專利名稱：互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)水凝膠創(chuàng)面敷料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水凝膠創(chuàng)面敷料及其制備方法，屬于生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
創(chuàng)面敷料是暫時覆蓋燒傷、潰瘍、創(chuàng)傷等傷口表面的一種一次性使用的醫(yī)用材料，其主要作用是控制傷口的滲出液及保護(hù)傷口免受細(xì)菌等外源污染，促進(jìn)傷口愈合。理想敷料應(yīng)當(dāng)具有以下特點:透氣、保濕，防止水分與體液的損失；抵御細(xì)菌入侵，防止感染；與創(chuàng)面有親和性，有較好的黏合力；柔軟、有較好的力學(xué)強(qiáng)度；生物相容性好，促進(jìn)肉芽和上皮組織正常生長，不留疤痕。水凝膠創(chuàng)面敷料是近年來發(fā)展迅速的一種新型創(chuàng)面敷料。與紗布、棉花等傳統(tǒng)敷料相比，水凝膠能促進(jìn)傷口更好地愈合、減輕患者的疼痛，它能改善創(chuàng)面的微環(huán)境、抑制細(xì)菌的生長。水凝膠特別適用于常見的體表創(chuàng)傷，如擦傷、劃傷、褥瘡等各種皮膚損傷。對于這些傷口，一般采用無菌紗布及外用抗生素處理。紗布易與皮膚傷口組織粘連，換藥時常常破壞新生的上皮和肉芽組織，引起出血，這不但不利于傷口的愈合，而且使病人疼痛難忍。將水凝膠敷料敷貼在傷口處，它不易粘連傷口、不易破壞新生組織，而且有利于維持創(chuàng)面的濕潤環(huán)境，使傷口不易結(jié)癡。與其它種類的功能性醫(yī)用敷料相比，水凝膠敷料還具有如下優(yōu)點:由于水凝膠是透明的，有利于患者和醫(yī)生透過水凝膠隨時觀察傷口的變化情況；水凝膠不與傷口作用，傷口滲出物可通過水凝膠排出；水凝膠較柔軟、彈性好、透水透氣，并且無毒副作用；不會在傷口上脫落纖維等雜質(zhì)，在傷口愈合時，可以很方便地把水凝膠從傷口上沖洗干凈。互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(IPN)的概念首先由美國的Millar提出(JRMiller.1nterpenetrating Polymer Networks Styrene-diving Benzene Copolymers with Twoand Three Interpenetrating Networks and Their Sulphonates.J Chem Soc，1960，26:1311-1317)，用于描述 由兩種或多種網(wǎng)絡(luò)相互貫穿形成的聚合物合金，每種聚合物網(wǎng)絡(luò)通過化學(xué)鍵的方式各自形成獨(dú)立的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而網(wǎng)絡(luò)間不存在化學(xué)作用，只是通過聚合物分子鏈纏繞在一起。按照制備方法，IPN材料可以分為順序IPN和同步IPN。Pulat等(M Pulat, NTan,FK Onurdag.Swelling dynamics of IPN hydrogels including acrylamide-acrylicacid—chitosan and evaluation of their potential for controlled release ofpiperacillin-tazobactam.J Appl Polym Sci, 2011,120:441_450)米用戍二醒和乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑，通過分步IPN的方法制備了殼聚糖/聚丙烯酸/聚丙烯酰胺IPN水凝膠敷料，并以此為載體加載抗菌藥物哌拉西林。隨著交聯(lián)劑戊二醛用量的增加，水凝膠的溶脹度減小。藥物釋放結(jié)果表明，加載了抗菌藥物的水凝膠具有很好的抗菌作用，能夠加速傷口的愈合。Rajvaidya 等(S Rajvaidya, R Bajpai, AK Bajpa1.Effect of gammairradiation on the interpenetrating networks of gelatin and polyacrylonitriIe:aspect of crosslinking using microhardness and crosslink density measurements.J Appl Polym Sci，2006，101:2581-2586)采用戊二醛和N，N’ -異丙基丙烯酰胺為交聯(lián)齊U，通過Y射線輻照的方法制備了明膠/聚丙烯腈順序IPN水凝膠敷料。隨著交聯(lián)劑用量的增加，水凝膠的彈性模量增加。RAY等(R Ray, S Maity，S Mandal, TK Chatterjee, B Sa.Development and evaluation of a new interpenetrating network beadof sodium carboxymethyl xanthan and sodium alginate for ibuprofen release.Pharmaco Pharm, 2010,1:9-17)通過分步IPN的方法制備了黃原膠/海藻酸鈉水凝膠敷料，并加載模型藥物布洛芬。結(jié)果表明模型藥物可以均勻分散在水凝膠之中。藥物的加載量越多，藥物的釋放時間就越長。此外，Yasuda(K Yasuda, N Kitamura, JP Gong, KArakaki,HJ Kwon,S Onodera,YMChen,T Kurokawa,F Kanaya,Y Ohmiya,Y Osada.A noveldouble-networkhydrogel induces spontaneous articular cartilage regenerationin vivo in a largeosteochondral defect.Macromol Biosci, 2009,9:307-316)以及Silan(C Silan,A Akcali,MT Otkun,N Ozbey,S Butun,0 Ozay,N Sahiner.Novel hydrogelparticles and their IPN films as drug delivery systems with antibacterialproperties.Colloids and Surfaces B:Biointerfaces, 2012,89:248-253)也米用類似的方法制備了順序IPN水凝膠創(chuàng)面敷料。上述順序互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷兩步聚合網(wǎng)絡(luò)形成過程，制備工藝復(fù)雜。本發(fā)明是通過同步IPN的方式來制備水凝膠創(chuàng)面敷料，這種制備方法具有省時、節(jié)能、便利、環(huán)保等優(yōu)點。而且該水凝膠材料具有優(yōu)異的力學(xué)強(qiáng)度、抗菌、保濕功能，同時水凝膠敷料的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有利于抗菌藥物的緩慢釋放，使得水凝膠具有持久的優(yōu)異抗菌性倉泛。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是提供一種互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)水凝膠創(chuàng)面敷料及其制備方法。該方法具有省時、節(jié)能、便利、環(huán)保等優(yōu)點；而且該水凝膠材料具有優(yōu)異的力學(xué)強(qiáng)度和抗菌功能。技術(shù)方案:本發(fā)明的水凝膠創(chuàng)面敷料是由如下體系聚合而成:1)丙烯酸類單體、丙烯酸類交聯(lián)劑和自由基引發(fā)劑，和2)乙烯醚結(jié)構(gòu)單體和陽離子引發(fā)劑，混合均勻后經(jīng)一步紫外光引發(fā)聚合而成的一種具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的水凝膠材料。其中，丙烯酸類單體占10% 90%，丙烯酸酯類交聯(lián)劑占0.5% 5%，自由基引發(fā)劑占0.5% 1.0% ;乙烯醚結(jié)構(gòu)單體占10% 90%，陽離子引發(fā)劑占0.5% 1.0%。丙烯酸類單體是丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、N，N’ - 二甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)聚乙烯醇、甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)羧甲基殼聚糖、甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)海藻酸、甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)纖維素中的一種。乙烯醚結(jié)構(gòu)單體是乙烯醚結(jié)構(gòu)聚乙烯醇、乙烯醚結(jié)構(gòu)羧甲基殼聚糖、乙烯醚結(jié)構(gòu)海藻酸、乙烯醚結(jié)構(gòu)纖維素中的一種。自由基引發(fā)劑是羰基化合 物、偶氮化合物、過氧化合物的一種。陽離子引發(fā)劑是重氣鹽、_■芳基鵬鐵鹽、二芳基硫鐵鹽、燒基硫鐵鹽、鐵芳經(jīng)鹽、橫酸氧基麗、二芳基娃氧釀中的一種。
制備水凝膠創(chuàng)面敷料的方法是將丙烯酸類單體、丙烯酸類交聯(lián)劑和自由基引發(fā)齊U，和乙烯醚結(jié)構(gòu)單體、陽離子引發(fā)劑溶解在溶劑中混合均勻后，注入模具，經(jīng)一步紫外光輻照固化5分鐘-1小時，將所得材料在溶劑中浸泡抽提，去除未反應(yīng)單體，得到水凝膠創(chuàng)面敷料。有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:(I)本發(fā)明的水凝膠創(chuàng)面敷料是由兩個聚合物網(wǎng)絡(luò)同步互穿而成，一個聚合物網(wǎng)絡(luò)是由丙烯酸類結(jié)構(gòu)單體自由基聚合而成，另一個聚合物網(wǎng)絡(luò)是由乙烯醚結(jié)構(gòu)單體陽離子聚合而成。(2)本發(fā)明的水凝膠創(chuàng)面敷料是通過紫外光引發(fā)單體混合物一次性固化成型，該方法具有省時、節(jié)能、便利、環(huán)保等優(yōu)點。(3)通過一次性固化成型方法制備的水凝膠創(chuàng)面敷料具有優(yōu)異的力學(xué)強(qiáng)度、抗菌、保濕功能，同時水凝膠敷料的互 穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有利于抗菌藥物的緩慢釋放，使得水凝膠具有持久的優(yōu)異抗菌性能。
具體實施例方式將丙烯酸類單體、丙烯酸類交聯(lián)劑和自由基引發(fā)劑，和乙烯醚結(jié)構(gòu)單體、陽離子引發(fā)劑溶解在溶劑中混合均勻后，注入模具，經(jīng)一步紫外光輻照固化5分鐘-1小時，將所得材料在溶劑中浸泡抽提，去除未反應(yīng)單體，得到水凝膠創(chuàng)面敷料。其中丙烯酸類單體是丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、N，N’ - 二甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)聚乙烯醇、甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)羧甲基殼聚糖、甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)海藻酸、甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)纖維素中的一種。乙烯醚結(jié)構(gòu)單體是乙烯醚結(jié)構(gòu)聚乙烯醇、乙烯醚結(jié)構(gòu)羧甲基殼聚糖、乙烯醚結(jié)構(gòu)海藻酸、乙烯醚結(jié)構(gòu)纖維素中的一種。自由基引發(fā)劑是羰基化合物、偶氮化合物、過氧化合物的一種。陽離子引發(fā)劑是重氣鹽、_■芳基鵬鐵鹽、二芳基硫鐵鹽、燒基硫鐵鹽、鐵芳經(jīng)鹽、橫酸氧基麗、二芳基娃氧釀中的一種。實施例1將3.0g的丙烯酰胺，2.0g的乙烯醚結(jié)構(gòu)羧甲基殼聚糖，0.15g的N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺，0.03g Darocur-1173和0.02g的4，4' - 二甲基-二苯基碘鎗六氟磷酸鹽溶解于乙醇/乙酸混合溶劑中，磁力攪拌，混合均勻，注入聚丙烯模具之中，用紫外光固化。所得水凝膠材料的拉伸強(qiáng)度為1.15Mpa，水凝膠對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均顯示出優(yōu)異的抗菌活性，抑菌率達(dá)到99.1%。實施例2將2.5g的甲基丙烯酸羥乙酯，2.5g的乙烯醚結(jié)構(gòu)羧甲基殼聚糖，0.125g的乙二醇二甲基丙烯酸酯，0.025g Darocur-1173和0.025g的4，V _ 二甲基-二苯基碘鎗六氟磷酸鹽溶解于乙醇/乙酸混合溶劑中，磁力攪拌，混合均勻，注入聚丙烯模具之中，用紫外光固化。所得水凝膠材料的拉伸強(qiáng)度為1.25Mpa，水凝膠對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均顯示出優(yōu)異的抗菌活性，抑菌率達(dá)到99.3%。
實施例3將4.0g的甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)聚乙烯醇，1.0g的乙烯醚結(jié)構(gòu)羧甲基殼聚糖，
0.04gDarocur-1173和0.0lg的4,4' - 二甲基-二苯基碘鐵六氟磷酸鹽溶解于二甲基亞砜/乙酸混合溶劑中，磁力攪拌，混合均勻，注入聚丙烯模具之中，用紫外光固化。所得水凝膠材料的拉伸強(qiáng)度為0.86Mpa，水凝膠對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均顯示出優(yōu)異的抗菌活性，抑菌率達(dá)到98.3%?！?br> 權(quán)利要求
1.一種用于創(chuàng)面敷料的水凝膠材料，其特征在于該材料是I)丙烯酸類單體、丙烯酸類交聯(lián)劑和自由基引發(fā)劑，和2)乙烯醚結(jié)構(gòu)單體和陽離子引發(fā)劑，經(jīng)一步紫外光引發(fā)聚合而成的互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠。其中，丙烯酸類單體占10% 90%，丙烯酸酯類交聯(lián)劑占0.5% 5%,自由基引發(fā)劑占0.5% 1.0% ;乙烯醚結(jié)構(gòu)單體占10% 90%，陽離子引發(fā)劑占0.5% 1.0%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于創(chuàng)面敷料的水凝膠材料，其特征在于所述的丙烯酸類單體是丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、N，N’ - 二甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)聚乙烯醇、甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)羧甲基殼聚糖、甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)海藻酸、甲基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)纖維素中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于創(chuàng)面敷料的水凝膠材料，其特征在于所述的丙烯酸類交聯(lián)劑是乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于創(chuàng)面敷料的水凝膠材料，其特征在于所述的乙烯醚結(jié)構(gòu)單體是乙烯醚結(jié)構(gòu)聚乙烯醇、乙烯醚結(jié)構(gòu)羧甲基殼聚糖、乙烯醚結(jié)構(gòu)海藻酸、乙烯醚結(jié)構(gòu)纖維素中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于創(chuàng)面敷料的水凝膠材料，其特征在于所述的自由基弓I發(fā)劑是羰基化合物、偶氮化合物、過氧化合物的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于創(chuàng)面敷料的水凝膠材料，其特征在于所述的陽離子引發(fā)劑是重氮鹽、二芳基碘鎗鹽、三芳基硫鎗鹽、烷基硫鎗鹽、鐵芳烴鹽、磺酰氧基酮、三芳基硅氧醚中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水凝膠創(chuàng)面敷料的制備方法，其特征在于將丙烯酸類單體、丙烯酸類交聯(lián)劑和自由基引發(fā)劑，和乙烯醚結(jié)構(gòu)單體和陽離子引發(fā)劑溶解在溶劑中混合均勻后，注入模具，經(jīng)一步紫外光輻照固化5分鐘-1小時，將所得材料在溶劑中浸泡抽提，去除未反應(yīng)單體，得到水凝膠創(chuàng)面敷料。
全文摘要
本發(fā)明是一種具有互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的水凝膠創(chuàng)面敷料及其制備方法，該材料是由如下體系聚合而成1)丙烯酸類單體、丙烯酸類交聯(lián)劑和自由基引發(fā)劑，和2)乙烯醚結(jié)構(gòu)單體和陽離子引發(fā)劑，混合均勻后經(jīng)一步紫外光引發(fā)聚合而成的一種具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的水凝膠材料，具有優(yōu)異的力學(xué)強(qiáng)度，抗菌和保濕性能；將丙烯酸類單體、丙烯酸類交聯(lián)劑和自由基引發(fā)劑，和乙烯醚結(jié)構(gòu)單體、陽離子引發(fā)劑溶解在溶劑中混合均勻后，注入模具，經(jīng)一步紫外光輻照固化5分鐘-1小時，將所得材料在溶劑中浸泡抽提，去除未反應(yīng)單體，得到水凝膠創(chuàng)面敷料。
文檔編號C08F216/14GK103113700SQ20131002310
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者王靜靜 申請人:鹽城工學(xué)院