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CN117815424A - 一种医用复合敷料及其制备方法 - Google Patents

一种医用复合敷料及其制备方法 Download PDF

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CN117815424A
CN117815424A CN202211191142.1A CN202211191142A CN117815424A CN 117815424 A CN117815424 A CN 117815424A CN 202211191142 A CN202211191142 A CN 202211191142A CN 117815424 A CN117815424 A CN 117815424A
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sodium alginate
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卢春兰
杨东旭
罗艳荣
张晓琳
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Dalian University
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Abstract

本发明属于生物医用敷料技术领域，公开了一种医用复合敷料及其制备方法，本发明包括四层结构，底层为无纺布层，无纺布层上面覆有载纳米银活性炭纤维层，载纳米银活性炭纤维层上面覆有海藻酸钠明胶凝胶层，最上层为聚乙烯层，四层结构之间针刺连接。本发明的的海藻酸钠生物复合医用敷料具有海藻酸的生物活性；具有较强的抗菌性，并且因为银离子镶嵌在活性炭纤维孔径内部，所以纳米银施放时间长；具有广谱抗菌性，抑菌效果好，可消炎镇痛；具有良好的生物相容性和生物降解性以及协同性能；具有制备工艺简单，成本低，易于操作，环保无污染等优点；活性炭纤维还可以吸收多余渗液以及去除伤口异味。

Description

一种医用复合敷料及其制备方法
技术领域
本发明属于生物医用敷料技术领域，涉及一种医用复合敷料及其制备方法，具体涉及一种海藻酸钠明胶凝胶载纳米银活性炭纤维复合医用敷料及其制备方法。
背景技术
随着社会经济的发展，国民生活方式发生了深刻的变化。尤其是人口老龄化及城镇化进程的加速，中国心血管病危险因素流行趋势呈明显上升态势，导致了心血管病的发病人数持续增加。今后10年心血管病患病人数仍将快速增长。由于心血管疾病的增长，进行支架手术的人越来越多，但在接受支架手术之后因为血管植入支架的部分，在缺乏有效抗血小板药物的保护下非常易于形成血栓，其后果无异于再次心肌梗塞，术后必须要长期服用抗凝血类的药物。但长期服用抗凝血药物患者体内缺少凝血物质，一旦受伤便流血不止，所以需要一种新型的具有消炎止血而且安全的敷料。
医用敷料作为伤口处的覆盖物，在伤口愈合过程中，可以替代受损的皮肤起到暂时性屏障作用，避免或控制伤口感染，提供有利于创面愈合的环境，进行创面修复。随着人口的老龄化，医用敷料的市场价值也变得越来越重要。1962年，英国人Winter提出了“湿润伤口愈合理论”，即伤口在湿润的环境下比干燥的环境下愈合要快，使得人们对伤口愈合过程的认识有了突破性的进展。用敷料可根据其材质分为传统敷料、生物敷料和合成敷料等。其中，生物敷料来源广泛，在粘附性、减轻疼痛、保护创面及减少体液渗出等方面效果良好，因此得到了人们的青睐。但某些生物敷料的渗透性、降解性、低抗原性及促愈合效果还不尽人意。理想的生物敷料应该具有以下功能：覆盖及保护创面不受感染；良好的生物相容性；具有生物可降解性和适宜的降解速率；足够的机械强度支持细胞分化增生；材料表面具有足够的细胞吸附能力，有利于细胞的粘附和生长；材料来源充足，易于制作、加工等。研究开发具有多功能化的生物敷料，使其达到理想敷料的功能要求，是目前生物敷料的研究热点。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于手术伤口、创伤等各种类型的皮肤创伤愈合的敷料，具有止血、凝血、抑菌、消炎和促进伤口愈合的功效，并且生产工艺简单，绿色环保，成本低。
海藻酸盐敷料主要成分为海藻酸钠，海藻酸钠是由从海藻中提取的海藻酸盐所制成的，具有吸附细菌，阻挡细菌通过的屏障作用，同时通过钠离子释放到伤口，产生表面凝胶，诱导血小板活化，激活伤口巨噬细胞增强创面抗御致病微生物，起到止血、加速愈合和防止疤痕形成的作用。
海藻酸钠中加入明胶和壳聚糖，经过实验探究发现，可以有效的提高凝胶粘度，缩短创面修复时间，具有更好的抑菌效果，以达到更好的治疗效果。具备以下优点：
①有效清创，伤口表面的细胞残屑、细菌、微生物等被包裹并锁定在凝胶体中；
②促进创面愈合，凝胶体柔软、湿润，为伤口提供湿性修复环境，加速肉芽组织的生长和上皮的形成；
③安全、耐受性好，长期使用不会引起伤口部位皮肤敏感或过敏反应等不良症状。
载银活性炭纤维可以很好的吸收渗液、抗菌消炎，快速干燥伤口促进伤口愈合，并且具有良好的抑菌杀菌效果以及除去伤口散发出的异味。
纳米(nm)是继微米之后的目前最小的一种计量单位，1纳米为百万分之一毫米，即毫微米，也就是十亿分之一米。纳米银，是利用前沿纳米技术将银纳米化，纳米技术出现，使银在纳米状态下的杀菌能力产生了质的飞跃，极少的纳米银可产生强大的杀菌作用，可在数分钟内杀死650多种细菌，广谱杀菌且无任何的耐药性，能够促进伤口的愈合、细胞的生长及受损细胞的修复，无任何毒性反应，对皮肤也未发现任何刺激反应，这给广泛应用纳米银来抗菌开辟了广阔的前景，是最新一代的天然抗菌剂，纳米银杀菌具有广谱抗菌、强效杀菌、修复再生、抗菌持久、无耐药性等特点。
纳米银属于非抗菌素杀菌剂，纳米银能杀灭各种致病微生物，比抗菌素更强，10nm大小的纳米银颗粒独特抗菌机理可迅速直接杀死细菌，使其丧失繁殖能力，因此，无法生产耐药性的下一代，能有效避免因耐药性而导致反复发作久治不愈。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
一种医用复合敷料，包括四层结构，底层为无纺布层，无纺布层上面覆有载纳米银活性炭纤维层，载纳米银活性炭纤维层上面覆有海藻酸钠明胶凝胶层，最上层为聚乙烯层，四层结构之间针刺连接。
进一步的，所述无纺布层的厚度为2mm。
进一步的，所述载纳米银活性炭纤维层的厚度为2～5mm，表面积为800～1500g/m2。
进一步的，所述海藻酸钠明胶凝胶层的厚度为1～3mm。
进一步的，所述聚乙烯层的厚度为1mm。
一种医用复合敷料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将浓度为5～30g/L的海藻酸钠水溶液的pH值调节至4.0～6.5，通过搅拌器在60～90℃水浴条件下加热搅拌，搅拌速度为500～1000r/min，搅拌时间为0.5～6h，搅拌完成后冷却至15～45℃，倒入模具中，静置，再加入浓度为0.1mol/L的氢氧化钙溶液进行交联；
(2)在步骤(1)所述的交联后的溶液中同时加入3～10g明胶和3～10g壳聚糖生成凝胶冻，放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥；海藻酸钠与钙离子形成的凝胶具有热不可逆性，增加适量的明胶可以增加其粘度；增加壳聚糖可以与活性炭纤维中的银协同抗菌，放入冷冻干燥机中既可以增加粘度也可以增加其稳定性，可以达到更好的治疗效果；
(3)将在步骤(2)所述的海藻酸钠明胶壳聚糖凝胶附着在载银活性炭纤维上，再放在无纺布上面，在针刺机前铺开，进入针刺状态，针刺后形成完整的无纺布层上覆盖载纳米银活性炭纤维层，再覆盖海藻酸钠明胶凝胶层的敷料；
(4)最后将聚乙烯层覆盖在海藻酸钠明胶凝胶层上面，对产品起保护作用；
(5)将步骤(1)-(4)所述制备的产品进行切割，包装，灭菌，入库。
进一步的，所述载银活性炭纤维的制备方法是：将活性炭纤维浸渍在浓度为0.1～0.2mol/L的硝酸银溶液中水浴加热1～5h，随后进行300～400摄氏度高温加热，通氮气保护使得硝酸银分解，制得载银活性炭纤维，使纳米银镶嵌在活性炭纤维内部。
进一步的，所述活性炭纤维为长度20～200mm，宽度20～100mm的活性炭纤维无纺布。
进一步的，所述活性炭纤维的载银量为含纳米银颗粒的含量为0.01～1wt％；所述含纳米银的平均粒径小于50nm，优选为1～10nm。
所述的海藻酸钠的结构通式如下：
与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
本发明的的海藻酸钠生物复合医用敷料具有海藻酸的生物活性。
(1)具有较强的抗菌性，并且因为银离子镶嵌在活性炭纤维孔径内部，所以纳米银施放时间长。
(2)具有广谱抗菌性，抑菌效果好，可消炎镇痛。
(3)具有良好的生物相容性和生物降解性以及协同性能。
(4)具有制备工艺简单，成本低，易于操作，环保无污染等优点。
(5)活性炭纤维还可以吸收多余渗液以及去除伤口异味。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的结构截面示意图；
图中：1为无纺布层；2为载纳米银活性炭纤维层；3为海藻酸钠明胶凝胶层；4为聚乙烯层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
涉及一种海藻酸钠载纳米银活性炭纤维复合医用敷料及其制备。包括无纺布层1，载纳米银活性炭纤维层2，海藻酸钠明胶凝胶层3，以及聚乙烯层4。
无纺布层1：长度为100mm，宽度为50mm，厚度为1mm。
海藻酸钠明胶凝胶层3：10g海藻酸钠，3g明胶，3g壳聚糖。
载纳米银活性炭纤维层2：活性炭纤维长80mm，宽度为40mm，厚度为3mm，比表面积为800g/m2。
聚乙烯层4：长度为80mm，宽度为40mm，厚度为1mm。
具体制作方法如下：
将10g海藻酸钠加入去离子水中，再将3g明胶、3g壳聚糖加入到上述溶液中，将上述溶液的pH值调节至6.0，用磁力搅拌机在90℃水浴加热下搅拌5h后，冷却至45℃，同时将浓度为0.1mol/L的氢氧化钙溶液加入海藻酸盐溶液进行交联，海藻酸钠明胶溶液与钙离子形成的凝胶具有热不可逆性。最后放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥。
载银活性炭纤维的制备：将活性炭纤维浸渍在浓度为0.1mol/L的硝酸银溶液中水浴加热5h，随后进行高温加热通氮气保护使得硝酸银分解，制得载银活性炭纤维。纳米银平均粒径为5nm，纳米银含量占总总量的1％-2％。
将得到的海藻酸钠明胶凝胶均匀涂抹在制备好的载银活性炭纤维上。
海藻酸钠明胶凝胶层3的厚度为1mm，长宽与载纳米银活性炭纤维层2一致。
将海藻酸钠活性炭纤维载纳米银生物复合敷料进行切割，包装，灭菌，入库。
实施例2
无纺布层1：长度为100mm，宽度为50mm，厚度为1mm。
海藻酸钠明胶凝胶层3：20g海藻酸钠，5g明胶，5g壳聚糖。
载纳米银活性炭纤维层2：活性炭纤维长80mm，宽度为40mm，厚度为3mm，比表面积为900g/m2。
聚乙烯层4：长度为80mm，宽度为40mm，厚度为1mm。
具体制作方法如下：
将20g海藻酸钠加入去离子水中，再将5g明胶、5g壳聚糖加入到上述溶液中，将上述溶液的pH值调节至6.0，在磁力搅拌器中通过90℃水浴加热下搅拌5h后，冷却至15℃，同时将浓度为0.1mol/L的氢氧化钙溶液加入海藻酸盐溶液进行交联，海藻酸钠明胶溶液与钙离子形成的凝胶具有热不可逆性。最后放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥。
载银活性炭纤维的制备：将活性炭纤维浸渍在浓度为0.1mol/L的硝酸银溶液中水浴加热3h，随后进行高温加热，通氮气保护使得硝酸银分解，制得载银活性炭纤维。纳米银平均粒径为5nm，纳米银含量占总总量的1％-2％。
将得到的海藻酸钠明胶凝胶均匀涂抹在制备好的载银活性炭纤维上。
海藻酸钠明胶凝胶层3的厚度为2mm，长宽与载纳米银活性炭纤维层2一致。
将海藻酸钠活性炭纤维载纳米银生物复合敷料进行切割，包装，灭菌，入库。
实施例3
无纺布层1：长度为100mm，宽度为50mm，厚度为1mm。
海藻酸钠明胶凝胶层3：30g海藻酸钠，5g明胶，3g壳聚糖。
载纳米银活性炭纤维层2：活性炭纤维长90mm，宽度为50mm，厚度为3mm，比表面积为1000g/m2。
聚乙烯层4：长度为90mm，宽度为50mm，厚度为1mm。
具体制作方法如下：
将20g海藻酸钠加入去离子水中，再将5g明胶、3g壳聚糖加入到上述溶液中，将上述溶液的pH值调节至6.0，在磁力搅拌机90℃下水浴加热搅拌5h后，冷却至15℃，同时将浓度为0.1mol/L的氢氧化钙溶液加入海藻酸盐溶液进行交联，海藻酸钠明胶溶液与钙离子形成的凝胶具有热不可逆性。最后放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥。
载银活性炭纤维的制备：将活性炭纤维浸渍在浓度为0.2mol/L的硝酸银溶液中水浴加热3h，随后进行高温加热，通氮气保护使得硝酸银分解，制得载银活性炭纤维。纳米银平均粒径为5nm，纳米银含量占总总量的2％-3％。
将得到的海藻酸钠明胶凝胶均匀涂抹在制备好的载银活性炭纤维上。
海藻酸钠明胶凝胶层3的厚度为2mm，长宽与载纳米银活性炭纤维层2一致。
将海藻酸钠活性炭纤维载纳米银生物复合敷料进行切割，包装，灭菌，入库。
实施例4
无纺布层1：长度为120mm，宽度为50mm，厚度为1mm。
海藻酸钠明胶凝胶层3：30g海藻酸钠，4g明胶。
载纳米银活性炭纤维层2：活性炭纤维长100mm，宽度为60mm，厚度为3mm，比表面积为1200g/m2.
聚乙烯层4：长度为100mm，宽度为60mm，厚度为1mm.
具体制作方法如下：
将30g海藻酸钠加入去离子水中，再将4g明胶加入到上述溶液中，将上述溶液的pH值调节至6.0，在磁力搅拌机90℃下水浴加热搅拌5h后，冷却至15℃，同时将浓度为0.1mol/L的氢氧化钙溶液加入海藻酸盐溶液进行交联，再将含有钙离子的水溶液加入到上述溶液中，海藻酸钠明胶溶液与钙离子形成的凝胶具有热不可逆性。最后放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥。
载银活性炭纤维的制备：将活性炭纤维浸渍在浓度为0.2mol/L的硝酸银溶液中水浴加热2h，随后进行高温加热，通氮气保护使得硝酸银分解，制得载银活性炭纤维。纳米银平均粒径为5nm，纳米银含量占总总量的2％-3％。
将得到的海藻酸钠明胶凝胶均匀涂抹在制备好的载银活性炭纤维上。
海藻酸钠明胶凝胶层3的厚度为2mm，长宽为90mm，宽度为50mm。
将海藻酸钠活性炭纤维载纳米银生物复合敷料进行切割，包装，灭菌，入库。
实施例5
无纺布层1：长度为120mm，宽度为50mm，厚度为1mm。
海藻酸钠明胶凝胶层3：25g海藻酸钠，4g明胶。
载纳米银活性炭纤维层2：活性炭纤维长100mm，宽度为60mm，厚度为3mm。比表面积为1500g/m2。
聚乙烯层4：长度为100mm，宽度为60mm，厚度为1mm。
将25g海藻酸钠加入去离子水中，再将4g明胶加入到上述溶液中，将上述溶液的pH值调节至6.0，在磁力搅拌机90℃下水浴加热搅拌5h后，冷却至15℃，，同时将浓度为0.1mol/L的氢氧化钙溶液加入海藻酸盐溶液进行交联，海藻酸钠明胶溶液与钙离子形成的凝胶具有热不可逆性。最后放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥。
载银活性炭纤维的制备：将活性炭纤维浸渍在浓度为0.2mol/L的硝酸银溶液中水浴加热4h，随后进行高温加热，通氮气保护使得硝酸银分解，制得载银活性炭纤维。纳米银平均粒径为5nm，纳米银含量占总总量的2.5％-3％。
将得到的海藻酸钠明胶凝胶均匀涂抹在制备好的载银活性炭纤维上.
海藻酸钠明胶凝胶层3的厚度为2mm，长宽与载纳米银活性炭纤维层2一致。
将海藻酸钠活性炭纤维载纳米银生物复合敷料进行切割，包装，灭菌，入库。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种医用复合敷料，其特征在于，包括四层结构，底层为无纺布层(1)，无纺布层(1)上面覆有载纳米银活性炭纤维层(2)，载纳米银活性炭纤维层(2)上面覆有海藻酸钠明胶凝胶层(3)，最上层为聚乙烯层(4)，四层结构之间针刺连接。
2.如权利要求1所述的一种医用复合敷料，其特征在于，所述无纺布层(1)的厚度为2mm。
3.如权利要求1所述的一种医用复合敷料，其特征在于，所述载纳米银活性炭纤维层(2)的厚度为2～5mm，表面积为800～1500g/m2。
4.如权利要求1所述的一种医用复合敷料，其特征在于，所述海藻酸钠明胶凝胶层(3)的厚度为1～3mm。
5.如权利要求1所述的一种医用复合敷料，其特征在于，所述聚乙烯层(4)的厚度为1mm。
6.一种医用复合敷料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将浓度为5～30g/L的海藻酸钠水溶液的pH值调节至4.0～6.5，通过搅拌器在60～90℃水浴条件下加热搅拌，搅拌速度为500～1000r/min，搅拌时间为0.5～6h，搅拌完成后冷却至15～45℃，倒入模具中，静置，再加入浓度为0.1mol/L的氢氧化钙溶液进行交联；
(2)在步骤(1)所述的交联后的溶液中同时加入3～10g明胶和3～10g壳聚糖生成凝胶冻，放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥；
(3)将在步骤(2)所述的海藻酸钠明胶壳聚糖凝胶附着在载银活性炭纤维上，再放在无纺布上面，在针刺机前铺开，进入针刺状态，针刺后形成完整的无纺布层(1)上覆盖载纳米银活性炭纤维层(2)，再覆盖海藻酸钠明胶凝胶层(3)的敷料；
(4)最后将聚乙烯层(4)覆盖在海藻酸钠明胶凝胶层(3)上面，对产品起保护作用；
(5)将步骤(1)-(4)所述制备的产品进行切割，包装，灭菌，入库。
7.如权利要求6所述的一种医用复合敷料的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述载银活性炭纤维的制备方法是：将活性炭纤维浸渍在浓度为0.1～0.2mol/L的硝酸银溶液中水浴加热1～5h，随后进行300～400摄氏度高温加热，通氮气保护使得硝酸银分解，制得载银活性炭纤维，使纳米银镶嵌在活性炭纤维内部。
8.如权利要求7所述的一种医用复合敷料的制备方法，其特征在于，所述活性炭纤维为长度20～200mm，宽度20～100mm的活性炭纤维无纺布。
9.如权利要求7所述的一种医用复合敷料的制备方法，其特征在于，所述活性炭纤维的载银量为含纳米银颗粒的含量为0.01～1wt％.。
10.如权利要求6所述的一种医用复合敷料的制备方法，其特征在于，所述的海藻酸钠的结构通式如下：
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