CN104784741A - 壳聚糖功能性水胶体医用敷料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种壳聚糖功能性水胶体医用敷料，其主要成分为：聚合物弹性体10%-40%、增粘树脂5%-20%、中性水胶体5%-15%、聚阴离子水胶体15%-40%、聚阳离子水胶体3-15%、各种添加剂5%-25%，所述百分比为重量百分比。本发明提供的壳聚糖功能性水胶体医用敷料具有极好的透气性、吸收性、柔软性、粘性、与皮肤良好的贴合性等性能，其中添加的壳聚糖在敷料中起到了抗菌消炎、止血、促进伤口愈合的作用。该敷料特别适用于各种擦伤、烧伤、褥疮及各种手术伤口。

Description

壳聚糖功能性水胶体医用敷料

技术领域

本发明涉及一种水胶体医用敷料，特别是一种壳聚糖功能性水胶体医用敷料。

背景技术

水胶体医用敷料是把水溶性高分子物质的颗粒与橡胶混合后制成的一种高科技治伤用材料，是目前临床护理中使用的一类非常重要的伤口敷料。

水胶体医用敷料中的橡胶成分具有一定的粘性，使得这类敷料很方便的敷贴在伤口上，水胶体吸收水分后充分膨胀，其粘合力有所下降，使得水胶体敷料与伤口的粘合主要发生在伤口周边的健康皮肤上；另一方面，这类敷料具有高度亲水性，可以在伤口的表面维持一个湿润的愈合环境，并且吸收伤口渗出液，可以最好地保护创面上的新鲜肉芽组织。因而，水胶体医用敷料主要的功能是提供粘贴性和保持伤口湿润的愈合环境，但是对于促进伤口愈合和止血功效并不明显。

甲壳胺，又称为壳聚糖，是甲克素脱乙酰基后得到的一种高分子氨基多糖，也是天然多糖中的唯一碱性多糖。壳聚糖作为一种天然高分子材料，具有良好的生物相容性、生物可降解性、生物活性，而且具有抗菌、消炎、止血、免疫等作用，同时不同分子量范围的壳聚糖对血液的活性均有不同的性质，如低分子量壳聚糖有抗凝血性，高分子量壳聚糖有促凝血性，这一系列的性能对于创面的愈合均起着至关重要的作用。目前，甲克素、壳聚糖制成的医用敷料相对于传统的棉纱布对创面愈合的作用已被众多学者研究证明。

目前，市场上的水胶体医用敷料促进伤口愈合能力差、止血效果不理想、形状保持性差等问题，而壳聚糖医用敷料与皮肤贴合性差、吸收渗液后易于脱落等问题，为解决上述问题，本发明提供了一种克服壳聚糖医用敷料和水胶体医用敷料的缺陷的壳聚糖功能性水胶体医用敷料。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种壳聚糖功能性水胶体医用敷料，该敷料具有极好的透气性、吸收性、柔软性、粘性、与皮肤良好的贴合性等性能，其中添加的壳聚糖在敷料中起到了抗菌消炎、止血、促进伤口愈合的作用，克服了壳聚糖医用敷料和水胶体医用敷料各自的缺陷。

本发明所述的壳聚糖功能性水胶体敷料可根据身体各个部位的需求，制备成不同的厚度、形状、尺寸，并根据患者伤口需要选择不同的基材（如：PU透气膜、水刺无纺布、打孔透气膜等），适用于各种擦伤、烧伤、褥疮、各种手术伤口等创口创面的护理和换药。

在本文中，术语“水溶性高分子”是一种强亲水性的高分子材料，能溶解或溶胀于水中形成水溶液或分散体系。在水溶性聚合物的分子结构中含有大量的亲水基团。亲水基团通常可以分为三类：阳离子基团：叔胺基、季胺基等；阴离子基团：羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基等；极性非离子基团：羟基、醚基、胺基、酰胺基等。

在本文中，术语“亲水胶体”是指能溶解于水，并在一定的条件下充分水化形成黏稠、滑腻的溶液或胶体的高分子物质。

在本文中，术语“水胶体”是指水溶性高分子材料 ，该种材料在水中吸收水分后能溶胀成一种胶体状材料，是一种亲水性很强的材料。

本发明所采取的解决方案：提供一种壳聚糖功能性水胶体医用敷料，聚合物弹性体10%-40%、增粘树脂5%-20%、中性水胶体5%-15%、聚阴离子水胶体15%-40%、聚阳离子水胶体3-15%、各种添加剂5%-25%，所述百分比为重量百分比。

    所述的聚阴离子水胶体为果胶、羧甲基纤维素钠、海藻酸盐、鹿角菜胶、黄原胶中的一种或多种的混合物，优选羧甲基纤维素钠；所述的聚阳离子水胶体为壳聚糖盐酸盐、壳聚糖乳酸盐、壳聚糖谷氨酸盐及其它壳聚糖衍生物中的一种或多种的混合物；所述的中性水胶体为瓜尔豆胶、明胶、刺槐豆胶角中的一种或多种的混合物，优选瓜尔豆胶；所述的增粘树脂为松香、松香衍生物、萜烯类树脂、石油树脂中的一种，优选松香及其衍生物，更优选松香树脂。

所述的壳聚糖是从甲壳动物中提取所得的一种氨基多糖，经酰化反应制得的新型壳聚糖衍生物。该新型壳聚糖衍生物为氨基苯甲酰壳聚糖衍生物，其制备方法为：对氨基苯甲酸与氯化亚砜反应生成对氨基苯甲酰氯，在超声波振荡下，对氨基苯甲酰氯与壳聚糖的乙酸溶液混合制备得到对氨基苯甲酰壳聚糖衍生物，丙酮进行索氏提取，真空干燥后得产物。

所述壳聚糖的乙酸溶液的重量百分比浓度为1%，所述对氨基苯甲酰氯与壳聚糖的用量重量比为3:1。

氨基苯甲酰壳聚糖衍生物具有以下特性：脱乙酰度80.0%-90.0%、pH为4-6、干燥失重≤15.0%、灰份≤1.0%、粘度≤200mpa.s、细菌总数≤1000cfu/g、霉菌数≤100cfu/g。

所用的聚合物弹性体包含苯乙烯系弹性体、分子量为1000-5000的聚异丁烯、分子量为80000-120000的聚异丁烯、液体橡胶等。如所述的聚合物弹性体中苯乙烯系弹性体、分子量为1000-5000的聚异丁烯、分子量为80000-120000的聚异丁烯和液体橡胶的用量重量比为4：2：1：1。

所用的液体橡胶为聚异戊二烯液体橡胶，分子量为30000-60000、Tg为-63℃，在敷料中起到增塑、提供粘性和柔软性的作用。

所用的苯乙烯系弹性体为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS）、氢化苯乙烯-丁二烯橡胶（HSBR）、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEPS）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、苯乙烯-乙烯/丁烯-烯烃结晶嵌段共聚物（SEBC）、苯乙烯-乙烯/乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEEPS）（均为市售产品）中的一种或多种的混合物。优选SIS。

所用的聚异丁烯选用不同分子量的聚异丁烯复配，其中，分子量为1000-5000的占聚异丁烯总量的50%-80%；分子量为80000-120000的占聚异丁烯总量的20%-50%。

所用的各种添加剂为增塑剂、抗菌剂、防腐剂、抗氧化剂、pH调节剂等。

所用的增塑剂为二元酸酯的合成增塑剂、石油系列增塑剂、液态橡胶中的一种。

本发明技术方案中所述的主要原料在产品中所起的作用如下：①苯乙烯系弹性体起着一种橡胶基材的作用，在混炼的过程中，亲水性高分子均匀分散在该橡胶基材上；②聚异丁烯橡胶具有耐水性和低温柔软性等性能，中低分子量聚异丁烯具有冷流和粘性，可作为软化剂和增粘剂，因聚异丁烯无双键，内聚强度很低，容易开裂，且温度升高时，中低分子量聚异丁烯冷流加剧，故使用高分子量聚异丁烯改善中低分子量的抗撕裂强度和冷流；③壳聚糖有止血、促进伤口愈合、抑菌等作用，同时作为聚阳离子水胶体的壳聚糖同其它水溶性高分子材料复配，可提高产品的吸水性和完整性；④果胶和瓜尔豆胶起着增稠、吸收渗液的作用。

本发明所述的壳聚糖功能性水胶体医用敷料产品的制备方法如下：按照配方称量好各种原料，将橡胶类、增粘树脂、增塑剂等原料，添加到密炼机中，在温度为135℃-160℃下、抽真空混炼20-30min，待温度下降到80℃-100℃时，将中性胶体、聚阴离子胶体、聚阳离子胶体加入，抽真空混炼30-45min后出料，在温度为70℃-90℃下，用硫化机模压成各种厚度的片材，一面附有离型纸或离型膜，另一面可附有PU透气膜、水刺无纺布等，根据需求，模切成各种形状即可。 

具体实施方式

下面结合具体实施案例对本发明所述的壳聚糖功能性水胶体敷料的组成、制备、性能作进一步的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更全面、更准确、更深入的理解。

实施例

实施例中使用的材料情况如下所述：

对氨基苯甲酸：南京化学试剂股份有限公司

氯化亚砜：济南盈动科技开发有限公司

苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS）：美国科腾kratonD-1161NS

聚异丁烯（PIB1）：韩国大林PB2400，分子量2400

聚异丁烯（PIB2）：巴斯夫B15FSN，分子量80000

液体橡胶：日本可乐丽LIR-50，分子量54000，Tg为-63℃

瓜尔豆胶：郑州三和生物科技有限公司

羧甲基纤维素钠（CMC）：郑州强盛食品添加剂有限公司

交联羧甲基纤维素钠（X-CMC）：JRS PHARMA ，pH  5-7

壳聚糖：济南海得贝海洋生物工程有限公司

氨基苯甲酰壳聚糖衍生物：自制

松香树脂：广东中冶松香有限公司

环烷油：上海新华润滑油厂，4010号

抗氧化剂：南京化工厂，1010

实施例1：将对氨基苯甲酸放入三颈瓶中，加入无水乙醚 ，溶解，再加入稍微过量的氯化亚砜，放入超声波清洗器中，超声波振荡10min，继续回流反应冷却到室温，反应完成后减压蒸馏，到无液体蒸出为止，重结晶后，得到对氨基苯甲酰氯。向三颈瓶中加入一定量的浓度为1%的壳聚糖乙酸溶液，然后加入对氨基苯甲酰氯（壳聚糖乙酸溶液与对氨基苯甲酰氯的用量比例为3：1），在超声波振荡下反应，静置过夜。反应完成后，加入大量丙酮使产物沉淀出来，抽滤，再用无水乙醇和无水乙醚的混合溶剂浸泡24h后，抽滤，滤饼用丙酮进行索氏提取24h，真空干燥后得氨基苯甲酰壳聚糖衍生物。

实施例2：配方为16重量份SIS、8重量份PIB1、4重量份PIB2、4重量份LIR-50、10重量份瓜尔豆胶、14重量份CMC、 10重量份X-CMC、5重量份壳聚糖、15重量份松香树脂、13重量份环烷油、 1重量份1010。

实施例3：配方为18重量份SIS、 8重量份PIB1、 4重量份PIB2、 4重量份LIR-50、10重量份瓜尔豆胶、14重量份CMC、10重量份X-CMC、 5重量份氨基苯甲酰壳聚糖衍生物、15重量份松香树脂、13重量份环烷油、 1重量份1010。

按照实施例2、实施例3所述的配方称量好各种原料，将橡胶类、增粘树脂、添加剂等原料，添加到密炼机中，在温度为135℃-160℃下、抽真空混炼20-30min，待温度下降到80℃-100℃时，将中性胶体、聚阴离子胶体、聚阳离子胶体加入，抽真空混炼30-45min后出料，在温度为70℃-90℃下，用硫化机模压成厚度为1mm的片材，一面附有离型纸或离型膜，另一面可附有PU透气膜，根据测试需求，模切成相应的形状即可。

实施例4 、5、6为壳聚糖及氨基苯甲酰壳聚糖衍生物对金黄色葡萄球菌、黑曲霉、大肠杆菌的抑菌率的对比情况（见表1）。

表1

从表1可知，壳聚糖及对氨基苯甲酰壳聚糖衍生物对金黄色葡萄球菌、黑曲霉、大肠杆菌的抑菌效果随浓度增大而增强，但是对氨基苯甲酰壳聚糖衍生物的抑菌效果明显优于壳聚糖。

实施例7、8将实施例2、3制备的壳聚糖水胶体敷料样品贴在有创伤的小白鼠身上，贴试3天后，发现添加有对氨基苯甲酰壳聚糖衍生物的敷料对伤口愈合能力更为明显。壳聚糖有止血、促进伤口愈合、抑菌等作用，而对氨基苯甲酰壳聚糖衍生物的抑菌效果更好。同时作为聚阳离子水胶体的壳聚糖及其衍生物同其它水溶性高分子材料复配，可提高产品的吸水性和完整性，为伤口创造了一个湿性环境，在温润的环境中，伤口内的各类细胞被激活，吞噬伤口内的致病微生物，加速伤口的愈合。

注：

抑菌率的测定

从微生物学角度看，细菌的生长是以群体数目的增长作为标志的，霉菌则是以菌丝的质量或体积的增加来衡量生长情况的。对于细菌采用菌落计数法测定壳聚糖和衍生物的抑菌率。

配制不同质量分数的壳聚糖容易和衍生物容易（0.5%的醋酸溶液为溶剂），分别将0.1mL细菌菌悬液和0.1mL不同浓度的样品溶液均匀涂布在培养基平板上，空白为只加菌悬液而不加样品溶液。所有平板在37℃恒温培养箱中培养24h，取出观察各个平板的细菌生长情况，计算抑菌率。

抑菌率的计算：η=（N₁-N₂）/N₁×100%

其中N₁，N₂分别为空白平板和涂有样品的平板上的菌落数。

对于黑曲霉采用干重法测定壳聚糖和衍生物的抑菌率，配置不同质量分数的壳聚糖溶液和衍生物溶液（0.5%的醋酸溶液为溶剂）。分别将1mL黑曲霉菌悬液和2mL不同浓度的样品溶液添加到液体沙氏培养基中，空白为只加均菌悬液而不加样品溶液，在28℃恒温震荡培养箱中培养48h，抽滤，干燥并称重菌体干重，计算抑菌率。

抑菌率的计算：η=（W₁-W₂）/W₁×100%

其中W₁，W₂分别为不加样品培养液中的菌丝重和添加样品培养液中菌丝重。

Claims (10)

1.一种壳聚糖功能性水胶体医用敷料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制得：聚合物弹性体10%-40%、增粘树脂5%-20%、中性水胶体5%-15%、聚阴离子水胶体15%-40%、聚阳离子水胶体3%-15%、添加剂5%-25%。

2.根据权利要求1所述的壳聚糖功能性水胶体医用敷料，其特征在于，所述的聚阴离子水胶体为果胶、羧甲基纤维素钠、海藻酸盐、鹿角菜胶、黄原胶中的一种或多种的混合物；所述的聚阳离子水胶体为壳聚糖盐酸盐、壳聚糖乳酸盐、壳聚糖谷氨酸盐及其它壳聚糖衍生物中的一种或多种的混合物；所述的中性水胶体为瓜尔豆胶、明胶、刺槐豆胶角中的一种或多种的混合物；所述的增粘树脂为松香、松香衍生物、萜烯类树脂、石油树脂中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的壳聚糖功能性水胶体医用敷料，其特征在于，所述的聚阳离子水胶体为壳聚糖经酰化反应制备所得的一种壳聚糖衍生物。

4.根据权利要求3所述的壳聚糖功能性水胶体医用敷料，其特征在于，所述壳聚糖衍生物为氨基苯甲酰壳聚糖衍生物，由下法制得：对氨基苯甲酸与氯化亚砜反应生成对氨基苯甲酰氯，在超声波振荡下，对氨基苯甲酰氯与壳聚糖的乙酸溶液混合制备得到对氨基苯甲酰壳聚糖衍生物，丙酮进行索氏提取，真空干燥后得到。

5.根据权利要求4所述的壳聚糖功能性水胶体医用敷料，其特征在于，所述壳聚糖的乙酸溶液的重量百分比浓度为1%，所述对氨基苯甲酰氯与壳聚糖的用量重量比为3:1。

6.根据权利要求4所述的壳聚糖功能性水胶体医用敷料，其特征在于，所述的氨基苯甲酰壳聚糖衍生物取代度≤0.79、溶解度≤0.0258g/mL 、pH为4-6、干燥失重≤15.0%、灰份≤1.0%、粘度≤200mpa.s、细菌总数≤1000cfu/g、霉菌数≤100cfu/g。

7.根据权利要求1或2所述的壳聚糖功能性水胶体医用敷料，其特征在于，所述的聚合物弹性体包含苯乙烯系弹性体、分子量为1000-5000的聚异丁烯、分子量为80000-120000的聚异丁烯和液体橡胶，苯乙烯系弹性体、分子量为1000-5000的聚异丁烯、分子量为80000-120000的聚异丁烯和液体橡胶用量重量比为4：2：1：1。

8.根据权利要求7所述的壳聚糖功能性水胶体医用敷料，其特征在于，所述的液体橡胶为异戊二烯液体橡胶，分子量为30000-60000、Tg为-63℃。

9.根据权利要求7所述的壳聚糖功能性水胶体医用敷料，其特征在于，所述的苯乙烯系弹性体为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯橡胶、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-烯烃结晶嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或多种的混合物。

10.根据权利要求7所述的壳聚糖功能性水胶体医用敷料，其特征在于，所用的聚异丁烯选用不同分子量的聚异丁烯复配，其中，分子量为1000-5000的占聚异丁烯总重量的50%-80%；分子量为80000-120000的占聚异丁烯总重量的20%-50%。