複合水凝膠敷料及其製備方法
2023-09-19 15:45:40
專利名稱：複合水凝膠敷料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及醫用材料領域，更特別涉及一種複合水凝膠敷料及其製備方法。
背景技術：
皮膚創傷後可能引起各種損害，如新陳代謝加劇、體溫下降、水分和蛋白質的過度散失及內分泌和免疫系統的失調等。而創面敷料是一種能夠起到暫時保護傷口、防止傷口汙染、促進癒合、減輕疼痛的醫用材料，是一種重要的醫療產品。1962年英國Winte教授首次提出了溼性療法的理論，並證實了與暴露於空氣中的乾燥傷口環境相比，溼潤且具有通透性的傷口敷料應用後所形成的溼潤環境，能夠促進上皮的形成，加速傷口的癒合。從此以後，人們研究開發了各種溼性敷料，以克服紗布敷料的不足。水凝膠敷料是一種新型的溼性醫用敷料，近年來得到飛速發展。這種敷料的主要成分是具有三維網狀結構的高分子凝膠，在敷料中水凝膠主要起到吸收創面滲出液、保持創面溼潤、清創和加快傷口癒合的作用。水凝膠優秀的保水性能可以使得創面保持溼潤，可以幾天不用換藥，在每個傷口的材料使用量上比紗布敷料明顯減少。有的敷料產品在幹的凝膠中加入藥物成分，吸收水分後，藥物成分緩釋到創面上，加快癒合，這是功能性的水凝膠敷料。水凝膠敷料的問世，是人類敷料研究向理想敷料邁進了一大步，不僅有利於提高治療效果，減輕患者的痛苦，更有利於減少廢物產生量，從而減輕對環境的壓力。聚乙二醇(PEG)是一種水溶性聚醚型高分子化合物，廣泛用於醫藥、衛生、食品、化工等領域。PEG具有很多優點，如低毒性、不凝血性以及生物相容性，而且能被機體迅速排出體外而不產生任何毒副作用。PEG和其他分子偶合時，其許多優良性質也會隨之轉移到結合物中。因此，它在醫學上的應用受到了廣泛的重視，並得到美國食品與藥物管理局(FDA)的認可。因此PEG是一類理想 的製備水凝膠敷料的基材。PEG基水凝膠一般可由PEG或其末端修飾物通過物理或化學交聯的方式生成，具有較多的交聯方式，因而可得到許多結構及功能不同的水凝膠。化學交聯水凝膠是水凝膠的一個主要種類，是由高分子鏈段間以共價鍵的形式交聯而形成，具有結構穩定性較好，製備相對容易，物理化學性質調控性好等優點。但是小分子的交聯劑有一定的細胞毒性，活性聚合的出現為PEG水凝膠敷料的製備提供了新的選擇。在自由基聚合研究中，為了提高引發速率除使用單一組分的高活性自由基引發劑外，還使用兩組分的氧化還原引發體系，它具有快速、低溫、低活化能的特點。由水溶性的過硫酸鹽與脂肪胺組成的引發劑體系，如過硫酸銨、N，N, N』，N』，-四甲基乙二胺體系用於N-異丙基丙烯醯胺的聚合。
發明內容
為克服現有技術中的上述問題，本發明提供了一種複合水凝膠敷料及其製備方法，提供了一種適用於創傷皮膚的優良溼性醫用輔料。本發明採用的技術方案是:一種複合水凝膠敷料，包括基材層和覆蓋於基材層表面上的凝膠層，其中該基材層為網狀高密度聚乙烯層，凝膠層為PEG基水凝膠層。
優選地，PEG水凝膠層由聚乙二醇雙丙烯酸酯與引發劑的水溶液經凝膠化形成。更優選地，引發劑為過硫酸鹽與脂肪胺組成的引發體系。本發明還提供了一種製備上述複合水凝膠敷料的方法，包括以下步驟:
(a)使聚乙二醇與丙烯酸在有機溶劑中在催化劑及阻聚劑的作用下，在回流溫度下發生酯化反應，經分水處理後得到聚乙二醇雙丙烯酸酯(PEGDA)；
(b)將步驟(a)所得到的聚乙二醇雙丙烯酸酯溶於水中，得到其水溶液，將該水溶液與弓I發劑均勻混合後，得到混合溶液。(C)將步驟(b)所得到的混合溶液塗覆於網狀高密度聚乙烯層上，經凝膠化後得到複合水凝膠敷料。進一步地，在步驟(a)中，丙烯酸與聚乙二醇的摩爾比為1:1.2 1:3。更進一步地，在步驟(a)中，催化劑為對甲苯磺酸。優選地，在步驟(a)中，催化劑對甲苯磺酸的使用量為聚乙二醇和丙烯酸質量之和
的1% 5%。進一步地，在步驟(a)中，阻聚劑為對甲苯酚或對甲苯酚與對苯二酚的混合物。更進一步地，在步驟(b)中，引發劑為過硫酸鹽與脂肪胺組成的引發體系。優選地，在步驟(b)中，引發劑為過硫酸銨與四甲基乙二胺組成的引發體系。
優選地，在 步驟(C)中，凝膠化的溫度為4(T60°C。本發明的複合水凝膠敷料結合了高密度聚乙烯材料優良力學性能和聚乙二醇基水凝膠的保溼性能，為醫學上提供了一種優良的複合型醫用溼性敷料。從本發明上述公開的方法可得知，該產品具有網狀高密度聚乙烯層及塗覆於該層上的聚乙二醇(PEG)基水凝膠，該水凝膠是通過丙烯酸與聚乙二醇發生酯化反應後得到的聚乙二醇雙丙烯酸酯，再在引發體系的作用下聚合而成的。與現有技術相比，本發明具有下列優點:本發明提供了一種複合水凝膠敷料及其製備方法，該方法通過在PEG末端修飾不飽和雙鍵使之適用於自由基聚合，然後通過引發劑的引發聚合形成的PEG基水凝膠，這是製備PEG基水凝膠敷料的一種較優的方式。由於水凝膠自身的力學性能較差，本發明將網狀高密度聚乙烯材料與PEG水凝膠複合製備的複合水凝膠敷料有效地克服了水凝膠力學性能差的缺點，為創傷的皮膚提供了一種新型的溼性敷料。且該方法操作簡便，周期短，安全環保，具有良好而廣泛的應用前景。
圖1為本發明的複合水凝膠敷料的示意圖。圖2為本發明實施例1所製得的聚乙二醇雙丙烯酸酯(PEGDA)的紅外吸收光譜圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步說明，但是這些實施例僅是以舉例的方式來對本發明作解釋，以便本發明的技術方案和優點能夠被本領域的技術人員容易地理解，並不應被理解為對本發明的限制。參閱圖1，圖1展示了本發明的複合水凝膠敷料，其包括基材層I和覆蓋於該基材層I表面上的凝膠層2，該基材層I為網狀高密度聚乙烯層，凝膠層2為PEG基水凝膠層。在本實施例中，PEG水凝膠層由聚乙二醇雙丙烯酸酯與引發劑的水溶液經凝膠化形成。引發劑為過硫酸鹽與脂肪胺的引發體系，例如，過硫酸銨與四甲基乙二胺組成的引發體系。下面具體描述本發明的複合水凝膠敷料的製備方法。實施例1
製備聚乙二醇雙丙烯酸酯
在裝有回流冷凝管、溫度計和攪拌器的三頸瓶中，加入40.0 g(0.1 mol)的PEG- 400和17.3 g (0.24 mol)的丙烯酸、87 mL脫水劑甲苯、0.35 g對苯二酚與對甲苯酚複合阻聚劑、1.7 g催化劑對甲苯磺酸，攪拌，電熱套加熱，在回流溫度(110 120 °C)下反應4 h，再將溫度計換成分水器，分水2 h左右，當無水蒸出時，結束反應。減壓蒸餾，除去溶劑和未反應的丙烯酸，得棕黃色液體產品，即產物聚乙二醇雙丙烯酸酯(PEGDA)。
HO(CH2CH2O)nH + CH5=CHCooHH-=C H CO-O^C H2CH2OjriOC CH =CH2所得PEGDA的紅外吸收表徵如圖2所示，該圖中曲線a表示PEGDA的吸收曲線，曲線b表示PEG的吸收曲線。從圖中可看出，PEGDA的譜圖(曲線a)上出現micnf1的特徵峰,3465 cm 1處的特徵峰明顯減弱。1711cm 1是隸屬於酯的吸收峰，3465 cm 1是隸屬於輕基的吸收峰。酯的吸收峰的出現與羥基吸收峰的減弱都說明了乙二醇與丙烯酸反應的順利進行。下列通過多個比較實施例來比較各條件對產物收率的影響。(I) 醇酸摩爾比的影響(表I)
表I
PEG I丙燥酸丨甲苯對苯二酹丨`對甲苯丨對甲苯磺PEGDA 收率
__(g) (g) (g) (g) 鍛(g)酸(g) (g) (%)
酸醇摩
爾比 20.SM 42.96 0.0S6 0.086 0.S6 27.29 95.2S
尬4_________
酸醇摩
7:,, 20.00 IllSO 4120 0.11 0.11 0.92 29_2S 95—Ofi 爾比1:3_________
酸醇摩
爾比 40.00 4.32 66.48 0.043 0.043 1.33 24.43 55J3 1:1.2 _______
從上表I中可看出，當醇酸的摩爾比為1:2.4時，所得產物的收率是最高可達95%以上。( 2)催化劑的影響(表2)
表權利要求
1.一種複合水凝膠敷料，包括基材層(I)和覆蓋於所述基材層(I)表面上的凝膠層(2 )，其特徵在於:所述基材層(I)為網狀高密度聚乙烯層，所述凝膠層(2 )為PEG基水凝膠層。
2.根據權利要求1所述的水凝膠敷料，其特徵在於:所述PEG水凝膠層由聚乙二醇雙丙烯酸酯與引發劑的水溶液經凝膠化形成。
3.根據權利要求1所述的水凝膠敷料，其特徵在於:所述引發劑為過硫酸鹽與脂肪胺組成的引發體系。
4.一種如權利要求1所述的複合水凝膠敷料的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟: (a)使聚乙二醇與丙烯酸在有機溶劑中在催化劑及阻聚劑的作用下，在回流溫度下發生酯化反應，經分水處理後得到聚乙二醇雙丙烯酸酯； (b)將步驟(a)所得到的聚乙二醇雙丙烯酸酯溶於水中，得到其水溶液，將該水溶液與引發劑均勻混合後，得到混合溶液； (C)將步驟(b)所得到的混合溶液塗覆於網狀高密度聚乙烯層上，經凝膠化後得到複合水凝膠敷料。
5.根據權利要求4所述的複合水凝膠敷料的製備方法，其特徵在於:在步驟(a)中，丙烯酸與聚乙二醇的摩爾比為1:1.2 1:3。
6.根據權利要求4所述的複合水凝膠敷料的製備方法，其特徵在於:在步驟(a)中，所述催化劑為對甲苯磺酸。
7.根據權利要求6所述的複合水凝膠敷料的製備方法，其特徵在於:在步驟(a)中，對甲苯磺酸的使用量為聚乙二·醇和丙烯酸質量之和的1°/Γ5%。
8.根據權利要求4所述的複合水凝膠敷料的製備方法，其特徵在於:在步驟(a)中，所述阻聚劑為對甲苯酚或對甲苯酚與對苯二酚的混合物。
9.根據權利要求4所述的複合水凝膠敷料的製備方法，其特徵在於:在步驟(b)中，所述引發劑為過硫酸鹽與脂肪胺組成的引發體系，所述過硫酸鹽為過硫酸銨，所述脂肪胺為四甲基乙二胺。
10.根據權利要求4所述的複合水凝膠敷料的製備方法，其特徵在於:在步驟(c)中，所述凝膠化的溫度為4(T60°C。
全文摘要
本發明提供了一種複合水凝膠敷料，包括基材層和覆蓋於基材層上的凝膠層，基材層為網狀高密度聚乙烯層，凝膠層為PEG基水凝膠層。本發明還提供了製備複合水凝膠敷料的方法，包括以下步驟(a)使聚乙二醇與丙烯酸在有機溶劑中發生酯化反應，經分水處理後得到聚乙二醇雙丙烯酸酯；(b)將聚乙二醇雙丙烯酸酯溶於水中，將所得水溶液與引發劑均勻混合後，得到混合溶液；(c)將該混合溶液塗覆於網狀高密度聚乙烯層上，經凝膠化後得到複合水凝膠敷料。通過本發明，可製得一種性能優良的醫用創傷敷料，充分結合了高密度聚乙烯材料的較優力學性能和PEG基水凝膠的性質，且該方法簡單，易操作，安全環保，具有非常好的應用前景。
文檔編號A61L15/26GK103230619SQ20131017877
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月15日 優先權日2013年5月15日
發明者朱志陽, 朱志才, 胡小紅, 陶小亮, 黃小玲 申請人:南京斯瑞奇醫療用品有限公司