CN105194713B - 一种含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵及其制备方法。其中，本发明的医用海绵，由如下质量百分比的成分配制而成：壳聚糖季铵盐0.1‑0.5%，聚乙烯醇10‑15%，发泡剂2‑5%，交联剂2‑5%，无机酸催化剂5‑10%，表面活性剂0.02‑0.5%，纯化水余量。另外，本发明的制备方法是通过将聚乙烯醇分开成两组，其中一组与水溶性的壳聚糖季铵盐共同溶解，而后与单独反应聚合的组分共聚而形成最终产品。本发明的医用海绵具有抗菌、止血、止痛、可吸收渗液、防止组织粘连、促进肉芽组织增生而达到促进伤口愈合、防止疤痕、生物相容性良好等一系列的优良性能；同时，所使用的壳聚糖季铵盐不但解决了壳聚糖只能溶于弱酸溶液的局限性，且其抗菌性能比壳聚糖更好，大大提高了PVF海绵在医用上的实用性。

Description

一种含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵及其制备方法

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，尤其涉及一种含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵及其制备方法。

背景技术

目前所用的海绵类伤口敷片主要为聚氨酯（PU）、聚乙烯醇缩甲醛（PVF）等的聚合物，其中以PVF的使用尤为广泛。PVF泡沫材料是一种开孔结构的白色泡沫塑料。干态下泡沫为硬质塑料，具有良好的机械性能，可进行机械加工。具有优良的亲水性，并能快速吸水。其吸收能力远高于一般的吸水材料，如：棉纱、纸张等。可快速吸收高达自身重量20倍的水。吸水后，在湿态下，变成柔软、强韧、耐磨并有回弹性的弹性海绵。PVF泡沫塑料不助长细菌生长，不受霉菌侵蚀，并具有良好的生物相容性，异物排斥反应少。

一般来说，负压海绵用在创面上的时间都不会太短，因而所用的PVF海绵基本上仅仅是在生物相容性上良好是不够的。在保证良好的生物相容性的前提下，可以对海绵进行改性或者制成复合材料，使之具有一系列的良好性能，例如：抗菌、止血、止痛、可吸收渗液、防止组织粘连、促进肉芽组织增生而达到促进伤口愈合、防止疤痕等。在考虑到复合海绵所需的性能，选择了用壳聚糖季铵盐进行复合。

壳聚糖是目前自然界发现唯一的碱性多糖高分子材料，其具有抗菌、止血、止痛、可吸收渗液、防止组织粘连、促进肉芽组织增生而达到促进伤口愈合、防止疤痕的功效，而且其有良好的生物相容性，无毒无免疫原性，可生物降解，且降解产物无毒可吸收，是医用产品的常用原料。但由于壳聚糖只溶于弱酸溶液，因而也限制了其在很多方面的应用发展。

目前，已经有文献资料报道过使用壳聚糖与PVF海绵复合成复合材料，但是，由于壳聚糖自身只溶于弱酸溶液，给材料复合过程以及进一步的发展与应用带来了困难和限制。

因此，本领域急需寻求一种性能与壳聚糖相当，且在常温常压下能溶于水成为水溶液的材料，以满足PVF海绵在医用上的发展需要。进而开发出一种性能良好的含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵，并且探寻及其高效的制备方法，将广泛造福于患者并具备良好的市场前景。

发明内容

有鉴于此，本发明的所解决的技术问题在于提供一种含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵及其制备方法。本发明的医用海绵具有抗菌、止血、止痛、可吸收渗液、防止组织粘连、促进肉芽组织增生而达到促进伤口愈合、防止疤痕、生物相容性良好等一系列的优良性能，同时，所使用的壳聚糖季铵盐不但解决了壳聚糖只能溶于弱酸溶液的局限性，而且其抗菌性能比壳聚糖更好，因而大大提高了PVF海绵在医用上的实用性。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵，该医用海绵是由如下质量百分比的成分配制而成：

壳聚糖季铵盐0.1-0.5%，

聚乙烯醇10-15%

发泡剂2-5%，

交联剂2-5%，

无机酸催化剂5-10%，

表面活性剂0.02-0.5%，

纯化水余量；

并且该医用海绵通过如下方式制备：

一、将聚乙烯醇中的80-90%在90-100℃的水中搅拌溶解，至其成无色透明状，得体系A；另外，余下的聚乙烯醇与壳聚糖季铵盐在沸水中混合均匀30min，得体系B；

二、体系A降温到50-65℃，在搅拌的过程中慢慢的加入交联剂，之后慢慢的滴加加入无机酸催化剂；

三、在搅拌的过程中慢慢的滴加表面活性剂，之后搅拌的状态下反应60min;

四、搅拌的过程中慢慢的加入发泡剂，等发泡的体积达到最大体积时，慢慢加入壳聚糖季铵盐与聚乙烯醇的共混液B，混合均匀后停止搅拌；

五、将泡沫倒入聚丙烯模具中，将模具放入50-60℃烘箱热成型4-10个小时；

六、在纯化水中浸泡清洗多次即得到含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵产品。

优选地，所述发泡剂为碳酸钠，所述交联剂为甲醛，所述无机酸催化剂为盐酸，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠。

更优地，该医用海绵是由如下质量百分比的成分配制而成：

壳聚糖季铵盐0.2%，

聚乙烯醇12%

碳酸钠4%，

甲醛4%，

盐酸8%，

十二烷基硫酸钠0.1%，

纯化水余量。

另一方面，本发明还提供一种含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵的制备方法，用于制备上述方案中揭示的含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵，包括如下步骤：

一、将聚乙烯醇中的80-90%在90-100℃的水中搅拌溶解，至其成无色透明状，得体系A；另外，余下的聚乙烯醇与壳聚糖季铵盐在沸水中混合均匀30min，得体系B；

二、体系A降温到50-65℃，在搅拌的过程中慢慢的加入交联剂，之后慢慢的滴加加入无机酸催化剂；

三、在搅拌的过程中慢慢的滴加表面活性剂，之后搅拌的状态下反应60min;

四、搅拌的过程中慢慢的加入发泡剂，等发泡的体积达到最大体积时，慢慢加入壳聚糖季铵盐与聚乙烯醇的共混液B，混合均匀后停止搅拌；

五、将泡沫倒入聚丙烯模具中，将模具放入50-60℃烘箱热成型4-10个小时；

六、在纯化水中浸泡清洗多次即得到含抗感染促愈合成分的医用海绵产品。

优选地，所述发泡剂为碳酸钠，所述交联剂为甲醛，所述无机酸催化剂为盐酸，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠。

更优地，该医用海绵是由如下质量百分比的成分配制而成：

壳聚糖季铵盐0.2%，

聚乙烯醇12%

碳酸钠4%，

甲醛4%，

盐酸8%，

十二烷基硫酸钠0.1%，

纯化水余量。

相比于现有技术，本发明实施例的技术方案至少具有如下有益效果：

本发明的医用海绵具有抗菌、止血、止痛、可吸收渗液、防止组织粘连、促进肉芽组织增生而达到促进伤口愈合、防止疤痕、生物相容性良好等一系列的优良性能，同时，所使用的壳聚糖季铵盐不但解决了壳聚糖只能溶于弱酸溶液的局限性，而且其抗菌性能比壳聚糖更好，因而大大提高了PVF海绵在医用上的实用性。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。

实施例1、含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵的制备

按照如下步骤制备含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵：

首先按照如下分量准备原料

壳聚糖季铵盐0.2%，

聚乙烯醇12%

碳酸钠4%，

甲醛4%，

盐酸8%，

十二烷基硫酸钠0.1%。

将上述原料按如下步骤进行配制：

一、将聚乙烯醇中的85%在100℃的水中搅拌溶解，至其成无色透明状，得体系A；另外，余下的聚乙烯醇与壳聚糖季铵盐在沸水中混合均匀30min，得体系B；

二、体系A降温到60℃，在搅拌的过程中慢慢的加入甲醛，之后慢慢的滴加加入盐酸；

三、在搅拌的过程中慢慢的滴加十二烷基硫酸钠，之后搅拌的状态下反应60min;

四、搅拌的过程中慢慢的加入碳酸钠，等发泡的体积达到最大体积时，慢慢加入壳聚糖季铵盐与聚乙烯醇的共混液B，混合均匀后停止搅拌；

五、将泡沫倒入聚丙烯模具中，将模具放入60℃烘箱热成型5个小时；

六、在纯化水中浸泡清洗多次即得到含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵产品。

本实施例中所用的壳聚糖季铵盐、聚乙烯醇、碳酸钠、甲醛、十二烷基硫酸钠、盐酸均为市售的医药级产品。其中，聚乙烯醇为批号PVA1788或1799的市售产品，在本发明的其他实施例中，所用到的市售原料并没有特殊的供应商要求，普通市售的合格产品即可。

实施例2、含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵的制备

按照如下步骤制备含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵：

首先按照如下分量准备原料

壳聚糖季铵盐0.1%，

聚乙烯醇15%

碳酸钠5%，

甲醛5%，

盐酸10%，

十二烷基硫酸钠0.5%。

将上述原料按如下步骤进行配制：

一、将聚乙烯醇中的90%在100℃的水中搅拌溶解，至其成无色透明状，得体系A；另外，余下的聚乙烯醇与壳聚糖季铵盐在沸水中混合均匀30min，得体系B；

二、体系A降温到55℃，在搅拌的过程中慢慢的加入甲醛，之后慢慢的滴加加入盐酸；

三、在搅拌的过程中慢慢的滴加十二烷基硫酸钠，之后搅拌的状态下反应60min。

四、搅拌的过程中慢慢的加入碳酸钠，等发泡的体积达到最大体积时，慢慢加入壳聚糖季铵盐与聚乙烯醇的共混液B，混合均匀后停止搅拌；

五、将泡沫倒入聚丙烯模具中，将模具放入50℃烘箱热成型8个小时；

六、在纯化水中浸泡清洗多次即得到含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵产品。

本实施例中所用的壳聚糖季铵盐、聚乙烯醇、碳酸钠、甲醛、十二烷基硫酸钠、盐酸均为市售的医药级产品。其中，聚乙烯醇为批号PVA1788或1799的市售产品，在本发明的其他实施例中，所用到的市售原料并没有特殊的供应商要求，普通市售的合格产品即可。

实施例3、含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵的制备

按照如下步骤制备含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵：

首先按照如下分量准备原料

壳聚糖季铵盐0.4%，

聚乙烯醇10%

碳酸钠2%，

甲醛2%，

盐酸5%，

十二烷基硫酸钠0.02%。

将上述原料按如下步骤进行配制：

一、将聚乙烯醇中的80%在100℃的水中搅拌溶解，至其成无色透明状，得体系A；另外，余下的聚乙烯醇与壳聚糖季铵盐在沸水中混合均匀30min，得体系B；

二、体系A降温到60℃，在搅拌的过程中慢慢的加入甲醛，之后慢慢的滴加加入盐酸；

三、在搅拌的过程中慢慢的滴加十二烷基硫酸钠，之后搅拌的状态下反应60min;

四、搅拌的过程中慢慢的加入碳酸钠，等发泡的体积达到最大体积时，慢慢加入壳聚糖季铵盐与聚乙烯醇的共混液B，混合均匀后停止搅拌；

五、将泡沫倒入聚丙烯模具中，将模具放入60℃烘箱热成型4个小时；

六、在纯化水中浸泡清洗多次即得到含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵产品。

本实施例中所用的壳聚糖季铵盐、聚乙烯醇、碳酸钠、甲醛、十二烷基硫酸钠、盐酸均为市售的医药级产品。其中，聚乙烯醇为批号PVA1788或1799的市售产品，在本发明的其他实施例中，所用到的市售原料并没有特殊的供应商要求，普通市售的合格产品即可。

对比例1、含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵的制备

按照如下步骤制备含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵：

首先按照如下分量准备原料

壳聚糖0.4%，

聚乙烯醇10%

碳酸钠2%，

甲醛2%，

盐酸5%，

十二烷基硫酸钠0.02%。

将上述原料按如下步骤进行配制：制备时，将聚乙烯醇的完全醇解或不完全醇解的聚乙烯醇为原料，将壳聚糖和聚乙烯醇在水中混合加热溶解，再加入无机酸、甲醛和发泡剂共混，于烘箱中加热成型，得壳聚糖/ 聚乙烯醇复合海绵。比较例中，所用的壳聚糖、聚乙烯醇、碳酸钠、甲醛、十二烷基硫酸钠、盐酸均为市售的医药级产品。其中，聚乙烯醇为批号PVA1788或1799的市售产品。

对比例2、含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵的制备

按照如下步骤制备抗菌促愈合防粘连功能：

首先按照如下分量准备原料

羧丁酰壳聚糖0.8%，

聚乙烯醇10%

碳酸钠2%，

甲醛2%，

盐酸5%，

十二烷基硫酸钠0.02%。

将上述原料按如下步骤进行配制：制备时，将聚乙烯醇的完全醇解或不完全醇解的聚乙烯醇为原料，将羧丁酰壳聚糖和聚乙烯醇在水中混合加热溶解，再加入无机酸、甲醛和发泡剂共混，于烘箱中加热成型，得羧丁酰壳聚糖/ 聚乙烯醇复合海绵。比较例中，所用的羧丁酰壳聚糖、聚乙烯醇、碳酸钠、甲醛、十二烷基硫酸钠、盐酸均为市售的医药级产品。其中，聚乙烯醇为批号PVA1788或1799的市售产品。

实施例4、成品的质量及性能的检测

1、本发明所述的含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵的性能测试方法如下:

吸水率:测量具有一定大小的泡沫材料的初重(A)之后，泡沫材料样品在蒸馏水中浸泡10分钟，放在过滤网上30秒除去泡沫表面的水，并称重(B)，泡沫材料的吸水率用下面的公式计算:吸水率(%)=(B-A) /A×100。该过程重复3次，3次测量值的平均值计算作为吸水率。

垂直吸水速率:垂直吸水性能是一种表明能够以与重力相反的方向传输液体的能力的量度标准。具有2cm×20cm×0.3cm大小的泡沫材料样品垂直地浸入蒸馏水中，开始计时，测定样品吸取液至距液面50mm高度时所花费的时间。该过程重复3次，3次测量值的平均值计算作为垂直吸水速率。

杀菌性能:按GB15979-2002附录C中C3的规定进行，对本发明泡沫材料进行杀菌性能评价，菌种为大肠杆菌。

表一、含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵的测定结果

样品	表观密度（g/cm3）	吸水率（%）	垂直吸水率（%）	杀菌率（%）
					实施例1	0.068	1892	135	95
实施例2	0.075	1786	130	91
					实施例3	0.071	1853	128	92
对比例1	0.151	1043	85	78
					对比例2	0.132	1154	93	81

从表一中可以看出，采用本发明的方法和配方制备出的含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵在表观密度、吸水率、垂直吸水率等物理参数上都表现出一致性非常高的优良特性。另外，本发明的含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵中在细菌减少率方面表现出优于现有其他含有壳聚糖或者壳聚糖衍生物成分的产品的特性，具有良好的抗菌的作用，因而大大提高了PVA海绵在医用上的实用性。

2、临床疗效实验

选择慢性难愈性创面患者100 例作为研究对象，使用封闭负压技术治疗，随机分为实施例制备出的医用海绵与对比例制备出的海绵的对照组，每组各20例。观察五组患者经治疗后的临床疗效情况，分为痊愈、好转、无效三类，痊愈: 创面完全愈合; 好转: 窦道变浅、肉芽组织长出，创面明显变小，感染溃疡消失; 无效: 创面无缩小，感染溃疡无好转甚至恶化。实验结果如表二所示：

表二、慢性难愈性创面患者治疗效果数据表

组别	样本数量	痊愈	好转	无效
					实施例1	20	18	2	0
实施例2	20	17	2	1
					实施例3	20	17	2	1
对比例1	20	11	3	6
					对比例2	20	12	2	6

由上表可以看出，采用本发明方法制备出的含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵的治疗效果明显优于对照组。

另外，难愈性伤口因为渗液多，治疗周期较长，一般需要多次换药。通过对医护人员的采访记录，了解到：临床换药时，实施例1-3的海绵产品因为保湿性能较强，容易操作，而其他对比海绵产品容易与创面发生粘连或被肉芽组织等生长嵌入，换药将造成伤口的二次损伤，加大患者痛苦，不利于临床应用。

同时，应用实施例1-3生产的产品，因为壳聚糖季铵盐特有的生物活性，可保持创面湿润，改善局部血液循环，减轻组织水肿，降低对创面痛觉神经的刺激，有止痛的作用；促进上皮组织生长，利于表皮干细胞再生而修复创面，使愈合时间缩短，从而有抑制瘢痕形成的作用。

3、含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵微生物限量性能检测

另外，按GB 15979-2002附录B的规定执行，对上述各实施例中的含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵进行微生物限量测试实验，其结果过表三所示：

表三、微生物限量测试数据表

项目	结果
		菌落总数，cfu/g	0
大肠杆菌	0
		绿脓杆菌	0
金黄色葡萄球菌	0
		溶血性链球菌	0
真菌菌落总数	0

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵，其特征在于，该医用海绵是由如下质量百分比的成分配制而成：

壳聚糖季铵盐0.1-0.5%，

聚乙烯醇10-15%

发泡剂2-5%，

交联剂2-5%，

无机酸催化剂5-10%，

表面活性剂0.02-0.5%，

纯化水余量；

并且该医用海绵通过如下方式制备：

一、将聚乙烯醇中的80-90%在90-100℃的水中搅拌溶解，至其成无色透明状，得体系A；另外，余下的聚乙烯醇与壳聚糖季铵盐在沸水中混合均匀30min，得体系B；

二、体系A降温到50-65℃，在搅拌的过程中慢慢的加入交联剂，之后慢慢的滴加加入无机酸催化剂；

三、在搅拌的过程中慢慢的滴加表面活性剂，之后搅拌的状态下反应60min;

四、搅拌的过程中慢慢的加入发泡剂，等发泡的体积达到最大体积时，慢慢加入壳聚糖季铵盐与聚乙烯醇的共混液B，混合均匀后停止搅拌；

五、将泡沫倒入聚丙烯模具中，将模具放入50-60℃烘箱热成型4-10个小时；

六、在纯化水中浸泡清洗多次即得到含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵产品。

2.根据权利要求1所述的含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵，其特征在于，所述发泡剂为碳酸钠，所述交联剂为甲醛，所述无机酸催化剂为盐酸，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠。

3.根据权利要求2所述的抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵，其特征在于，该医用海绵是由如下质量百分比的成分配制而成：

壳聚糖季铵盐0.2%，

聚乙烯醇12%

碳酸钠4%，

甲醛4%，

盐酸8%，

十二烷基硫酸钠0.1%，

纯化水余量。

4.一种含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵的制备方法，用于制备如权利要求1-3中任意一项所述的含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵，其特征在于，包括如下步骤：

一、将聚乙烯醇中的80-90%在90-100℃的水中搅拌溶解，至其成无色透明状，得体系A；另外，余下的聚乙烯醇与壳聚糖季铵盐在沸水中混合均匀30min，得体系B；

二、体系A降温到50-65℃，在搅拌的过程中慢慢的加入交联剂，之后慢慢的滴加加入无机酸催化剂；

三、在搅拌的过程中慢慢的滴加表面活性剂，之后搅拌的状态下反应60min;

四、搅拌的过程中慢慢的加入发泡剂，等发泡的体积达到最大体积时，慢慢加入壳聚糖季铵盐与聚乙烯醇的共混液B，混合均匀后停止搅拌；

五、将泡沫倒入聚丙烯模具中，将模具放入50-60℃烘箱热成型4-10个小时；

六、在纯化水中浸泡清洗多次即得到含抗菌促愈合防粘连功能的医用海绵产品。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述发泡剂为碳酸钠，所述交联剂为甲醛，所述无机酸催化剂为盐酸，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，该医用海绵是由如下质量百分比的成分配制而成：

壳聚糖季铵盐0.2%，

聚乙烯醇12%

碳酸钠4%，

甲醛4%，

盐酸8%，

十二烷基硫酸钠0.1%，

纯化水余量。