加热；
（3）将经过加热的混合液倾倒于模具中，使混合液在模具中流延成膜；
（4）将模具置于醋酸氛围中熏蒸成型，得到聚电解质凝胶贴片。
2.根据权利要求1所述的聚电解质凝胶贴片的制备方法，其特征在于，所述L-精氨酸、所述羟丙基-β-环糊精、所述去离子水之间的质量比范围为13-40:50-150:100。
3.根据权利要求1所述的聚电解质凝胶贴片的制备方法，其特征在于，所述羧甲基壳聚糖与所述海藻酸钠之间的质量比为1:1。
4.根据权利要求1所述的聚电解质凝胶贴片的制备方法，其特征在于，所述羧甲基壳聚糖的分子量范围为1-100W。
5.根据权利要求1所述的聚电解质凝胶贴片的制备方法，其特征在于，所述海藻酸钠，所述羧甲基壳聚糖，与所述L-精氨酸、所述羟丙基-β-环糊精、所述去离子水三者总质量的质量比为3-6:3-6:155-290。
6.根据权利要求1所述的聚电解质凝胶贴片的制备方法，其特征在于，所述加热过程中，加热温度为40~90℃，加热时间为0.5~5h。
7.根据权利要求1所述的聚电解质凝胶贴片的制备方法，其特征在于，所述熏蒸的时间范围为2-48小时。
8.根据权利要求1所述的聚电解质凝胶贴片的制备方法，其特征在于，所述加热过程在烘箱中进行。
9.根据权利要求1所述的聚电解质凝胶贴片的制备方法，其特征在于，所述模具为塑料模具。
10.一种聚电解质凝胶贴片，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的聚电解质凝胶贴片的制备方法制备得到。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410151066.4A CN117959487A (zh) | 2024-02-02 | 2024-02-02 | 一种聚电解质凝胶贴片及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410151066.4A CN117959487A (zh) | 2024-02-02 | 2024-02-02 | 一种聚电解质凝胶贴片及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117959487A true CN117959487A (zh) | 2024-05-03 |
Family
ID=90856110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410151066.4A Pending CN117959487A (zh) | 2024-02-02 | 2024-02-02 | 一种聚电解质凝胶贴片及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117959487A (zh) |
-
2024
- 2024-02-02 CN CN202410151066.4A patent/CN117959487A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hu et al. | Dual-crosslinked mussel-inspired smart hydrogels with enhanced antibacterial and angiogenic properties for chronic infected diabetic wound treatment via pH-responsive quick cargo release | |
| Qi et al. | Progress in hydrogels for skin wound repair | |
| EP0583170B1 (en) | Hydrogel compositions and methods for the preparation thereof | |
| CN112480434B (zh) | 一种铜离子抗菌水凝胶及制备方法和应用 | |
| CN112920425B (zh) | 医用水凝胶组合物，医用水凝胶及其制备方法 | |
| CN105327385A (zh) | 功能性水凝胶医用敷料的制造方法 | |
| CN105327386A (zh) | 功能性水凝胶医用敷料 | |
| CN113797385B (zh) | 一种壳聚糖/聚乙二醇水凝胶及其制备方法与应用 | |
| CN110698692A (zh) | 一种可喷雾成膜的自愈合海藻酸钠/明胶基水凝胶材料的制备方法和用途 | |
| CN112007211B (zh) | 一种生物质基水凝胶抗菌伤口敷料 | |
| CN110698680B (zh) | 一种可喷雾成膜的自愈合海藻酸钠/明胶基水凝胶材料 | |
| KR101937681B1 (ko) | 용매 캐스팅에 의한 히알루론산염 필름의 제조방법 및 이로부터 제조된 히알루론산염 필름 | |
| CN114524950A (zh) | 一种磁靶向疏水药物载体水凝胶及其制备方法和应用 | |
| Zafar et al. | Role of crosslinkers for synthesizing biocompatible, biodegradable and mechanically strong hydrogels with desired release profile | |
| CN115400260A (zh) | 一种含重组人源化胶原蛋白的修复凝胶及其制备方法 | |
| CN117959487A (zh) | 一种聚电解质凝胶贴片及其制备方法 | |
| CN114316167B (zh) | 可负载间充质干细胞上清液成分的可注射光增强自愈合水凝胶及其制备方法 | |
| CN116407674A (zh) | 一种载有单宁酸的高强度可自愈抗菌水凝胶的制备方法 | |
| CN113861447B (zh) | 一种改性羟丙基壳聚糖粘附自愈水凝胶及其制备方法和应用 | |
| CN113368037B (zh) | 一种载牛乳铁蛋白肽纳米粒壳聚糖温敏水凝胶及其制备方法和应用 | |
| CN112979999B (zh) | 生物大分子及改性埃洛石复合水凝胶及其制备和应用 | |
| Zhang et al. | Cascade enzymatic preparation of carboxymethyl chitosan-based multifunctional hydrogels for promoting cutaneous wound healing | |
| RU2695223C1 (ru) | Гидрогелевый материал на основе соли хитозансодержащего вещества и способ его получения | |
| CN112957519A (zh) | 用于制备促进创口愈合的水凝胶的组合物、水凝胶及其制备方法 | |
| CN113368034B (zh) | 败血症治疗用可溶性微针贴片及其制作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |