PL241006B1 - Sposób otrzymywania hydrożelowego materiału opatrunkowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania opatrunkowych materiałów hydrożelowych zawierających matrycę polimerową utworzoną z polimeru pochodzenia naturalnego i syntetycznego oraz substancje czynne pochodzenia roślinnego.

Opatrunkowe materiały hydrożelowe to układy dwuskładnikowe, które składają się z hydrofilowej nierozpuszczalnej w wodzie matrycy polimerowej o usieciowanej trójwymiarowej strukturze (fazy zdyspergowanej) oraz z rozpuszczalnika (fazy dyspergującej), którą zazwyczaj jest woda (Kamoun, E.A., Kenawy, El-Refaie S., Xin Chen, A review on polymeric hydrogel membranes for wound dressing applications: PVA-based hydrogel dressings, J. Adv. Res. 2017, 8(3), 217-233).

Najbardziej charakterystyczną cechą opatrunków hydrożelowych jest utrzymywanie rany w stanie wilgotnym, co przyspiesza proces gojenia. Takie rozwiązanie umożliwia również bezbolesną zmianę opatrunku oraz zapobiega nadmiernej utracie płynów ustrojowych. Trójwymiarowa struktura hydrożelu wspomaga tworzenie bariery ochronnej przed zakażeniem oraz zatrzymuje bakterie, pochodzące z rany, we wnętrzu matrycy. Oprócz tego stanowią one również warstwę przepuszczalną dla tlenu, co ułatwia regenerację komórek i chroni przed rozwojem groźnych beztlenowców (Blessing Atim Aderibigbe, Buhle Buyana, Alginate in Wound Dressings, Pharmaceutics 2018, 10(2), 42; Dhivya, S., Padma, V.V., Santhini, E. Wound dressings - A review, BioMedicine 2015, 5, 24-28; Sood, A., Granick, M.S., Tomaselli, N.L. Wound dressings and comparative effectiveness data, Adv. Wound Care 2014, 3, 511529; Sezer, A.D., Cevher, E. Biopolymers as wound healing materials: Challenges and new strategies. In Biomaterials Applications for Nanomedicine; Pignatello, R,, Ed.; InTech: Rijeka, Croatia, 2011, 383414; Bialik-Wąs K., Pielichowski, K. Polimerowe opatrunki hydrożelowe dla zastosowań biomedycznych, Czasopismo techniczne, Wyd. PK, 2011, 10, 40-52).

Z praktyki medycznej znanych jest szereg opatrunków hydrożelowych, które różnią się rodzajem materiału, z jakiego są wykonane oraz możliwościami aplikacyjnymi, ponieważ są przeznaczone do różnych rodzajów ran w zależności od ich etiologii, fazy gojenia, głębokości uszkodzenia tkanek, charakteru wysięku i obecności zakażenia (Almeida, J.F., Ferreira, P., Lopes, A., Gil, M.H. Photocrosslinkable biodegradable responsive hydrogels as drug delivery systems, Int. J. Biol. Macromol. 2011, 49, 948-954; Kamoun, E.A., Kenawy, El-Refaie S., Xin Chen, A review on polymeric hydrogel membranes for wound dressing applications: PVA-based hydrogel dressings, J. Adv. Res. 2017, 8(3), 217-233). Znane opatrunki hydrożelowe o nazwach handlowych AQUA-GEL, Geliperm, IntraSite Gel, w swojej strukturze zawierają głównie mieszaninę polimerów syntetycznych i naturalnych, ale nie posiadają one żadnych dodatkowych substancji leczniczych (Bialik-Wąs, K., Pielichowski, K. Polimerowe opatrunki hydrożelowe dla zastosowań biomedycznych, Czasopismo techniczne, Wyd. PK, 2011, 10, 40-52; Singh, B., Pal, L. Development of sterculia gum based wound dressings for use in drug delivery, European Polymer Journal, 2008, 44, 3222-3230; Varshney, L. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam interactions with Materials and Atoms, 2007, 255, 343-349; Zhu, J. Bioactive modification of poly(ethylene glycol) hydrogels for tissue engineering, Biomaterials, 2010, 31,4639-5).

Z opisu patentowego PL 151 581 znany jest sposób wytwarzania opatrunków hydrożelowych z polimerów syntetycznych i naturalnych, na drodze polimeryzacji i sieciowania, charakteryzujący się tym, że wodny roztwór poliwinylopirolidonu lub jego monomeru, agaru, poliglikolu etylenowego lub poliglikolu propylenowego, o składzie w procentach wagowych: 2-10% poliwinylopirolidonu lub jego monomeru, nie więcej niż 5% agaru, nie mniej niż 75% wody destylowanej i 1-3% poliglikolu etylenowego lub propylenowego, wylewa się do formy nadającej kształt opatrunkowi, szczelnie zamyka w tej formie i poddaje napromieniowaniu dawką promieniowania jonizującego nie mniejszą niż 25 kGy.

Wilgotne opatrunki hydrożelowe zawierają zwykle mieszaninę polimerów naturalnych, jak np. agar, pektyna, żelatyna, skrobia, celuloza, chityna, chitozan, alginiany, guma sterculia oraz polimerów syntetycznych, do których najczęściej należą poli(alkohol winylowy), poli(N-winylopiroIidon), poli(kwas akrylowy), poli(glikol etylenowy) (Singh, B., Pal, L. Development of sterculia gum based wound dressings for use in drug delivery, European Polymer Journal, 2008, 44, 3222-3230; Zhu, J. Bioactive modification of poly(ethylene glycol) hydrogels for tissue engineering, Biomaterials, 2010, 31,4639-56).

Spośród wielu polimerów naturalnych stosowanych do otrzymywania materiałów hydrożelowych przeznaczonych na opatrunki, korzystne aplikacyjnie właściwości wykazują polisacharydy, w tym alginiany. Hydrożele alginianowe należą do grupy związków biokompatybilnych, biodegradowalnych i nietoksycznych względem ludzkiego organizmu i środowiska. Ponadto, mogą być wytwarzane w różnych formach, tzn. jako filmy, membrany, włókna/nanowłókna, jak i pianki (Almeida, J.F., Ferreira, P., Lopes,

PL 241 006 B1

A., Gil, M.H. Photocrosslinkable biodegradable responsive hydrogels as drug delivery systems, Int. J. Biol. Macromol; 2011,49, 948-954; Lee, K.Y., Mooney, D.J. Alginate: Properties and biomedical applications, Progress in Polymer Science 37, 2012, 106-126).

Znane z praktyki opatrunki alginianowe, które występują pod następującymi nazwami handlowymi: Kaltostat™, Tegagen™, AlgiSite M™, Sorbsan™, Algivon®, Algicell™ (z dodatkiem srebra), Fibracol™ Plus (z dodatkiem kolagenu) nie zawierają w swoim składzie poli(alkoholu winylowego) (PVA) oraz substancji czynnych pochodzenia roślinnego.

Z publikacji Nam, S.Y., Nho, Y.C., Hong, S.H., Chae, G.T., Jang, H.S., Suh, T.S., et al. Evaluation ofpoly(vinyl alcohol) alginate hydrogels cross-linedbyy-ray irradiation technique, Macromol. Res. 2004, 12(2), 219-24 i Horia, M. Nizam El-Din, Safaa, G., Abd Alla, Abdel Wahab M. El-Naggar, Swelling, thermal and mechanical properties of poly(vinyl alcohol)/sodium alginate hydrogels synthesized by electron beam irradiation, Journal of Macromolecular Science, 2007, 44:3, 291-297, znane są sposoby otrzymywania hydrożeli na bazie alginianu sodu i poli(alkoholu winylowego) (PVA) pod wpływem promieniowania radiacyjnego.

Podobny sposób ujawniono: w pracach Oj u Jeon, Kamal H. Bouhadir, Joseph M. Mansour, Eben Alsberg, Photocrosslinked alginate hydrogels with tunable biodegradation rates and mechanical properties , Biomaterials, 2009, 30, 2724-2734; Smeds, K.A., Grinstaff, M.W. Photocrosslinkable polysaccharides for in situ hydrogel formation, Journal of Biomedical Materials Research, 2001, 54, 115-121 i Chou, A.l, Nicoll, S.B. Characterization of photocrosslinked alginate hydrogels for nucleus pulposus cell encapsulation, Journal of Biomedical Materials Research Part A, 2009, 91A(1), 187-194, z tym że tego typu materiały syntezowano w obecności promieniowania UV.

Z kolei w publikacji Saarai, A., Sedlacek, T., Kasparkova, V., Kitano, T., Saha, P. On the characterization of sodium alginate/gelatine-based hydrogels for wound dressing, J. Appl. Polym. Sci. 2012, 126, E79-E88 przedstawiono wyniki badań hydrożeli uzyskanych przy wykorzystaniu alginianu sodu i żelatyny, co pozwoliło wybrać skład potencjalnych materiałów opatrunkowych.

Szereg publikacji dotyczy również układów hydrożelowych zawierających różne polisacharydy (np. alginian i chitozan): Straccia, M.C., d’Ayala, G.G., Romano, I., Oliva, A., Laurienzo, P. Alginate hydrogels coated with chitosan for wound dressing, Mar. Drugs 2015, 13, 2890-2908; Murakami, K., Aoki, H., Nakamura, S., Nakamura, S.I., Takikawa, M., Hanzawa, M., Kishimoto, S., Hattori, H., Tanaka, Y., Kiyosawa, T. et al. Hydrogel blends of chitin/chitosan, fucoidan and alginate as healing-impaired wound dressings, Biomaterials 2010, 31,83-90 i Tiantian Wu, Jiaqi Huang, Yangyang Jiang, Yaqin Hu, Xingqian Ye, Donghong Liu, Jianchu Chen, Formation of hydrogels based on chitosan/alginate for the delivery of lysozyme and their antibacterial activity, Food Chemistry 2018, 240, 361-369.

Ponadto, znane są rozwiązania opatrunków hydrożelowych, zawierających połączenie matrycy polimerowej z substancjami czynnymi, tj. nitrofurazon, ampicylina i klindamycyna, co ujawniono przykładowo w: Kim, J.O., Choi, J.Y., Park, J.K., Kim, J.H., Jin, S.G., Chang, S.W. et al. Development of clindamycin-loaded wound dressing with polyvinyl alcohol and sodium alginate, Biolog Pharm Bull 2008, 31, 2277-88.

W publikacjach Sanchez-Machado, D.l. et al. Aloe vera: Ancient knowledge with new frontiers, Trends in Food Science & Technology, 2017, 61,94-102; Radha, M.H., Laxmipriya, N.P. Evaluation of Biological Properties and Clinical Effectiveness of Aloe vera: A Systematic Review, Journal of Traditional and Complementary Medicine, 2015, 5(1), 21-26, wskazano, że aloes (Aloe vera) zawiera ponad 200 składników odżywczych, takich jak witaminy (A, Bi, B2, B3, Bs, B12, C, E, kwas foliowy, cholina), minerały (wapń, fosfor, potas, żelazo, sód, magnez, miedź, chrom i cynk), cukry (monosacharydy: glukoza i fruktoza, polisacharydy: polimannozy i glukomannozy, mukopolisacharydy: acemannan), aminokwasy (izoleucyna, leucyna, lizyna, metionina, fenyloalanina, treonina, walina, kwas asparaginowy, kwas glutaminowy, alanina, arginina, cysteina, glicyna, histydyna, hydroksyprolina, prolina, seryna, tyrozyna), enzymy, hormony, flawonoidy. Z uwagi na swoje właściwości przeciwbakteryjne i antyseptyczne, a także stymulujące wzrost fibroblastów, ekstrakt lub sok z Aloe vera jest obiecującym składnikiem hydrożelowych opatrunków interaktywnych.

W pracach naukowych Pereira, R., Carvalho, A., Vaz, D.C., Gil, M.H., Mendes, A., Bartolo, P. Development of novel alginate based hydrogel films for wound healing applications, Int. J. Biol. Macromol. 2013, 52, 221-230; Pereira, R., Tojeira, A., Vaz, D.C., Mendes, A., Bartolo, P. Preparation and characterization of films based on alginate and Aloe vera, Int. J. Polym. Anal. Charact. 2011, 16, 449464 znajdują się opisy dotyczące hydrożeli alginianowych zawierających substancje czynne z Aloe vera. Hydrożele te otrzymywane są na drodze sieciowania jonowego przy użyciu jonów wapnia Ca²⁺.

PL 241 006 B1

Według innych doniesień literaturowych: Lee, K.Y., Mooney, D.J. Alginate: Properties andbiomedical applications, Progress in Polymer Science 2012, 37,106-126; Topuz, F., Henke, A., Richtering, W., Groll, J. Magnesium ions and alginate do form hydrogels: A rheological study, Soft Matter 2012, 8, 4877-4881; M0rch, Y.A., Qi,M., Gundersen, P.O., Formo, K., Lacik, I., Skjak-Br^k, G., Oberholzer, J., Strand, B.L., Binding and leakage of barium in alginate microbeads, J. Biomed, Mater. Res. A 2012, 100, 2939-2947; Yin, M., Xu, F., Ding, H., Tan, F., Song, F., Wang, J. Incorporation of magnesium ions into photo-crosslinked alginate hydrogel enhanced cell adhesion ability, J. Tissue Eng. Regen. Med. 2015, 9, 1088-1092 i Mohandas, A., Sudheesh Kumar, P.T., Raja, B., Lakshmanan, V.K., Jayakumar, R. Exploration of alginate hydrogel/nano zinc oxide composite bandages for infected wounds, Int. J. Nanomed. 2015, 10, 53-66, hydrożele alginianowe mogą być również sieciowane za pomocą jonów innych niż wapń, tj.: magnezu, baru, kadmu, kobaltu, cynku, manganu.

W opisie patentowym US 5470576 przedstawiono opatrunek na ranę, zawierający wkładkę chłonną zaimpregnowaną alginianem w celu przyspieszenia gojenia się rany, która po zetknięciu z nią będzie wykazywać właściwości hemostatyczne, przy czym wkładka chłonna jest scharakteryzowana jako miękka i elastyczna.

Natomiast w opisie patentowym US 10272108 wskazano, że można połączyć mieszaninę polimerów, tj. karboksymetylocelulozę i poli(N-winylopirolidon) nie tylko z Aloe vera, ale również z nanosrebrem, dzięki czemu uzyskano opatrunek charakteryzujący się silnymi właściwościami antybakteryjnymi. Należy jednak zauważyć, że w tym przypadku nie zastosowano ani alginianu sodu, ani PVA.

W opisie zgłoszenia patentowego US 20100234784 ujawniono bandaż uciskowy do leczenia bólu i stanu zapalnego, zawierający podłoże nośne i sieć przenikających się łańcuchów poli(alkoholu winylowego) (PVA) oraz substancje pochodzenia naturalnego, np. aloes, arnika, lawenda, kamfora, mentol. Jednak matryca PVA nie stanowiła głównego rusztowania opatrunku, ponieważ materiały opatrunkowe otrzymywano przez zanurzanie gotowego bandażu w uprzednio przygotowanych roztworach polimerowych.

Ujawniono również kompozycję, przedstawioną w opisie patentowym US 7799352, która zawiera: 1-50% polimeru biokompatybilnego, 1-20% polialkoholu i 1-30% ekstraktu roślinnego. W odniesieniu do polimeru, wskazano na: poli(alkohol winylowy), poli(N-winylopirolidon), poli(kwas akrylowy), poli(tlenek etylenu), karraganian, pochodne karboksymetylocelulozy, żelatyna, agar, alginiany, chitozan lub ich kombinacje. Natomiast spośród polialkoholi stosowano: glicerynę, glikol etylenowy, glikol butylenowy, glikol heksylenowy, sorbitol, mannitol, poli(glikol etylenowy) lub ich kombinacje. Ponadto, formulacje zawierały następujące ekstrakty roślinne z: Houttuynia cordata, Chelidonium Majus (Celandine), igły sosny, Canavalia gladiata. Wybrane grupy analizowanych materiałów składały się również z rozmarynu, lawendy, mięty ogrodowej, rumianku, czerwonokrzewu i ich kombinacji. Należy zaznaczyć, że w tym opisie nie wskazano Aloe vera ani w postaci soku, ani ekstraktu, a proponowane opatrunki były otrzymywane radiacyjnie lub pod wpływem promieniowania UV.

Z powyższych informacji ze stanu techniki wynika, że nie są znane hydrożelowe materiały opatrunkowe zawierające sieciowaną nieradiacyjnie matrycę, utworzoną na bazie polimeru naturalnego alginianu sodu i polimeru syntetycznego - poli(alkoholu winylowego) (PVA), wzbogaconą ekstraktem lub sokiem z Aloe vera, dlatego też zasadne jest opracowanie sposobu otrzymywania hydrożelowej matrycy alginianowo - winylowej, wzbogaconej substancjami czynnymi z aloesu, przy użyciu diakrylanu poli(glikolu etylenowego) jako czynnika sieciującego. Takie rozwiązanie umożliwi uzyskanie hydrożelowych materiałów opatrunkowych modyfikowanych substancjami czynnymi pochodzenia roślinnego, stanowiących bazę do stworzenia bio-hybrydowych materiałów opatrunkowych przeznaczonych do leczenia ran trudno gojących się i przewlekłych.

Zgodnie z wynalazkiem, sposób otrzymywania hydrożelowego materiału opatrunkowego na bazie polimeru naturalnego - alginianu sodu i polimeru syntetycznego - poli(alkoholu winylowego), wzbogaconego ekstraktem lub sokiem z Aloe vera, w którym to sposobie przygotowuje się mieszaninę z roztworów polimeru naturalnego i syntetycznego oraz po dodaniu do niej ekstraktu lub soku z Aloe vera sieciuje się ją, charakteryzuje się tym, że wodny roztwór alginianu sodu, o stężeniu od 1,0 do 2,5% wag:, korzystnie 2,0% wag., w ilości od 10 do 75% obj. w stosunku do bazowej kompozycji (to jest mieszaniny składającej się z alginianu sodu, poli(alkoholu winylowego) oraz ekstraktu lub soku z Aloe vera), łączy się w temperaturze otoczenia, przy ciągłym mieszaniu, z wodnym roztworem poli (alkoholu winylowego), o stężeniu od 5,0 do 12,5% wag., korzystnie 5% wag., w ilości od 10 do 70% obj. do bazowej kompozycji oraz z 2% wag. roztworem ekstraktu lub soku z Aloe vera, w ilości od 5 do 25% obj. do bazowej kompozycji, po czym do ujednorodnionej mieszaniny roztworów wprowadza się, przy

PL 241 006 B1 ciągłym mieszaniu, czynnik sieciujący, którym jest diakrylan poli(glikolu etylenowego) - PEGDA w ilości od 6,0 do 10% obj. do bazowej kompozycji, a korzystnie 7,5% obj. i ogrzewa całość do temperatury 68 - 72°C, po czym wprowadza się inicjator, którym jest roztwór 1% wag. nadsiarczanu amonu, w ilości od 0,8 do 4,2% obj. do bazowej kompozycji, korzystnie 4,2% obj., a następnie dokładnie wymieszaną kompozycję poddaje się sieciowaniu, korzystnie na płycie grzewczej, w temperaturze od 65 do 80°C, korzystnie 80°C, przez 60 do 120 minut, korzystnie 90 minut. Po tym czasie prowadzi się reakcję dosieciowania w temperaturze od 25 do 30°C, w czasie 24 h do 48 h, korzystnie 48 h.

Korzystnie, do mieszaniny przed dodaniem czynnika sieciującego wprowadza się bezwodną glicerynę w ilości od 1,7 do 3,3% obj. do bazowej kompozycji, a najlepiej 1,7% obj.

Korzystnie, wodny roztwór poli(alkoholu winylowego) sporządza się w temperaturze od 50 do 70°C.

Korzystnie, wodny roztwór alginianu sodu sporządza się w temperaturze od 30 do 50°C.

Korzystnie, stosuje się czynnik sieciujący diakrylan poli(glikolu etylenowego) - PEGDA o średniej masie cząsteczkowej wynoszącej od 575 do 700 g/mol.

Wynalazek w kilku przykładach jego realizacji, został objaśniony szczegółowo poniżej.

P r z y k ł a d 1 (Materiał hydrożelowy nr 1)

Odczynniki: Poli(alkohol winylowy) (PVA, 72000) - produkt firmy POCH Poland S.A., alginian sodu (SA) - produkt firmy Sigma Aldrich Inc., diakrylan poli(glikolu etylenowego) 700 - produkt firmy Sigma-Aldrich, nadsiarczan amonu - produkt firmy POCH Poland S.A., zatężony ekstrakt aloesu (liofilizat).

Roztwór (A): w 27 ml wody destylowanej, w temperaturze od 50 do 70°C, rozpuszczono 2,7 g poli(alkoholu winylowego).

Roztwór (B): W 27 ml wody destylowanej, w temperaturze od 30 do 50°C, rozpuszczono 0,54 g alginianu sodu.

Roztwór (C): W 6 ml wody destylowanej, w temperaturze od 20 do 25°C rozpuszczono 0,12 g zatężonego ekstraktu aloesu.

Roztwór (D): W 50 ml wody destylowanej, w temperaturze od 20 do 25°C rozpuszczono 0,50 g nadsiarczanu amonu.

Przebieg reakcji otrzymywania materiału hydrożelowego nr 1: W temperaturze otoczenia do ostudzonego roztworu (A) dozowano ostudzony roztwór (B) i roztwór (C), po czym przy ciągłym mieszaniu na mieszadle magnetycznym, dozowano 4,5 ml diakrylanu poli(glikolu etylenowego). Uzyskaną mieszaninę poddano ogrzaniu do temperatury 70±2°C, a następnie dozowano 2,5 ml roztworu (D). Do przeprowadzenia reakcji wykorzystano pełne objętości przygotowanych roztworów (A), (B), (C). Następnie mieszaninę zawierającą wszystkie niezbędne komponenty, wlano na szklane szalki i poddano reakcji sieciowania na płycie grzewczej w temperaturze 80°C przez 90 minut. Po tym czasie przeprowadzono reakcję dosieciowania w temperaturze pokojowej, w czasie od 24 h. Otrzymano elastyczny opatrunkowy materiał hydrożelowy.

P r z y k ł a d 2 (Materiał hydrożelowy nr 2)

Odczynniki: Poli(alkohol winylowy) (PVA, 72000) jak w przykładzie 1, alginian sodu (SA) jak w przykładzie 1, diakrylan poli(glikolu etylenowego) jak w przykładzie 1, nadsiarczan amonu jak w przykładzie 1, sok z aloesu, gliceryna - produkt firmy POCH Poland S.A.

Roztwór (A): w 27 ml wody destylowanej, w temperaturze od 50 do 70°C, rozpuszczono 2,7 g poli(alkoholu winylowego).

Roztwór (B): W 27 ml wody destylowanej, w temperaturze od 30 do 50°C, rozpuszczono 0,54 g alginianu sodu.

Roztwór (C): 6 ml soku z aloesu.

Roztwór (D): W 50 ml wody destylowanej, w temperaturze od 20 do 25°C rozpuszczono 0,50 g nadsiarczanu amonu.

Przebieg reakcji otrzymywania materiału hydrożelowego nr 2: W temperaturze otoczenia do ostudzonego roztworu (A) dozowano ostudzony roztwór (B) i roztwór (C), po czym przy ciągłym mieszaniu na mieszadle magnetycznym dozowano, 4 ml diakrylanu poli(glikolu etylenowego) oraz 1 ml gliceryny. Uzyskaną mieszaninę poddano ogrzaniu do temperatury 70±2°C, a następnie dozowano 2,5 ml roztworu (D). Do przeprowadzenia reakcji wykorzystano pełne objętości przygotowanych roztworów (A), (B), (C). Następnie mieszaninę zawierającą wszystkie niezbędne komponenty, wlano na szklane szalki

PL 241 006 B1 i poddano reakcji sieciowania na płycie grzewczej w temperaturze 80°C przez 90 minut. Po tym czasie przeprowadzono reakcję dosieciowania w temperaturze pokojowej, w czasie 36 h. Otrzymano elastyczny opatrunkowy materiał hydrożelowy.

P r z y k ł a d 3 (Materiał hydrożelowy nr 3)

Odczynniki: Poli(alkohol winylowy) (PVA, 72000) jak w przykładzie 1, alginian sodu (SA) jak w przykładzie 1, diakrylan poli(glikolu etylenowego) 575 - Sigma Aldrich Inc., nadsiarczan amonu jak w przykładzie 1, zatężony ekstrakt aloesu (liofilizat) jak w przykładzie 1, gliceryna jak w przykładzie 2.

Roztwór (A): w 32 ml wody destylowanej, w temperaturze od 50 do 70°C, rozpuszczono 1,6 g poli(alkoholu winylowego).

Roztwór (B): W 16 ml wody destylowanej, w temperaturze od 30 do 50°C, rozpuszczono 0,24 g alginianu sodu.

Roztwór (C): W 12 ml wody destylowanej, w temperaturze od 20 do 25°C rozpuszczono 0,24 g zatężonego ekstraktu aloesu.

Roztwór (D): W 50 ml wody destylowanej, w temperaturze od 20 do 25°C rozpuszczono 0,50 g nadsiarczanu amonu.

Przebieg reakcji otrzymywania materiału hydrożelowego nr 3: W temperaturze otoczenia do ostudzonego roztworu (A) dozowano ostudzony roztwór (B) i roztwór (C), po czym przy ciągłym mieszaniu na mieszadle magnetycznym dozowano, 5 ml diakrylanu poli(glikolu etylenowego) oraz 0,5 ml gliceryny. Uzyskaną mieszaninę poddano ogrzaniu do temperatury 70±2°C, a następnie dozowano 2,5 ml roztworu (D). Do przeprowadzenia reakcji wykorzystano pełne objętości przygotowanych roztworów (A), (B), (C). Następnie mieszaninę zawierającą wszystkie niezbędne komponenty, wlano na szklane szalki i poddano reakcji sieciowania na płycie grzewczej w temperaturze 70°C przez 90 minut. Po tym czasie przeprowadzono reakcję dosieciowania w temperaturze pokojowej, w czasie 48 h. Otrzymano elastyczny opatrunkowy materiał hydrożelowy.

P r z y k ł a d 4 (Materiał hydrożelowy nr 4)

Odczynniki: Poli(alkohol winylowy) (PVA, 72000) jak w przykładzie 1, alginian sodu (SA) jak w przykładzie 1, diakrylan poli(glikolu etylenowego) 575 jak w przykładzie 3, nadsiarczan amonu jak w przykładzie 1, zatężony ekstrakt aloesu (liofilizat) jak w przykładzie 1, gliceryna jak w przykładzie 2.

Roztwór (A): w 15 ml wody destylowanej, w temperaturze od 50 do 70°C, rozpuszczono 1,1 g poli(alkoholu winylowego).

Roztwór (B): W 30 ml wody destylowanej, w temperaturze od 30 do 50°C, rozpuszczono 0,75 g alginianu sodu.

Roztwór (C): W 15 ml wody destylowanej, w temperaturze od 20 do 25°C rozpuszczono 0,3 g zatężonego ekstraktu aloesu.

Roztwór (D): W 50 ml wody destylowanej, w temperaturze od 20 do 25°C rozpuszczono 0,50 g nadsiarczanu amonu.

Przebieg reakcji otrzymywania materiału hydrożelowego nr 4: W temperaturze otoczenia do ostudzonego roztworu (A) dozowano ostudzony roztwór (B) i roztwór (C), po czym przy ciągłym mieszaniu na mieszadle magnetycznym dozowano, 4,5 ml diakrylanu poli(glikolu etylenowego) oraz 0,5 ml gliceryny. Uzyskaną mieszaninę poddano ogrzaniu do temperatury 70±2°C, a następnie dozowano 2,5 ml roztworu (D). Do przeprowadzenia reakcji wykorzystano pełne objętości przygotowanych roztworów (A), (B), (C). Następnie mieszaninę zawierającą wszystkie niezbędne komponenty, wlano na szklane szalki i poddano reakcji sieciowania na płycie grzewczej w temperaturze 75°C przez 90 minut. Po tym czasie przeprowadzono reakcję dosieciowania w temperaturze pokojowej, w czasie 42 h. Otrzymano elastyczny opatrunkowy materiał hydrożelowy.

Claims (5)

1. Sposób otrzymywania hydrożelowego materiału opatrunkowego na bazie polimeru naturalnego - alginianu sodu i polimeru syntetycznego - poli(alkoholu winylowego), wzbogaconego ekstraktem lub sokiem z Aloe vera, w którym to sposobie przygotowuje się mieszaninę z roztworów polimeru naturalnego i syntetycznego, oraz po dodaniu do niej ekstraktu lub soku z Aloe vera sieciuje się ją, znamienny tym, że wodny roztwór alginianu sodu, o stężeniu od

PL 241 006 B1

1,0 do 2,5% wag., korzystnie 2,0% wag., w ilości od 10 do 75% obj. w stosunku do bazowej kompozycji, to jest mieszaniny składającej się z alginianu sodu, poli(alkoholu winylowego) i ekstraktu lub soku z Aloe vera, łączy się w temperaturze otoczenia, przy ciągłym mieszaniu, z wodnym roztworem poli(alkoholu winylowego), o stężeniu od 5,0 do 12,5% wag., korzystnie 5% wag., w ilości od 10 do 70% obj. do bazowej kompozycji oraz z 2% wag. roztworem ekstraktu lub soku Aloe vera, w ilości od 5 do 25% obj. do bazowej kompozycji, po czym do ujednorodnionej mieszaniny wprowadza się, przy ciągłym mieszaniu, czynnik sieciujący, którym jest diakrylan poli(glikolu etylenowego) w ilości od 6,0 do 10% obj. do bazowej kompozycji, a korzystnie 7,5% obj. i ogrzewa całość do temperatury 68 do 72°C, po czym wprowadza się inicjator, którym jest roztwór 1% wag. nadsiarczanu amonu, w ilości od 0,8 do 4,2% obj. do bazowej kompozycji, korzystnie 4,2% obj., a następnie dokładnie wymieszaną kompozycję poddaje się reakcji sieciowania, korzystnie na płycie grzewczej, w temperaturze od 65 do 80°C, korzystnie 80°C, przez 60 do 120 minut, korzystnie 90 minut, zaś po tym czasie przeprowadza się reakcję dosieciowania w temperaturze pokojowej, przez 24 do 48 godzin, korzystnie 48 godzin.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do mieszaniny przed dodaniem czynnika sieciującego wprowadza się bezwodną glicerynę w ilości od 1,7 do 3,3% obj. bazowej kompozycji, a korzystnie 1,7% obj.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wodny roztwór poli(alkoholu winylowego) sporządza się w temperaturze od 50 do 70°C.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wodny roztwór alginianu sodu sporządza się w temperaturze od 30 do 50°C.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako czynnik sieciujący stosuje się diakrylan poli(glikolu etylenowego) o średniej masie cząsteczkowej od 575 do 700 g/mol.