CN1339322A - 一种具有促进伤口愈合功能的材料和制法及其用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有促进伤口愈合功能的材料和制法及其用途。该功能材料由含有能发射远红外线的功能氧化物陶瓷纳米级粉末的粘胶纤维5－40wt%与95－60wt%棉花混纺而成。先制成多功能复合陶瓷材料的纳米级粉末,然后以粘胶作为载体,制成多功能粘胶纤维与普通纤维混纺制得;该功能材料能发射波长为4－14微米的远红外线,由于其发射率为85－95%,因此制作纱布和其他敷料,当涂敷在伤口处具有能促进伤口处的血液微循环,增强组织的活性,促进伤口愈合的作用。

Description

一种具有促进伤口愈合功能的材料和制法及其用途

本发明涉及一种医用材料，特别是涉及一种适用于手术后的伤口敷贴，包扎等临床应用和家庭日常皮肤创口的敷贴或伤口包扎等的一种具有促进伤口愈合功能的材料和制法及其用途。

在临床医学和日常生活中，材料的应用十分广泛。但是能促进伤口愈合的功能材料尚未见报导。

JP03137213专利提供了一种功能材料，它是在特殊纤维中含有细小的陶瓷粉末。这种材料反射远红外线，具有远红外线辐照，防腐，导热防护，除臭等功能。陶瓷粉末的粒度小于100微米。但是，远红外线要在有热源的情况下才能发挥作用，而且陶瓷粉末粒度大，影响纤维的柔软性，难于用作医用材料的材料。

EP-331160专利也提供了一种功能材料。该材料由Ti，Zr，V，Nb，Ta，Cr，Ce，Co，Mn等元素的碳化物，氧化物，氮化物，氧-氢化物中的一种或多种组成，呈纤维状或颗粒状。该材料具有压电性，电子发射性，生物特性和磁特性等。可用于电容器，压电体，催化剂，多层电路板，人造骨等。但是，这种材料难于制成纺织物。

CN1030536C专利提供了另一种功能材料，该材料由SiO2，Al2O3，BO2，FeO，MgO，Na2O，TiO2，CaO，和MnO等原料组成。陶瓷粉末的制造方法是将原料按成分范围配备后进行破碎和精磨，粒度达到0.5微米后将该陶瓷粉末掺在粘胶纤维中，最后与棉花，涤纶等编织。该纺织物能发射远红外线，具有促进，改善和调节人体血液循环作用。但是，由于该材料是由几种氧化物经机械研磨而成，其远红外线的发射效率有限，在与棉花等编织时粘胶纤维含量须大于40％，使其应用受到了限制。

本发明的目的在于克服上述已有的一些功能材料虽有反射远红外线的作用，但是，远红外线要在有热源的情况下才能发挥作用的缺点，和另一些功能陶瓷粉末材料粒度大，与纤维编织在一起时影响纤维的柔软性，难于用作医用材料的不足；以及某些功能织物的远红外线的发射效率低，且在与棉花等编织时粘胶纤维含量须大于40％，使其应用受到限制的缺陷，从而提供一种能促进伤口愈合的功能材料及其制造方法和用途。

本发明的目的是这样实现的：本发明提供的一种能促进伤口愈合的功能材料先制成一种能高效率发射远红外线和产生负离子的新型多功能复合陶瓷材料的纳米级粉末，然后以粘胶作为载体，制成多功能粘胶纤维，最后将多功能粘胶纤维与普通纤维混纺制得；它由含有能发射远红外线的氧化物功能陶瓷纳末级粉末的粘胶纤维5-40wt％与棉花95-60wt％混纺而成，其中所述的功能粘胶纤维含有1-5wt％的氧化物功能陶瓷纳末级粉末与99-95wt％的粘胶组成；，所述的氧化物功能陶瓷纳末级粉末包括以下成份，以重量百分比计：

ZrO₂，20-28％，   SiO₂，25-29％，  Fe₂O₃，5-8％，    TiO₂， 8-10％，   SnO₂，4-8％，

NiO，  2-5％，     CrO，  8-10％，   CuO，   3-5％，    ZnO，   3-5％，    V₂O₃， 3-5％，

Y₂O₃， 1.5-3-5％， Ce₂O₃，1.5-3.5％，Gd₂O₃， 1.5-3.5％，Ho₂O₃， 1.5-3.5％。

本发明提供的具有促进伤口愈合的材料的制造方法，包括：以下步骤：

(1)制造能发射远红外线的功能氧化物陶瓷纳米级粉末，按照组成重量百分比：

ZrO₂， 20-28％，   SiO₂，  25-29％，  Fe₂O₃， 5-8％，    TiO₂， 8-10％，  SnO₂，4-8％，

NiO，  2-5％，     CrO，   8-10％，   CuO，   3-5％，    ZnO，  3-5％，   V₂O₃，3-5％，

Y₂O₃， 1.5-3-5％， Ce₂O₃， 1.5-3.5％，Gd₂O₃， 1.5-3.5％，Ho₂O₃，1.5-3.5％称料，称量好各种氧化物粉料并混合均匀，在600-800C°预烧2-4小时，经粉碎，研磨，过300目筛；加入样品总重量的1-5％的聚乙稀醇粘合剂，在2-4 t/cm²压力下压块成形；在1200-1400℃的高温下烧结10-24小时，制成氧化物陶瓷材料，最后将经过烧结的氧化物陶瓷材料粉碎，研磨12-24小时，制成平均粒度小于0.5μm的纳米级粉末；

(2).制造含有功能氧化物陶瓷纳米级粉末的粘胶纤维，将步骤(1)制备出的平均粒度小于0.5μm的氧化物陶瓷超细粉末与粘胶组成，按重量百分比计：

功能氧化物陶瓷材料   1-5％，

粘胶                 99-95％，混合均匀做成粘胶溶液，在50-70℃的温度下通过常规多孔喷丝头喷出成粘胶纤维；

(3)制造具有促进伤口愈合的功能材料，将步骤(1)、(2)制备出的功能粘胶纤维与棉花按组成重量百分比：

功能粘胶纤维    5-40％

棉花            95-60％，混合均匀用通常的方法纺成纱和织成功能材料，

或者，分别将功能粘胶纤维和棉花纺成纱，然后按组成重量百分比再交织成

功能材料。

本发明所述的能促进伤口愈合的功能材料的用途包括：织成纱布、敷料、医用棉花、创可贴的内面敷料或外面料。

本发明所述功能材料能高效率发射波长为4-14微米的远红外线，其发射率为85-95％。由于本发明所述功能材料所发射的远红外线的波长与人体的固有吸收波长相一致，人体吸收的远红外线与人体产生共鸣，发生共振运动，通过热效应使皮肤下深层处温度升高，导致毛细血管的扩张，促进血液微循环，增强组织的活性和促进生物酶的生长。由于促进了新陈代谢，使残留在汗腺和体内的新陈代谢废物，无用的蓄积物以及各种有害的重金属得以顺利排出，因此远红外线作为热辐射能量被人体很好地吸收后，具有使人体的细胞活性化的作用。

由于本发明的功能氧化物陶瓷材料能高效率地发射远红外线，因此制作成功能纱布和其他敷料，当涂敷在伤口处具有能促进伤口处的血液微循环，增强组织的活性，促进生物酶生长。活血化淤，消炎解痛，抑制细菌生长，防止伤口感染，促进伤口愈合的作用。经物理的、化学的、生物的和医学的等多种手段测试，证明本发明所述功能材料具有以下功能。

1.促进血液微循环，活血化淤，消炎镇痛。

应用本发明所述功能材料对人体皮肤表面进行了血流量的对比测试。结果表明，和普通材料相比，功能材料具有明显地提高体表的血流量，加速血流循环和新陈代谢的作用。而普通材料不具有升高皮肤相对血流量的作用。因此，本发明功能材料能促进伤口处附加的血流循环，提高血流量，增强新陈代谢，增强机体组织活性，促进人体组织细胞活性化，活血化淤，消炎镇痛。

2.促进皮肤切割伤口的毛细血管和成纤维细胞增生。

应用本发明所述功能材料对小鼠皮肤无菌手术切割伤口进行的对照试验证明：和应用普通材料的对照组相比，应用本发明功能材料的实验组的毛细血管数的增长明显加快，达到的峰值更高，显示组织瘢痕化进程更加快速，成纤维细胞数的增长较对照组更加迅速，提早3-4天达到峰值，且所达到的峰值更高。手术切口处的肉芽组织提早3-4天长满伤口，这表明本发明功能材料具有促进皮肤切割伤口听毛细血管和成纤维细胞增生的作用，和普通材料相比，具有显著促进伤口愈合的作用。

3.抑制细菌生长，防止伤口感染

手术后用普通材料的对照组，常常可见伤口处有较多的炎性细胞聚集，主要为中性血细胞和单核细胞，另外还有浆液。应用本发明所述功能材料的试验组术后未见伤口处的炎性渗出物。这表明，本发明所述功能材料有抑制细菌生长和防止伤口感染的效果。

经国家药品生物制品检定部门鉴定，本发明所述功能材料无毒副作用。皮肤刺激试验，细胞毒性试验，全身急性毒性试验，以及致敏试验，均依照ISO10993-10.5.11标准方法检验，结果符合规定。

本发明提供的制备方法工艺合理，易于大规模工业化生产。

下面结合实施例对本发明进行详细说明：

实施例1-3制备三个能促进伤口愈合的功能材料

1.按照表1和表2分别列出的功能氧化物陶瓷材料的组成成分和具体制造步骤如下：

表1，新型功能氧化物陶瓷材料实施例1-3试样的组成成分(重量百分比)

              表2实施例1-3样品的制备条件

其中预烧后的氧化物粉末经粉碎、研磨过200目的筛子，并加入样品总重量的1-5wt％的聚乙烯醇粘合剂，搅拌均匀，待压成形。将以上步骤制出的3个功能氧化物陶瓷材料样品的纳米级粉末与粘胶按表3所示的配比混合均匀成粘胶溶液，在50-70℃的温度下通过普通多孔喷丝头喷出，制备出3个含功能氧化物陶瓷材料的功能粘胶纤维样品。表3实施例1-3功能粘胶纤维中功能氧化物陶瓷粉末与粘胶的组成重量百分比

3.将上述制备的3个功能粘胶纤维样品与棉花混纺按不同的配比(如表4所示)混纺或交织成功能材料。

表4实施例1-3功能材料中的功能粘胶纤维与棉花的组成重量百分比

应用上述所制备的3个功能材料样品进行了以下试验：(1).功能材料在远红外波段的发射率测量，(2)功能材料对于人体皮肤表面血流量的对比试验；(3)功能材料对小鼠皮肤伤口愈合的影响：现分述如下：1.功能材料在远红外波段的发射率测量

应用美国NICOLET公司生产的5DX傅立叶变换红外光谱仪及其光谱比辐射率测量附件。光谱范围4600cm^-1-400cm^-1，噪声＜0.7％。附件噪声＜3％。所使用的黑体为吉林大学生产的TD-1黑体炉，有效发射率＞0.998，孔径10mm。试验结果列于表5

        表5，实施例1-3制作的样品在远红外波段的法向发射率

样品编号	1	2	3
				发射率(％)	89	95	94

2.功能材料升高人体皮肤表面血流量的试验选20-50岁男女共30人，15人为一组，分别在左手无名指上敷本发明所述功能材料(试验组)和普通材料(对照组)，后者除不含功能陶瓷材料外，其余条件均与功能材料相同。于敷前和敷后30分钟测量相关指标。第二天对换。试验采用双盲法。

试验结果：应用本发明所述功能材料敷后微区血流量明显上升，而普通材料没有升高微区血流量的作用。经样本的秩和检验(Wicoxon法)表明试验组材料敷后所引起的微区血流量增加明显；和对照组比较有统计意义(P＜0.001)。

3功能材料对小鼠皮肤伤口愈合的影响的试验

试验组用功能材料，对照组用普通材料，后者除了不含功能陶瓷粉末外，其余条件均与试验组材料相同。试验对象为60只昆明系雄性健康小白鼠，每只重20-30克。均在背部中段脊柱两侧对称切口，刀口长1.0cm，深达皮下。创口与脊柱平行，一侧敷试验材料，另一侧敷对照材料。术后第1、3、5、7和10天分别断髓处死小鼠，每批12只。于伤口皮肤及皮下组织处取样，制成石腊切片，镜下观察肉芽组织生长情况，并计数毛细血管数和成纤维细胞数。

试验结果：A.  应用本发明所述功能材料的试验组的毛细血管数与对照组相比较，增长速度

快，达到的数值更高，差异显著(P＜0.05)。同时，显示组织瘢痕化进程较

对照组迅速。B.  试验组的成纤维细胞数增长较对照组迅速，提早3-4天达到峰值，差异显著

(P＜0.05)。C.  试验组的肉芽组织生长较对照组迅速，与对照组相比较，提早3-4天充满伤

口，而且生长致密，成熟，伤口对合良好。

Claims (5)

1.一种能促进伤口愈合的功能材料，其特征在于：功能材料由含有能发射远红外线的功能氧化物陶瓷纳米级粉末的粘胶纤维5-40wt％与95-60wt％棉花混纺而成。

2.按权利要求1所述的一种能促进伤口愈合的功能材料，其特征在于：所述的功能氧化物陶瓷纳米级粉末的粘胶纤维由1-5wt％功能氧化物陶瓷纳米级粉末与99-95wt％粘胶组成。

3.按权利要求1或2所述的一种能促进伤口愈合的功能材料，其特征在于：所述的功能氧化物陶瓷纳米级粉末包括以下成分，以重量百分比计：

ZrO₂，20-28％，SiO₂，25-29％，Fe₂O₃，5-8％，TiO₂，8-10％，SnO₂，4-8％，NiO，2-5％，CrO，8-10％，CuO，3-5％，ZnO，3-5％，V₂O₃，3-5％，Y₂O₃，1.5-3-5％，Ce₂O₃ 1.5-3.5％，Gd₂O₃，1.5-3.5％，Ho₂O₃，1.5-3.5％。

4.一种制备权利要求1所述的能促进伤口愈合的功能材料的方法，其特征在于：包括：以下步骤：

(1)制造能发射远红外线的功能氧化物陶瓷纳米级粉末，按照以下组成，以重量百分比计：

ZrO₂，20-28％，SiO₂，25-29％，  Fe₂O₃，5-8％，TiO₂，8-10％，SnO₂，4-8％，NiO，2-5％，CrO，8-10％，CuO，3-5％，ZnO，3-5％，V₂O₃，3-5％，Y₂O₃，1.5-3-5％，Ce₂O₃，1.5-3.5％，Gd₂O₃，1.5-3.5％，Ho₂O₃，1.5-3.5％称料，称量好料并混合均匀，在600-800℃°预烧2-4小时，经粉碎，研磨，过300目筛；加入样品总重量的1-5％聚乙稀醇粘结剂，在2-4t/cm²压力下压块成形；在1200-1400℃的高温下烧结10-24小时，制成氧化物陶瓷材料，最后将经过烧结的氧化物陶瓷材料粉碎，研磨12-24小时，制成平均粒度小于0.5μm的氧化物陶瓷纳米级粉末；

(2).制造含有功能氧化物陶瓷纳米级粉末的粘胶纤维，将步骤(1)制备出的平均粒度小于0.5μm的氧化物陶瓷粉末1-5wt％与粘胶99-95wt％混合均匀成粘胶溶液，在50-70℃的温度下通过常规多孔喷丝头喷出成粘胶纤维；

(3)制造具有促进伤口愈合的功能材料，将步骤(2)制备出的功能粘胶纤维5-40wt％与棉花95-60wt％混合均匀，用常规的方法纺成纱和织成具有促进伤口愈合的功能材料，或者，分别将功能粘胶纤维和棉花纺成纱，然后按组成重量百分比再交织成具有促进伤口愈合的功能材料。

5.一种权利要求1所述的具有促进伤口愈合功能的材料的用途，其特征在于：包括：织成纱布、织成敷料、医用棉花、创可贴的内面敷料或外面料。