一種用于敷料的高分子水凝膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于敷料的高分子水凝膠及其制備方法，屬于輻射化學(xué)與生物醫(yī) 用高分子材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 水凝膠以親水性聚合物的三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為骨架，從而可以大量吸收并保持水 分呈溶脹狀態(tài)而不溶解，集成了吸水、保水、緩釋等性質(zhì)于一身，是一類優(yōu)異的功能材料，特 別適用于開發(fā)濕性醫(yī)用敷料。水凝膠敷料不僅柔軟透明透水透氧，在吸收創(chuàng)面滲出液、保持 創(chuàng)面濕潤和清創(chuàng)的同時，可以加快傷口愈合。自1962年Winter發(fā)明"濕法療法"發(fā)現(xiàn)密閉 濕潤環(huán)境傷口愈合速度更快后，已經(jīng)發(fā)展了各種濕性敷料，但水凝膠敷料的特點(diǎn)被認(rèn)為最 接近理想敷料的要求。
[0003] 水凝膠敷料主要以合成或天然高分子為原料。合成高分子結(jié)構(gòu)確定、易于加工、力 學(xué)性能較好，但其生物相容性較差、可用種類有限且本身或降解產(chǎn)物易造成環(huán)境污染。天然 高分子的生物相容性較好、來源廣泛、成本低廉且生物可降解、降解產(chǎn)物安全，同時也存在 機(jī)械強(qiáng)度較差等缺點(diǎn)。因此需要改進(jìn)天然高分子制備水凝膠敷料的方法，增強(qiáng)敷料的機(jī)械 強(qiáng)度。
[0004] 水凝膠敷料的制備方法主要有共混、凍融、紡絲等物理方法以及接枝、共聚、輻射 交聯(lián)等化學(xué)方法。采用物理方法制備的水凝膠敷料不透明，不利于傷口觀察。采用接枝 共聚等化學(xué)方法需要使用交聯(lián)劑、引發(fā)劑、有毒單體等有害物質(zhì)，微量殘余都會導(dǎo)致使用 風(fēng)險急劇增加。1986年Rosiak等發(fā)明的輻射交聯(lián)法最為常用，輻射交聯(lián)法具有制備條件 溫和、過程簡單易控、不使用有毒交聯(lián)劑、產(chǎn)物純凈、輻射交聯(lián)與消毒殺菌同時進(jìn)行等優(yōu)點(diǎn)。 但輻射法對于大部分單一原料的天然高分子降解作用大于交聯(lián)作用，所制得的材料機(jī)械 強(qiáng)度較差。如CN102949583A公布了 "一種可作為營養(yǎng)面膜的溫敏水凝膠及其制備方法"， 采用天然高分子原料通過輻射法制備的水凝膠透明柔軟但力學(xué)強(qiáng)度不足，不適用作敷料。 CN103071181A公布了"一種水凝膠及其制備方法和用途"，所述天然高分子加載藥物活性成 分經(jīng)輻照制得的水凝膠，為防止輻照降解采用了無氧條件，工藝要求較高而所得水凝膠的 凝膠分?jǐn)?shù)仍低于45%。
[0005] 為解決輻射法制備水凝膠敷料強(qiáng)度較差的問題，很多研宄者做了大量的嘗試工 作。主要有以下幾種思路： 復(fù)合型制備方法一多采用無紡布或透氣膜與水凝膠、醫(yī)用膠粘劑等粘接復(fù)合制備而 成。如CN102284081A公開了一種含無紡布層和設(shè)于其上的水凝膠層的復(fù)合水凝膠敷料， 水凝膠層含水溶性聚合物與單體和水溶性殼聚糖衍生物，采用電子加速器輻照交聯(lián)制成。 復(fù)合層雖一定程度上增強(qiáng)了水凝膠的機(jī)械強(qiáng)度，但其所采用的無紡布不透明，不利于觀察 傷口愈合情況，且為增強(qiáng)復(fù)合層間的結(jié)合性而使用的醫(yī)用膠粘劑使得制備過程更為復(fù)雜。 CN1121876C公開了"水凝膠復(fù)合型創(chuàng)傷敷料及其輻射合成方法"，該敷料由輻射交聯(lián)合成 的水凝膠與透明的聚合物膜組成，具有良好的透明度，透氣性及透水性，但其吸水率僅為 200-400%。CN101337086A公開了 "一種水凝膠敷料及其制備方法"，由兩層水凝膠復(fù)合而成， 上下層分別采用輻射法和凍融輻射法制備，具有優(yōu)異的透明性和吸液性能，但其凍融6次 強(qiáng)度僅達(dá)llkPa，且制備過程復(fù)雜，生產(chǎn)難以規(guī)?；?。
[0006] 共混型制備方法一將天然高分子與合成高分子共混后輻照交聯(lián)。CN103480034A公 布了"輻照交聯(lián)殼聚糖/明膠/聚乙烯醇水凝膠敷料及其制備方法和應(yīng)用"，采用的天然高 分子為殼聚糖和明膠，合成高分子為聚乙烯醇，經(jīng)輻射交聯(lián)制備的水凝膠敷料具有消炎、促 愈和生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)，但吸液能力不強(qiáng)，且聚乙烯醇難于生物降解造成嚴(yán)重的環(huán)境問 題。CN1320931C及CN101664562A也存在同樣問題，CN1320931C另外還存在保濕劑增塑劑 等有毒有害殘留。CN100389145C公開了"含天然高分子的水凝膠及其輻射制備方法"，采用 多種天然高分子或其衍生物與合成高分子、無機(jī)填料、交聯(lián)敏感劑等混合，經(jīng)輻射交聯(lián)制備 水凝膠，復(fù)合無紡布或透氣膜可用于創(chuàng)傷敷料，但殘余原料、副產(chǎn)物及降解產(chǎn)物均會對其生 物相容性造成影響。CN103520767A公布了"一種抗菌促愈水凝膠敷料及其制備方法"，主要 成分為水溶性高聚物、具有假塑性的功能聚合物、抗菌劑和水，固化輻照滅菌獲得了透明純 凈、生物相容性好、抗菌療效顯著的水凝膠敷料，但其吸液能力有限，柔韌性不明顯。
[0007] 方法結(jié)合型制備法一分別將凍融法、浸漬法等與輻照法結(jié)合。如CN101244286A 中所述的先輻照后冷凍融化循環(huán)法制備的水凝膠敷料，由于輻照前為溶液狀，無法一次成 型，輻照后冷凍融化循環(huán)仍需要在無菌條件下處理，且耗時較長，不利于生產(chǎn)效率的提高。 CN103044694A公布了"一種細(xì)菌纖維素/聚乙烯醇復(fù)合水凝膠的制備方法"，采用先浸漬使 聚乙烯醇浸入細(xì)菌纖維素水凝膠內(nèi)部，然后經(jīng)脫泡、脫水處理，輻照得到復(fù)合水凝膠，工藝 過程需要多次反復(fù)高溫洗滌、沖洗，耗時費(fèi)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于敷料的高分子水凝膠。
[0009] 本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種用于敷料的高分子水凝膠的制備方法。
[0010] 本發(fā)明的用于敷料的高分子水凝膠，按重量百分比該組合物由下列組分組成： 明膠 3%~40% 羧甲基纖維素鈉 0. 1%~15% 葡甘聚糖 0. 1%~5% 水溶性殼聚糖 0. 1%~5% 聚谷氨酸 0. 1%~15% 透明質(zhì)酸 0. 1%~12% 水 40%~96. 5% 所述明膠的含量為1〇%~30%。
[0011] 所述羧甲基纖維素鈉的含量為0. 2%~10%。
[0012] 所述聚谷氨酸的含量為3%~12%。
[0013] 所述水為去離子水。
[0014] 在上述組合物中，明膠可以形成熱可逆凝膠，高溫溶解利于混合，室溫凝凍利于成 型、加工，且使得水凝膠具有一定的彈性和韌性；羧甲基纖維素鈉、葡甘聚糖具有增稠消泡 和保水的作用；水溶性殼聚糖作為抗菌促愈成分；聚谷氨酸與透明質(zhì)酸具有良好生物保濕 性。這些組分的組合以及各組分的上述百分比范圍，是通過大量試驗(yàn)確定的，上述組合以及 百分比范圍使本發(fā)明水凝膠組合物形成的敷料具有吸水性、透明性以及輻照交聯(lián)增強(qiáng)的協(xié) 同效應(yīng)。
[0015]本發(fā)明的用于敷料的高分子水凝膠由水溶性高分子經(jīng)水溶液共混、熱取向、封裝、 輻照交聯(lián)制備而成。
[0016]所述的高強(qiáng)度性能采用增強(qiáng)取向方式獲得，取向方式為熱拉伸或熱延展，增強(qiáng)條 件包括溫度、取向力及取向時間控制等。
[0017]所述輻照交聯(lián)采用高能射線，高能射線類型為伽馬射線、電子束、離子束、紫外線 中的至少一種。
[0018]本發(fā)明的用于敷料的高分子水凝膠的制備方法，包括如下步驟： a. 按照原料組成與比例將明膠、