CZ2016688A3 - Způsob vytvoření nanovlákenné vrstvy a textilní kompozit obsahující nanovlákennou vrstvu vytvořenou tímto způsobem - Google Patents
Způsob vytvoření nanovlákenné vrstvy a textilní kompozit obsahující nanovlákennou vrstvu vytvořenou tímto způsobem Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2016688A3 CZ2016688A3 CZ2016-688A CZ2016688A CZ2016688A3 CZ 2016688 A3 CZ2016688 A3 CZ 2016688A3 CZ 2016688 A CZ2016688 A CZ 2016688A CZ 2016688 A3 CZ2016688 A3 CZ 2016688A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- chitosan
- solution
- layer
- peo
- weight
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 239000004753 textile Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims abstract description 76
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims abstract description 28
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 9
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 8
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 41
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims description 12
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 12
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 12
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims description 12
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 7
- VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N glycidyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC1CO1 VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 230000006196 deacetylation Effects 0.000 claims description 4
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 3
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 claims description 3
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 claims description 3
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 3
- 230000000202 analgesic effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 2
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 15
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- HWSSEYVMGDIFMH-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethoxy]ethoxy]ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOCCOCCOC(=O)C(C)=C HWSSEYVMGDIFMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- AZKVWQKMDGGDSV-UHFFFAOYSA-N genipin Natural products COC(=O)C1=COC(O)C2C(CO)=CCC12 AZKVWQKMDGGDSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 4
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 3
- AZKVWQKMDGGDSV-BCMRRPTOSA-N Genipin Chemical compound COC(=O)C1=CO[C@@H](O)[C@@H]2C(CO)=CC[C@H]12 AZKVWQKMDGGDSV-BCMRRPTOSA-N 0.000 description 3
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 3
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 3
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical group COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 2
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 2
- 239000012676 herbal extract Substances 0.000 description 2
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 description 1
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 description 1
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000730 antalgic agent Substances 0.000 description 1
- 239000000560 biocompatible material Substances 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 description 1
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 methyl methacrylate-modified alginate Chemical class 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 230000000176 photostabilization Effects 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 210000004927 skin cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
- A61L15/44—Medicaments
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
- A61L15/26—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
- A61L15/28—Polysaccharides or their derivatives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
- A61L2400/12—Nanosized materials, e.g. nanofibres, nanoparticles, nanowires, nanotubes; Nanostructured surfaces
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu vytvoření nanovlákenné vrstvy na bázi chitosanu v roztoku s polyetylenoxidem (PEO) určené pro textilní kompozit ke krytí rány, jakož i primárního krytu rány obsahujícího nanovlákennou vrstvu, materiálového složení nanovlákenné vrstvy a spojení nanovlákenné vrstvy s absorpčnín^nebo mechanickým nosičem.
Dosavadní stav techniky
V současné době se odborníci zabývají výrobou nanovláken z biokompatibilních materiálů, které svými vlastnostmi napodobují skutečné tkáně a organismus je schopen je ve větší či menší míře vstřebat. Jsou známy různé způsoby využití nanovlákenné vrstvy a její sycení různými léčebnými prostředky a stejně tak i různé způsoby propojení této vrstvy s nosičem.
Spis TW 200740472 popisuje způsob výroby textilie ke krytí rány obsahující nanovlákennou vrstvu vytvořenou elektrostatickým zvlákňováním. Kyselý zvlákňovací roztok obsahuje kolagen, chitosan a polyetylenoxid (PEO). Spis neuvádí kroky, které by vedly ke stabilizaci nanovlákenné vrstvy v humidním prostředí.
Rovněž KR 20150125881 popisuje postup zhotovení netkané textilie z nanovláken. Zvlákňovací roztok obsahuje vodorozpustný chitosan a PEO. Součástí postupu nejsou kroky, které by vedly ke strukturální stabilizaci nanovlákenné vrstvy.
US 20130150763 se týká textilie ke krytí ran složené ze tří nanovlákenných vrstev. První, vnější hydrofobní vrstva tvořená nanovlákny biokompatibilních
- polymerů má podpůrnou funkci. Druhá, střední, hydrofilní vrstva, zesítěná (crosslinked) genipinem slouží jako rezervoár biologicky účinných látek a je v jednom provedení vytvořena z roztoku chitosanu a PEO. Genipin se přidává do zvlákňovacího roztoku v poměru k chitosanu 0,5 až 10 % hmotn. Zesítění chitosanových nanovláken genipinem brzdí počáteční uvolňování bylinných extraktů a prodlužuje dobu uvolňování. Třetí, hydrofilní vrstva tvořená nezesítěným chitosanem zajišťuje kontakt krytu s ránou. Do těchto vrstev jsou v příkladných provedeních přidávána různá aditiva, která ovlivňují rychlost uvolňování bylinného extraktu.
• · · * * · ·;.
< < · < ·· · ,, « « · · · · ·
·..· ·..* ·..* : ·*·· ·
- 2 Nevýhodu tohoto řešení jsou náklady spojené s použitím genipinu jako prostředku zesíťování.
Vynález si klade za úkol navrhnout způsob vytvoření stabilizované nanovlákenné vrstvy na bázi chitosanu bez použití nákladných chemických crosslinkerů, která navíc umožňuje zesítění kdykoli po výrobě nanovlákenné vrstvy podle potřeby.
Podstata vynálezu
Uvedený úkol řeší způsob vytvoření nanovlákenné vrstvy na bázi chitosanu v roztoku s polyetylenoxidem (PEO) určené pro textilní kompozit ke krytí rány. Jeho podstata spočívá v tom, že monomer chitosanu se ve vodním prostředí smíchá s činidlem obsahujícím metakrylátovou skupinu, směs se, poté co proběhne chemická reakce, podrobí filtraci a promytí H2O, suší se bez přístupu světla a výsledný produkt, kterým je rozpustný modifikovaný chitosan v pevné fázi, se rozdrtí na prášekjf načež se připraví zvlákňovací směs tak, že se rozpustí modifikovaný chitosan a polyetylén oxid (PEO) ve vodnému roztoku kyseliny octové a takto připravený zvlákňovací roztok se aplikuje na vhodně zvolený substrát, načež se provede zesítění (crosslink) materiálu nanovlákenné vrstvy.
Ve výhodném provedení způsobu se monomer chitosanu s -NH2 skupinou při 80% deacetylaci rozpuštěný ve vodním prostředí v poměru 5 g chitosanu na 10 ml vody smíchá s glycidylmetakrylátem (GMET) v poměru 2 mol chitosanu na 1 mol GMET a míchá se 24 h, směs se podrobí filtraci a promytí H2O/ suší se bez přístupu světla po dobu dvou dnů a výsledný produkt, kterým je v kyselém vodním prostředí rozpustný modifikovaný chitosan v pevné fázi se rozdrtí na prášek^ načež se připraví zvlákňovací směs tak, že se rozpustí modifikovaný chitosan a PEO ve vodnému roztoku kyseliny octové v objemovém poměru vody ke kyselině octové 2:1 tak, že chitosan tvoří 2 až 10 % hmotn. roztoku a PEO tvoří 0,1 až 0,3 % hmotn. roztoku, takto připravený zvlákňovací roztok se aplikuje na vhodně zvolený substrát, načež se provede zesítění materiálu nanovlákenné vrstvy.
V jiném provedení vynálezu se do roztoku modifikovaného chitosanu a PEO » Λ · · · · ·* *
4·· · * * * * , · · ♦ · · · · · · • · · · ♦·· ·· » · «· · · · * * * *
- 3 přidá želatina v takovém množství, že chitosan tvoří 4 až 9 % hmotn. roztoku, PEO
0,1 až 0,3 % hmotn. roztoku a želatina 0,5 až 5,0 % hmot, roztoku, přičemž zasíťování se provede vystavením nanovlákenné vrstvy UV zářen.
Zesítění se může provést podrobením nanovlákenné vrstvy UV záření nebo vystavením nanovlákenné vrstvy teplotě 130fc po dobu asi 10 min.
Λ
Do zvlákňovací směsi se může přidat zesíťovací činidlo tetramethylen/glykol dimethafcrylatí( (TEGMA).
Nanovlákenné vrstva se procesem laminace spojí s další vrstvou textilního kompozitu za použití adheziva nebo bezadhezivní technologií.
Substrát použitý při výrobě nanovláken se může sejmout v průběhu procesu laminace, anebo před aplikací kompozitu.
Nanovlákenné vrstva se opatří ochranným obalem, který se sejme před aplikací krytu rány.
Nanovlákenné vrstva se standardně napojí bioaktivními aditivy typu antimikrobiální látky, analgeticky působící látky, antibiotika, chemoterapeutika nebo enzymy.
Výše popsaným způsobem je zhotoven textilní kompozit pro krytí rány sestávající z nejméně jedné vrstvy obsahující alespoň jednu nanovlákennou vrstvu, přičemž nanovlákenné vrstva je připravena z chitosanu chemicky modifikovaného metakrylátovými skupinami, jehož strukturální stabilita je zajištěna UV zesítěním po výrobě nanovlákenné vrstvy.
Nanovlákenné vrstva může být s výhodou vyrobena z roztoku chitosanu od 2 % hmot, do 10 % hmot, a PEO od 0,1 hmotn% do 0,3 % hmota přičemž do 100 % hmofy roztoku je doplněn o kyselinu octovou a vodu v poměru 2 ; 1.
Nanovlákenné vrstva může být též vyrobena z roztoku chitosanu od 4 % hmotu do 9 % hmotn. PEO od 0,1 hmoV/o do 0,3 % hmota želatiny od 0,5 % hmotdo 5 % hmo%, přičemž do 100 % hmotq,roztoku je doplněn o kyselinu octovou a vodu v poměru 2:1.
Předmětem vynálezu je tedy příprava nanovlákenné vrstvy z chitosanu nebo směsi chitosan/želatina. Použitý chitosan (surovina) je před přípravou zvlákňovacího roztoku chemicky modifikovaný metakrylátovými skupinami. Modifikace chitosanu * ·
- 4 umožňuje po výrobě nanovlákenná struktury využít UV fotostabilizaci k zajištění stability struktury ve vodném prostředí. Nanovlákenná struktura vyrobená z modifikovaného chitosanu a následně stabilizovaná UV zářením je využitá pro výrobu krytu rány.
Metoda výroby krytu rány spočívá ve spojení nanovlákenná struktury s textilním nosičem pomocí technologie laminace bez /nebo s využitím adheziv.
Příprava nanovlákenných vrstev:
Nanovlákenná vrstva směsi polymerů se připravuje z roztoku chitosanu, PEO a případně želatiny, rozpuštěných v kyselině octové a vodě. Výhoda použití této směsi spočívá v kombinaci pozitivních vlastností polymerů v souvislosti s hojením rány. Chitosan i želatina jsou biodegradabilní v řádech jednotek dnů. Při jejich použití pro hojení rány dochází k jejich částečnému rozkladu.
Nanovlákenná vrstva vyrobená z chitosanu nebo ze směsi chitosan/želatina je nestabilní ve vodném prostředí. Pro její stabilizaci je nutné provést tepelné nebo chemické síťování chitosanu.
Tepelná stabilizace probíhá při teplotě cca 130ΪΌ po dobu asi 10 minut.
λ
Tepelné síťování chitosanu zajistí i stabilizaci želatiny po dobu nezbytně nutnou cca 24 hodin pro nastartování procesu granulace a reepitelizace tkáně.
Chemické síťování probíhá metodou chemické modifikace polymeru chitosanu metakrylátovými skupinami a následně je aplikováno UV zářením iniciované zesítění po výrobě nanovláken.
Syntéza modifikovaného chitosanu probíhá v neutrálním pH, modifikovaný polymer je dobře rozpustný ve zvlákňovacím roztoku (60% kyselina octová) a je možné z něho produkovat nanovlákna.
Tab. 1
| Navážka chitosanu (g/100ml)/molární koncentrace monomeru s -NH2 skupinou při 80% deacetylaci | Objem Gmet do 100ml dH2O/výsledná koncentrace | Teoretický molární poměr chitosan monomer/Gmet | Experimentálně Stanovený stupeň modifikace NH2 skupin |
| 5 g (164 mM/monomer) | 1,084 ml (82 mM) | 2/1 | 18% |
- 5 K tab. 1: Příklad postupu modifikace chitosanu (KitoZyme) glycidylmetakrylátem při neutrálním pH. Molární koncentrace monomeru chitosanu s aminoskupinou je odvozena od 80% zastoupení chitosanu v produktu a 80% úrovně deacetylace chitosanu.
Postup modifikace chitosanu v neutrálním pH je zřejmý z obr. 1.
Základem světlem aktivovaného zesítění je vznik chemických reaktivních skupin, tzv. radikálů fotoiniciátoru absorpcí záření v UV oblasti, následné štěpení dvojných vazeb metylmetakrylátových skupin chitosanu/kroslinkeru TEGMA za vzniku nových radikálů. Jejich opakovaná reakce s dalšími metylmetakrylátovými skupinami ve svém důsledku vede ke kovalentnímu zesítění chitosanu a kroslinkeru TEGMA (popř. pouze chitosanu, pokud TEGMA není součástí zvlákňovací směsi). Tento mechanismus kroslinkování je detailně popsán v literatuře, zabývající se problematikou vývoje biokompatibilních hydrogelů, jako je např. hydrogel na základě metylmetakrylátem modifikovaného alginátu. Z hlediska reakčního mechanismu je obdobný mechanismu, který předpokládáme u modifikovaného chitosanu.
Na obr. 2 je znázorněn možný mechanismus světlem aktivovaného zesítění metakrylátem modifikovaného chitosanu: (A) metakrylátovými skupinami modifikovaný chitosan; (B) mechanismus vzniku reaktivních radikálů ozářením UV v přítomnosti fotoiniciátoru; (C) vznik kovalentních vazeb a zesítění chitosanu; (D) přepokládaná struktura výsledného nanovlákna.
Kombinace polymerů vytváří vlákna, která mají schopnost absorbovat tekutiny a tím dochází k jejich gelovatění - vytváří vlhké prostředí vhodné pro hojení rány, vytváří vhodné pH v ráně (hodnota pH materiálu je 7,4).
Struktura nanovlákenné vrstvy napodobuje strukturu extracelulární matrix tkáně, poskytuje tedy buňkám dobré podmínky pro granulaci (probíhá od kraje rány směrem ke středu rány) a následnou reepitalizaci kožními buňkami (fibroblasty). Stabilita nanomateriálu ve vlhkém prostředí je 24 -\48 hodin. Po 72 hodinách je možné detekovat zbytky biodegradabilního materiálu na místě aplikace.
« ·
- 6 Objasnění obrázků na výkrese
Vynález bude blíže objasněn pomocí výkresů, kde obr. 1 znázorňuje schéma postupu modifikace chitosanu v neutrálním pH a obr. 2 znázorňuje mechanismus světlem aktivovaného zesítění metakrylátem modifikovaného chitosanu: (A) metakrylátovými skupinami modifikovaný chitosan; (B) mechanismus vzniku reaktivních radikálů ozářením UV v přítomnosti fotoiniciátoru; (C) vznik kovalentních vazeb a zesítění chitosanu; (D) přepokládaná struktura výsledného nanovlákna.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1 Λ 'J
Struktura laminátu: krycí vrstva (substrát) netkaná textilie spunbond 20/30 g/m2 / nanovlákenná vrstva se připravuje z chitosanu chemicky modifikovaného metakrylátovými skupinami, jehož strukturální stabilita je zajištěna UV kroslinkováním po výrobě nanovlákenné vrstvy.
Příklad 2 V tó.
Struktura laminátu: krycí vrstva (substrát) netkaná textilie spunbond 20^-30 g/m2 / nanovlákenná vrstva je vyrobena z roztoku chitosanu od 2 % hmot, do 10 % hmot, a PEO od 0,1 hmoV/o do 0,3 % hmot, přičemž do 100 % hmot,roztoku je doplněn o kyselinu octovou a vodu v poměru 2:1.
Příklad 3 i/
Struktura laminátu: krycí vrstva (substrát) netkaná textilie spunbond 20^30 g/m / nanovlákenná vrstva je vyrobena z roztoku chitosanu od 4 % hmot, do 9 % hmot., PEO od 0,1 hmots% do 0,3 % hmota želatiny od 0,5 % hmotsdo 5 % hmot;, přičemž do 100 % hmot; roztoku je doplněn o kyselinu octovou a vodu v poměru 2:1.
V příkladech 2 a 3 je nanovlákenná vrstva spojena s absorpční vrstvou adhezivem schváleným pro použití ve zdravotnických prostředcích. Adhezivenrmůže být práškové lepidlo (aplikace 3j10 g/m2) nebo tavná síťka např. PO 4605 (10-20 g/m2) nebo tavné (hot-melt lepidlo).
- 7 Další variantou spojení vrstev je pojení bezadhezivní např. ultrazvukem nebo termické pojení.
Substrát, který je použitý pro výrobu nanovlákenné vrstvy může být součástí produktu, který se před aplikací vždy sejme. V jiných aplikacích může být substrát odstraněn při procesu laminace a produkt je opatřen ochranným obalem, který je sejmut před aplikací.
Přímo na ránu se aplikuje nanovlákenná vrstva, absorpční vrstva použitá v příkladech 2 a 3 se nachází směrem z rány. Kryt je obvykle fixován na místě aplikace sekundárním krytím - lepící fólií nebo obvazovými materiály. Kryt může být také po okrajích a z vnější strany opatřen lepícím systémem, který zajišťuje jeho snadnou aplikaci a fixaci na požadovaném místě.
Nanovlákenná vrstva může obsahovat bioaktivní aditiva typu antimikrobiální látky, analgeticky působící látky, antibiotika, chemoterapeutika, enzymy, atd.
Claims (13)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob vytvoření nanovlákenné vrstvy na bázi chitosanu v roztoku s polyetylenoxidem (-PĚQ·) určené pro textilní kompozit ke krytí rány, vyznačující se tím, že monomer chitosanu se ve vodním prostředí smíchá s činidlem obsahujícím metakrylátovou skupinu, směs se podrobí filtraci a promytí H2O, suší se bez přístupu světla a výsledný produkt, kterým je rozpustný modifikovaný chitosan v pevné fázi, se rozdrtí na prášek, načež se připraví zvlákňovací směs tak, že se rozpustí modifikovaný chitosan a polyetylenjjxid (PEO) ve vodném^ roztoku kyseliny octové a takto připravený zvlákňovací roztok se aplikuje na vhodně zvolený substrát, načež se provede zesítění (ccosšlinky materiálu nanovlákenné vrstvy.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že monomer chitosanu s -NH2 skupinou při 80% deacetylaci rozpuštěný ve vodním prostředí v poměru 5 g chitosanu na 10 ml vody se smíchá s glycidylmetakrylátem (GIVTÉT) v poměru 2 mol chitosanu na 1 mol GMET a míchá se 24 h, směs se podrobí filtraci a promytí H2O, suší se bez přístupu světla po dobu dvou dnů a výsledný produkt, kterým je v kyselém vodním prostředí rozpustný modifikovaný chitosan v pevné fázi se rozdrtí na prášek, načež se připraví zvlákňovací směs tak, že se rozpustí modifikovaný chitosan a PEO ve vodnému roztoku kyseliny octové v objemovém poměru vody ke kyselině octové 2:1 tak, že chitosan tvoří 2 až 10 % hmotn. roztoku a tvoří 0,1 až 0,3 % hmotn. roztoku, takto připravený zvlákňovací roztok se aplikuje na vhodně zvolený substrát, načež se provede zesítění materiálu nanovlákenné vrstvy.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se zesítění provede podrobením nanovlákenné vrstvy UV záření.v
- 4. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že do roztoku modifikovaného chitosanu a PeÓ se přidá želatina tak, že chitosan tvoří 4 až 9 % hmotn. roztoku, F^á 0,1 až 0,3 % hmotn. roztoku a želatina 0,5 až 5,0 % hmot^ , roztoku, přičemž zasíťování se provede vystavením nanovlákenné vrstvy UV záření.
- 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že se zasíťování provede vystavením nanovlákenné vrstvy teplotě 130^0 po dobu 10 min.
- 6. Způsob podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že dO/Zvlákňovací
- 7 KANÉ směsi se přidá zesíťovací činidlo tetramethyleriglykoldimethaeryrate (TEGMA).7. Způsob podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že nanovlákenné vrstva se procesem laminace spojí s další vrstvou textilního kompozitu za použití adheziva nebo bezadhezivní technologií.
- 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že substrát použitý při výrobě nanovláken se sejme v průběhu procesu laminace, anebo před aplikací kompozitu.
- 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že se nanovlákenné vrstva opatří ochranným obalem, který se sejme před aplikací krytu rány.
- 10. Způsob podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že se nanovlákenné vrstva napojí bioaktivními aditivy typu antimikrobiální látky, analgeticky působící látky, antibiotika, chemoterapeutika nebo enzymy.
- 11. Textilní kompozit pro krytí rány zhotovený způsobem podle některého z předchozích nároků sestávající z nejméně jedné vrstvy obsahující alespoň jednu nanovlákennou vrstvu, vyznačující se tím, že nanovlákenné vrstva je připravena z chitosanu chemicky modifikovaného metakrylátovými skupinami, jehož strukturální stabilita je zajištěna UV zesítěním po výrobě nanovlákenné vrstvy.··«»··» ·· O* «· ·· · ♦·· ·- 10
- 12ATextilní kompozit pro krytí rány podle nároku 11, vyznačující se tím, že nanovlákenná vrstva je vyrobena z roztoku chitosanu od 2 % hmoto do 10 % hmotná PEO od 0,1 hmot-$ó do 0,3 % hmotypřičemž do 100 % hmotyjoztoku je doplněn o kyselinu octovou a vodu v poměru 2:1.
- 13« Textilní kompozit pro krytí rány podle nároku 11, vyznačující se tím, že nanovlákenná vrstva je vyrobena z roztoku chitosanu od 4 % hmoto do 9 % hmoty pEO od 0,1 hmoto% do 0,3 % hmotia želatiny od 0,5 % hmotodo 5 % hmoty přičemž do 100 % hmot^roztoku je doplněn o kyselinu octovou a vodu v poměru 2:1.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-688A CZ2016688A3 (cs) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | Způsob vytvoření nanovlákenné vrstvy a textilní kompozit obsahující nanovlákennou vrstvu vytvořenou tímto způsobem |
| PCT/CZ2017/000070 WO2018082721A1 (en) | 2016-11-03 | 2017-11-02 | Method for producing a nanofiber layer and a textile composite comprising the nanofiber layer |
| EP17818031.1A EP3534973B1 (en) | 2016-11-03 | 2017-11-02 | Method for producing a nanofiber layer and a textile composite comprising the nanofiber layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-688A CZ2016688A3 (cs) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | Způsob vytvoření nanovlákenné vrstvy a textilní kompozit obsahující nanovlákennou vrstvu vytvořenou tímto způsobem |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ307059B6 CZ307059B6 (cs) | 2017-12-20 |
| CZ2016688A3 true CZ2016688A3 (cs) | 2017-12-20 |
Family
ID=60655924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2016-688A CZ2016688A3 (cs) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | Způsob vytvoření nanovlákenné vrstvy a textilní kompozit obsahující nanovlákennou vrstvu vytvořenou tímto způsobem |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3534973B1 (cs) |
| CZ (1) | CZ2016688A3 (cs) |
| WO (1) | WO2018082721A1 (cs) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ35836U1 (cs) | 2021-09-10 | 2022-03-08 | Contipro A.S. | Kompozitní kryt obsahující nanovlákennou aktivní vrstvu |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0126923D0 (en) * | 2001-11-09 | 2002-01-02 | Procter & Gamble | Chitosan compositions |
| TW200740472A (en) * | 2007-07-31 | 2007-11-01 | Univ Chang Gung | Manufacturing method of wound dressing using nano-fiber |
| CZ303471B6 (cs) * | 2007-10-03 | 2012-10-03 | Contipro Biotech S.R.O. | Prípravek pro hojení ran a prevenci adheze bandáže na ránu obsahující chitosan-glukan |
| US9101508B2 (en) * | 2011-12-07 | 2015-08-11 | Esmaeil Mirzaei | Electro spun nanofibrous wound dressing and a method of synthesizing the same |
| CZ304651B6 (cs) * | 2012-05-11 | 2014-08-20 | Contipro Biotech S.R.O. | Způsob přípravy mikrovláken, způsob výroby krytů ran, kryty ran a zařízení pro přípravu polysacharidových vláken |
| CN202711234U (zh) * | 2012-08-09 | 2013-01-30 | 纬创资通股份有限公司 | 电子装置及计算机系统 |
| CZ2012578A3 (cs) * | 2012-08-28 | 2014-03-12 | C2P S.R.O. | Biodegradovatelná nanovlákna nebo mikrovlákna |
| KR101576246B1 (ko) * | 2014-04-30 | 2015-12-10 | 전남대학교산학협력단 | 수용성 키토산과 폴리에틸렌옥사이드를 활용한 유착방지용 나노섬유시트와 이의 제조방법 |
| CN105536577B (zh) * | 2016-01-25 | 2018-06-26 | 东华大学 | 一种壳聚糖纳米纤维基复合滤膜制备的新方法 |
-
2016
- 2016-11-03 CZ CZ2016-688A patent/CZ2016688A3/cs unknown
-
2017
- 2017-11-02 WO PCT/CZ2017/000070 patent/WO2018082721A1/en unknown
- 2017-11-02 EP EP17818031.1A patent/EP3534973B1/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2018082721A1 (en) | 2018-05-11 |
| EP3534973B1 (en) | 2022-12-14 |
| CZ307059B6 (cs) | 2017-12-20 |
| EP3534973A1 (en) | 2019-09-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Montazerian et al. | Engineered hemostatic biomaterials for sealing wounds | |
| Kang et al. | 3D bioprinting of dECM/Gel/QCS/nHAp hybrid scaffolds laden with mesenchymal stem cell-derived exosomes to improve angiogenesis and osteogenesis | |
| Stergar et al. | Review of aerogel-based materials in biomedical applications | |
| Zhu et al. | A choline phosphoryl-conjugated chitosan/oxidized dextran injectable self-healing hydrogel for improved hemostatic efficacy | |
| DE69623801T2 (de) | Wasserlöslicher film | |
| WO2010059280A4 (en) | Fibrous tissue sealant and method of using same | |
| Wang et al. | Forward wound closure with regenerated silk fibroin and polylysine-modified chitosan composite bioadhesives as dressings | |
| Fenn et al. | Anticancer therapeutic alginate-based tissue sealants for lung repair | |
| Zhu et al. | Naturally derived injectable dual-cross-linked adhesive hydrogel for acute hemorrhage control and wound healing | |
| Dwivedi et al. | Fabrication and assessment of gentamicin loaded electrospun nanofibrous scaffolds as a quick wound healing dressing material | |
| Xu et al. | Etamsylate loaded oxidized Konjac glucomannan-ε-polylysine injectable hydrogels for rapid hemostasis and wound healing | |
| CN102210884A (zh) | 抗菌促愈创伤敷料的制备方法 | |
| CN116999605A (zh) | 具有强粘附力、抗菌性及可降解性的止血粉的制备方法 | |
| Sekhar et al. | Biomimetic hemostatic powder derived from coacervate-immobilized thermogelling copolymers | |
| Fang et al. | Gluing blood into adhesive gel by oppositely charged polysaccharide dry powder inspired by fibrin fibers coagulation mediator | |
| Salehi et al. | Advancements in Wound Dressings: The Role of Chitin/Chitosan-based Biocomposites | |
| Plascencia Martinez et al. | Comparative study of single and coaxial electrospun antimicrobial cross-linked scaffolds enriched with aloe vera: characterization, antimicrobial activity, drug delivery, cytotoxicity, and cell proliferation on adipose stem cells and human skin fibroblast | |
| Yang et al. | Water-triggered self-expanding agarose/chitosan-gallate hemostatic sponge for incompressible wounds | |
| Fang et al. | Cohering Plasma into Adhesive Gel by Natural Biopolymer–Nanoparticle Hybrid Powder for Efficient Hemostasis and Wound Healing | |
| US10137219B2 (en) | Coherent blood coagulation structure of water-insoluble chitosan and water-dispersible starch coating | |
| CZ2016688A3 (cs) | Způsob vytvoření nanovlákenné vrstvy a textilní kompozit obsahující nanovlákennou vrstvu vytvořenou tímto způsobem | |
| CA2959946C (en) | A coherent blood coagulation structure of water-insoluble chitosan and water-dispersible starch coating | |
| Fang et al. | Coagulating blood into adhesive gel by hybrid powder based on oppositely charged polysaccharide/tannic acid-modified mesoporous bioactive glass | |
| Hu et al. | Biodegradable Polymeric Microspheres with Enhanced Hemostatic and Antibacterial Properties for Wound Healing | |
| CN118974335A (zh) | 透明质酸盐纳米织物片材及其制备方法 |