CN106039381B - 一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料及其制备方法 - Google Patents

一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料及其制备方法。该方法如下：羧基封端的聚硅氧烷先后与单官能度和双官能度的伯胺化合物反应，得含仲胺基的硅氧烷低聚物；硅氧烷低聚物分别与己基二异氰酸酯和肉桂酰氯反应得聚硅氧烷超分子弹性体和可光固化预聚物；再将可光固化预聚物涂覆在聚硅氧烷超分子弹性体上，预聚物在紫外光照射下固化成聚硅氧烷超分子弹性体，得聚硅氧烷超分子弹性体敷料。这种敷料具有良好的透汽性和吸水性，基材具有较好弹性和低粘性，粘合层则表现出良好粘性，将其用作慢性伤口敷料有利于创面组织的生长和再生，加速伤口的愈合。采用聚硅氧烷为原料，无细胞毒性和皮肤刺激性，生物相容性良好。

Description

一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体 敷料及其制备方法
技术领域
本发明属于合成高分子的生物材料技术领域，具体涉及一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料及其制备方法。
背景技术
慢性皮肤创伤，如皮肤溃疡、压疮、糖尿病足等，因其常见于生理机能较差的老年人或糖尿病人，创口局部代谢障碍，导致伤口愈合困难，一直是临床的难题之一。1962年Winter在Nature上发表“湿性伤口愈合理论”，让人们对于创伤的愈合过程有了突破性的认识。研究发现，伤口上的各种细胞、酶、以及生长因子在干燥的条件下活性较低，而在湿润的环境下生物活性大大增加，能促进肉芽组织的生长，有助伤口愈合。而且，温暖、湿润的愈合环境并不会增加伤口感染的概率，实际上，这种环境下患者受感染的概率反而更低。根据国外学者的调查研究，使用密封性敷料产生湿润环境的伤口感染率为2.6％，而传统纱布敷料下的干燥环境感染率则高达7.1％。可实现湿性愈合的敷料在临床上的应用受到了重视。
此外，伤口敷料还应该有一定的吸收能力以去除伤口多余的渗液，和良好的透汽性。但在我国的慢性难愈合皮肤创伤的临床护理实践中，目前仍以纱布类敷料和泡沫类敷料为主，前者难以为创口提供良好的湿性愈合环境，后者不透明，须揭开敷料才能观察创口的愈合情况，这种治疗和护理过程中的频繁换药既加重了患者的痛苦，又增加了护理的工作量。因此，临床上对能满足上述要求的敷料的渴望非常热切。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明创新性地采用光固化的方法制备一种具有双层结构的聚硅氧烷超分子弹性体，目的在于提供一种满足粘性要求的可供皮肤慢性创伤用的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料及其制备方法。
一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料的制备方法包括聚硅氧烷超分子弹性体基材的合成、可光固化预聚物的合成以及通过光固化的方法制备具有双层结构的聚硅氧烷超分子弹性体敷料。
一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料的制备方法，包括以下步骤：
(1)端氢聚硅氧烷(PDMS-H2)的合成：以八甲基环四硅氧烷(D4)与1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(HMM)为原料，加入催化剂反应，得到端氢聚硅氧烷(PDMS-H2)；
(2)端酯基聚硅氧烷(PDMS-tBMA2)的合成：端氢聚硅氧烷(PDMS-H2)与甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)在铂催化剂的作用下发生硅氢加成反应，得到端酯基聚硅氧烷(PDMS-tBMA2)；
(3)端羧基聚硅氧烷(PDMS-COOH2)的合成：端酯基聚硅氧烷在催化剂作用下水解反应得到端羧基聚硅氧烷(PDMS-COOH2)；
(4)含有仲胺基的硅氧烷低聚物(OLI)的合成：端羧基聚硅氧烷(PDMS-COOH2)先与1-(2-氨基乙基)-2-咪唑啉酮(UDETA)反应，待反应结束后，所得反应产物再与二乙撑三胺(DETA)反应，得到含有仲胺基的硅氧烷低聚物(OLI)；
(5)聚硅氧烷超分子弹性体基材(HSE)的合成：先将含有仲胺基的硅氧烷低聚物(OLI)在溶剂中溶解，再与己基二异氰酸酯(HDI)反应，得作为基材的聚硅氧烷超分子弹性体(HSE)；
(6)可光固化预聚物(COli)的合成：先将含有仲胺基的硅氧烷低聚物(Oli)在溶剂中溶解，并加入三乙胺，搅拌，再与肉桂酰氯(CA)反应，得可光固化预聚物(COli)；
(7)双层敷料的制备：将可光固化预聚物(COLI)均匀涂覆在聚硅氧烷超分子弹性体基材(HSE)上，再将涂有可光固化预聚物面朝上置于紫外固化箱中固化一段时间使其转化为粘合层CSE，即获得一种具有双层结构的聚硅氧烷超分子弹性体皮肤创伤敷料，标记为BLF。
进一步地，
步骤(1)中催化剂为80～90wt％硫酸水溶液。
步骤(2)中催化剂为Pt质量比为0.05％的Karstedt’s催化剂。
步骤(3)中催化剂为为98wt％浓硫酸。
步骤(5)、步骤(6)中溶剂为氯仿或二氯甲烷。
步骤(7)中紫外固化主波长为365nm。
进一步地，
步骤(1)中催化剂的用量为八甲基环四硅氧烷质量的2～4％。
步骤(1)中八甲基环四硅氧烷与1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的摩尔比为1：(5～15)。
步骤(2)中端氢聚硅氧烷与甲基丙烯酸叔丁酯的摩尔比为1：2.4。
步骤(2)中催化剂用量为端氢聚硅氧烷与甲基丙烯酸叔丁酯总质量的0.5％。
步骤(3)中催化剂用量为端酯基聚硅氧烷质量的1～2％。
步骤(4)所述端羧基聚硅氧烷、1-(2-氨基乙基)-2-咪唑啉酮、二乙撑三胺的摩尔比为1：x：(1-x/2)，其中x＝0.1～0.2。
步骤(5)所述硅氧烷低聚物质量与己基二异氰酸酯摩尔比为1：(0.45～0.475)。
步骤(5)、(6)中溶剂用量为硅氧烷低聚物质量的2～3倍。
步骤(6)中含有仲胺基的硅氧烷低聚物与三乙胺的摩尔比为1:1-1：1.05；
步骤(6)中含有仲胺基的硅氧烷低聚物与肉桂酰氯的摩尔比为1：(0.45-0.4775)。
进一步地，
步骤(1)中所述的反应是在室温下反应20h。
步骤(2)中所述的反应是在氮气下80℃反应5～8h。
步骤(3)中所述的反应是在80℃下反应4～6h。
步骤(4)中端羧基聚硅氧烷在160℃氮气气氛下与1-(2-氨基乙基)-2-咪唑啉酮反应2～3h，待反应结束后，所得产物再在140℃氮气环境下与二乙撑三胺反应5～6h；
步骤(5)中所述的反应是在室温下反应3～5h。
步骤(6)中所述的反应是在室温下反应38～42h。
步骤(7)中所述的热压成型时间为120～140℃下热压成型10～20min。
步骤(7)中所述的冷压定型时间为室温下冷压定型10min。
步骤(7)中所述的超分子弹性体基材薄膜厚度为1-10mm。
步骤(7)中紫外固化时间为20min。
更进一步地，步骤(7)中所述的超分子弹性体基材薄膜厚度为1mm。
进一步地，
步骤(1)所得的端氢聚硅氧烷的数均分子量介于1.6×103与4.6×103之间。
由以上所述的制备方法制得的一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料。
本发明的机理为：具有单一结构的聚硅氧烷超分子弹性体难以兼顾高强度与高粘性。将其用作伤口敷料时，为了保证与正常皮肤的粘结，常遇到敷料整体强度低、易与外界发生不必要粘结的问题。本发明针对现有敷料的不足，提出了一类具有双层结构的基于氢键-共价键混合交联型聚硅氧烷超分子弹性体的柔性透明敷料(BLF)。通过分子设计，调控材料内部的共价交联程度，分别得到具有弹性、低粘性的超分子弹性体基材以及具有高粘性的超分子弹性体粘合层。复合得到的BLF薄膜敷料具有良好的吸水性、透汽性、生物相容性、细菌阻隔性，将其用于慢性皮肤创伤敷料有利于抵制细菌感染，促进组织的生长和再生，加速伤口愈合。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
HSE薄膜与CSE薄膜采用氢键-共价键混合交联的方法代替传统的共价交联，在保持材料良好透明性、吸水性、透汽性和生物相容性的同时，可以通过调节材料结构调控材料的弹性体和粘性。通过将共价交联程度不同的聚硅氧烷超分子聚合物复合可得到外层具有良好力学性能、低粘性，内层具有高粘性的BLF敷料。采用己基二异氰酸酯固化得到的HSE薄膜具有交联程度高、制备过程简单、力学性能好、粘性低的特点，适合作为双层敷料的基材。通过光固化制备的CSE薄膜具有交联程度低、厚度低、粘性高的特点，可以在提供足够的粘性的同时不损害双层薄膜整体强度。BLF敷料既可为慢性难愈合皮肤创伤提供洁净的湿性愈合环境，又有利于直接观察创口的愈合进程，延长换药间隔，降低病患痛苦与感染风险。
附图说明：
图1为实施例1～3中制得的BLF薄膜细胞毒性(培养时间24h)测试结果图。
图2为实施例1～3中制得的BLF薄膜细胞毒性(培养时间48h)测试结果图。
图3为实施例1～3中制得的BLF薄膜、3M TegadermTM薄膜以及凡士林纱布护理下大鼠背部全层皮肤创伤伤口的愈合率测试结果图。
图4为实施例1～3中制得的BLF薄膜化学反应路线图。
具体实施方法：
下面结合实施案例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方案不限于此。
本发明的合成路线如图4所示，本发明所用试剂均可从市场购得。
实施例1：一种基于聚硅氧烷超分子弹性体具有双层结构的皮肤创伤敷料(BLF46)的制备：
(1)端氢聚硅氧烷(PHMS)的合成：室温条件下，在配有机械搅拌的反应釜中，1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(300g)与八甲基环四硅氧烷按摩尔比HMM：D4＝1：15投料，随后加入相当于D4质量2％、浓度为80wt％的硫酸。室温下搅拌反应20h后用分液漏斗分出下层硫酸相，并用过量NaHCO3中和产物中的残余硫酸，真空过滤后得到的粗产品在160℃下减压蒸馏3h即可获得纯化后的PHMS。
(2)端酯基聚硅氧烷(PDMS-tBMA2)的合成：在配有回流冷凝管、氮气保护装置和恒压滴液漏斗的反应釜中，加入PHMS，开启搅拌并通N2，5min后加入Pt质量比为0.05％的Karstedt’s催化剂。温度升至80℃后，甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)经滴液漏斗缓慢地滴加到反应釜中，反应5h。其中PHMS与tBMA按摩尔比1：2.4投料，Karstedt’s催化剂的用量为PHMS与tBMA总质量的0.5％。反应结束后，抽滤去除tBMA的自聚物和减压蒸馏去除剩余的tBMA，得端酯基聚硅氧烷(PDMS-tBMA2)。
(3)端羧基聚硅氧烷(PDMS-COOH2)的合成：往配有回流冷凝管和机械搅拌的反应釜中加PDMS-tBMA2，待温度升至85℃时，加入为PDMS-tBMA2质量1％、浓度为98wt％的浓硫酸，反应4h。反应结束后，待体系降至室温，用等体积的氯仿溶解粗产物，并用蒸馏水进行萃取洗涤，至水相pH值≥6时停止，分离出氯仿相，并在150℃下减压蒸馏去除氯仿，得到纯化端羧基聚硅氧烷(PDMS-COOH2)。
(4)含仲胺硅氧烷低聚物(Oli)的合成:在配有机械搅拌、氮气保护装置和分水器以及冷凝管的反应釜中，加入端羧基聚硅氧烷和1-(2-氨基乙基)-2-咪唑啉酮(UDETA)，160℃下反应2h；反应结束后，将温度降为140℃，并继续往反应釜中加入DETA反应5h。各个反应物的投料摩尔比为PDMS-COOH2：UDETA：DETA＝1:0.2:0.9。反应得到的粗产物用氯仿溶解，并用蒸馏水洗涤3次后旋蒸除去溶剂得到纯化的Oli。
(5)聚硅氧烷超分子弹性体基材(HSE)的合成：在室温条件下，向配有磁力搅拌的反应釜中加入100g含仲胺基的硅氧烷低聚物(Oli)，并用2倍体积的氯仿溶解，然后再加入己基二异氰酸酯(HDI)反应3h，反应物的投料摩尔比为Oli：HDI＝1:0.45。反应得到的粗产物60℃减压蒸馏去除部分氯仿，然后在80℃下真空干燥24h，得HSE干燥样品。
(6)可光固化预聚物(COli)的合成：在室温条件下，向配有磁力搅拌的反应釜中加入100g含仲胺基的硅氧烷低聚物(Oli)，并用2倍体积的氯仿溶解，并加入三乙胺(TEA)，投料摩尔比为Oli：TEA＝1：1，室温下搅拌。将肉桂酰氯(CA)用氯仿溶解后加入反应釜中，投料摩尔比为Oli：CA＝1：0.45。室温下反应38h，旋蒸除去氯仿后用乙酸乙酯将产物溶解，用水萃取洗涤2次，浓度为0.01mol/L的NaHCO3溶液和浓度为0.01mol/L的HCL溶液各萃取洗涤一次。旋蒸除去乙酸乙酯后用氯仿溶解后离心10min，转速为5000rad/min。取下层有机相旋蒸除去溶剂，得到可光固化预聚物COli。
(7)双层敷料的制备：将所得的HSE干燥样品在120℃下热压成型10min，然后再室温下冷压定型10min，得到厚度为10mm的超分子弹性体基材薄膜。将COli涂覆在超分子弹性体基材薄膜上，放入紫外固化箱中固化20min，即获得一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料(BLF46)。
实施例2：一种基于聚硅氧烷超分子弹性体具有双层结构的皮肤创伤敷料(BLF30)的制备
(1)端氢聚硅氧烷(PHMS)的合成：室温条件下，在配有机械搅拌的反应釜中，1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(300g)与八甲基环四硅氧烷按摩尔比HMM:D4＝1：10投料，随后加入相当于D4质量3％、浓度为86wt％的硫酸。室温下搅拌反应20h后用分液漏斗分出下层硫酸相，并用过量NaHCO3中和产物中的残余硫酸，真空过滤后得到的粗产品在160℃下减压蒸馏3h即可获得纯化后的PHMS。
(2)端酯基聚硅氧烷(PDMS-tBMA2)的合成：在配有回流冷凝管、氮气保护装置和恒压滴液漏斗的反应釜中，加入PHMS，开启搅拌并通N2，5min后加入Pt质量比为0.05％的Karstedt’s催化剂。温度升至80℃后，甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)经滴液漏斗缓慢地滴加到反应釜中，反应6h。其中PHMS与tBMA按摩尔比1：2.4投料，Karstedt’s催化剂的用量为PHMS与tBMA总质量的0.5％。反应结束后，抽滤去除tBMA的自聚物和减压蒸馏去除剩余的tBMA，得端酯基聚硅氧烷(PDMS-tBMA2)。
(3)端羧基聚硅氧烷(PDMS-COOH2)的合成：往配有回流冷凝管和机械搅拌的反应釜中加PDMS-tBMA2，待温度升至85℃时，加入为PDMS-tBMA2质量1.5％、浓度为98wt％的浓硫酸，反应5h。反应结束后，待体系降至室温，用等体积的氯仿溶解粗产物，并用蒸馏水进行萃取洗涤，至水相pH值≥6时停止，分离出氯仿相，并在150℃下减压蒸馏去除氯仿，得到纯化端羧基聚硅氧烷(PDMS-COOH2)。
(4)含仲胺基的硅氧烷低聚物(Oli)的合成:在配有机械搅拌、氮气保护装置和分水器以及冷凝管的反应釜中，加入端羧基聚硅氧烷和1-(2-氨基乙基)-2-咪唑啉酮(UDETA)，160℃下反应2h；反应结束后，将温度降为140℃，并继续往反应釜中加入DETA反应5h。各个反应物的投料摩尔比为PDMS-COOH2：UDETA：DETA＝1:0.15:0.925。反应得到的粗产物用氯仿溶解，并用蒸馏水洗涤3次后旋蒸除去溶剂得到纯化的Oli。
(5)聚硅氧烷超分子弹性体基材(HSE)的合成：在室温条件下，向配有磁力搅拌的反应釜中加入100g含仲胺基的硅氧烷低聚物(Oli)，并用2倍体积的二氯甲烷溶解，然后再加入己基二异氰酸酯(HDI)反应4h，反应物的投料摩尔比为Oli：HDI＝1:0.4625。反应得到的粗产物60℃减压蒸馏去除部分二氯甲烷，然后在80℃下真空干燥24h，得HSE干燥样品。
(6)可光固化预聚物(COli)的合成：在室温条件下，向配有磁力搅拌的反应釜中加入100g含仲胺基的硅氧烷低聚物(Oli)，并用2倍体积的二氯甲烷溶解，并加入三乙胺(TEA)，投料摩尔比为Oli：TEA＝1：1，室温下搅拌。将肉桂酰氯用二氯甲烷溶解后加入反应釜中，投料摩尔比为Oli：CA＝1：0.4775。室温下反应40h，旋蒸除去二氯甲烷后用乙酸乙酯将产物溶解，用水萃取洗涤2次，浓度为0.01mol/L的NaHCO3溶液和浓度为0.01mol/L的HCL溶液各萃取洗涤一次。旋蒸除去乙酸乙酯后用二氯甲烷溶解后离心10min，转速为5000rad/min。取下层有机相旋蒸除去溶剂，得到可光固化预聚物(Coli)。
(7)双层敷料的制备：将所得的HSE干燥样品在130℃下热压成型15min，然后在室温下冷压成型10min，得到厚度为7mm的超分子弹性体基材薄膜。将COli涂覆在超分子弹性体基材薄膜上，放入紫外固化箱中固化20min，即获得一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料(BLF30)。
实施例3：一种基于聚硅氧烷超分子弹性体具有双层结构的皮肤创伤敷料(BLF16)的制备
(1)端氢聚硅氧烷(PHMS)的合成：室温条件下，在配有机械搅拌的反应釜中，1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(300g)与八甲基环四硅氧烷按摩尔比HMM:D4＝1：5投料，随后加入相当于D4质量4％浓度为90wt％的硫酸。室温下搅拌反应20h后用分液漏斗分出下层硫酸相，并用过量NaHCO3中和产物中的残余硫酸，真空过滤后得到的粗产品在160℃下减压蒸馏3h即可获得纯化后的PHMS。
(2)端酯基聚硅氧烷(PDMS-tBMA2)的合成：在配有回流冷凝管、氮气保护装置和恒压滴液漏斗的反应釜中，加入PHMS，开启搅拌并通N2，5min后加入Pt质量比为0.05％的Karstedt’s催化剂。温度升至80℃后，甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)经滴液漏斗缓慢地滴加到反应釜中，反应8h。其中PHMS与tBMA按摩尔比1：2.4投料，Karstedt’s催化剂的用量为PHMS与tBMA总质量的0.5％。反应结束后，抽滤去除tBMA的自聚物和减压蒸馏去除剩余的tBMA，得端酯基聚硅氧烷(PDMS-tBMA2)。
(3)端羧基聚硅氧烷(PDMS-COOH2)的合成：往配有回流冷凝管和机械搅拌的反应釜中加PDMS-tBMA2，待温度升至85℃时，加入为PDMS-tBMA2质量2％浓度为98wt％的浓硫酸，反应6h。反应结束后，待体系降至室温，用等体积的氯仿溶解粗产物，并用蒸馏水进行萃取洗涤，至水相pH值≥6时停止，分离出氯仿相，并在150℃下减压蒸馏去除氯仿，得到纯化端羧基聚硅氧烷(PDMS-COOH2)。
(4)含仲胺基的硅氧烷低聚物(Oli)的合成:在配有机械搅拌、氮气保护装置和分水器以及冷凝管的反应釜中，加入端羧基聚硅氧烷和1-(2-氨基乙基)-2-咪唑啉酮(UDETA)，160℃下反应2h；反应结束后，将温度降为140℃，并继续往反应釜中加入DETA反应5h。各个反应物的投料摩尔比为PDMS-COOH2：UDETA：DETA＝1:0.1:0.95。反应得到的粗产物用氯仿溶解，并用蒸馏水洗涤3次后旋蒸除去溶剂得到纯化的Oli。
(5)聚硅氧烷超分子弹性体基材(HSE)的合成：在室温条件下，向配有磁力搅拌的反应釜中加入100g含仲胺基的硅氧烷低聚物(Oli)，并用3倍体积的二氯甲烷溶解，然后再加入己基二异氰酸酯(HDI)反应5h，反应物的投料摩尔比为Oli：HDI＝1:0.475。反应得到的粗产物60℃减压蒸馏去除部分二氯甲烷，然后在80℃下真空干燥24h，得HSE干燥样品。
(6)可光固化预聚物(COli)的合成：在室温条件下，向配有磁力搅拌的反应釜中加入100g含仲胺基的硅氧烷低聚物(Oli)，并用2倍体积的二氯甲烷溶解，并加入三乙胺(TEA)，投料摩尔比为Oli：TEA＝1：1.05，室温下搅拌。将肉桂酰氯(CA)用二氯甲烷溶解后加入反应釜中，投料摩尔比为Oli：CA＝1：0.475。室温下反应42h，旋蒸除去二氯甲烷后用乙酸乙酯将产物溶解，用水萃取洗涤2次，浓度为0.01mol/L的NaHCO3溶液和浓度为0.01mol/L的HCL溶液各萃取洗涤一次。旋蒸除去乙酸乙酯后用二氯甲烷溶解后离心10min，转速为5000rad/min。取下层有机相旋蒸除去溶剂，得到可光固化预聚物COli。
(7)双层敷料的制备：将所得的HSE干燥样品在140℃下热压成型20min，然后再室温下冷压定型10min，得到厚度为5mm的超分子弹性体基材薄膜。将COli涂覆在超分子弹性体基材薄膜上，放入紫外固化箱中固化20min，即获得一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料(BLF16)。
对比实施例：3M TegadermTM薄膜和凡士林纱布从市场购得。
通过控制步骤(1)中HMM与D4的投料比，可以调整原料聚硅氧烷分子链长度，从而调控薄膜中氢键密度和交联密度，制备得到不同结构与性能的BLF双层敷料。
对实施例1～3和对比实施例进行如下性能检测：
(1)吸水性测试：
吸水性测试是测量双层敷料基材HSE弹性体在蒸馏水中达到平衡时薄膜吸收的水的质量。测试温度为37℃，相对湿度为80％。将样品浸泡在蒸馏水中，一段时间后将其取出，用滤纸吸去薄膜表面多余水后称取质量。吸水率(AW)计算公式如下：
其中，We和Wd分别代表薄膜吸水平衡质量与干燥时质量。
表1中数据显示，实施例1～3中的超分子弹性体基材HSE吸水性能优于3MTegadermTM薄膜，有利于作为双层敷料的基材时吸收伤口处渗液。
(2)透汽性测试：
透汽性(水汽透过性)是测量双层敷料基材HSE弹性体透过水蒸气的能力，测试步骤如下：在瓶口内径18mm的玻璃样品瓶中装入10mL蒸馏水，取厚度为样品薄膜覆盖于瓶口，接口处用封口胶密封，保证接口处无漏气现象。将其置于恒温恒湿环境(温度为37℃，相对湿度30％)中，定期取出称重，计算失重量。用水汽透过率(WVTR)表征薄膜的透汽性，WVTR计算公式如下：
式中，ΔG为质量变化，单位为g；t为时间，单位为d；A为瓶口面积，单位为m2。WVTR单位为：g/(m2·d)。
从表1中数据可以看出，随着薄膜厚度降低，实施例1～3中的超分子弹性体基材HSE透汽率提升，相对与3M TegadermTM薄膜来看，HSE薄膜透汽性稍差，可通过进一步降低薄膜厚度改善。
(3)拉伸强度测试：
将超分子弹性体基材HSE裁成尺寸为50×10mm的待测样条，放入80℃真空烘箱中干燥过夜以完全除水后即可进行拉伸测试，记录其在500mm/min拉伸速率下的应力-应变曲线。
从表1中数据可以看出：超分子弹性体基材HSE的拉伸强度随原料聚硅氧烷分子链长度提升而降低。
(4)溶血性能测试：
取新鲜加含枸橼酸钠抗凝剂的人血，按人血/生理盐水＝5/4wt/wt的比例稀释，得到新鲜稀释抗凝人血。样品薄膜裁剪为约5×20(mm×mm)样条，并放入试管中，并向其中加入2mL生理盐水。取一支试管为阴性对照，向其中加入2mL生理盐水，另取一支试管为阳性对照，向其中加入2mL蒸馏水。然后将所有试管放入(37±1)℃恒温水浴中保温30min，再向试管中加入2mL混匀的新鲜稀释抗凝人血，轻轻混匀，置于37±1℃水浴中继续保温60min。将试管中液体移入离心管中，在3000r/min速率下离心5min，吸取上层清液，用紫外分光光度计测试其在545nm处吸光度，并用下式计算样品溶血率R。
式中，DS为测试样品的吸光度值，Dpc为阳性对照的吸光度，Dnc为阴性对照的吸光度。
从表1中数据可以看出，实施例1～3中的BLF双层敷料表现出的溶血率均小于5％，符合生物医用材料在血液相容性方面的要求。
(5)粘性测试：
通过测试薄膜与光滑玻璃片(硫酸表面处理)间粘结后的剥离力来表征薄膜的粘性。将薄膜裁成10mm×60mm的长条状样条，将样条一面贴在光滑玻璃片上，施加一定压力让薄膜与玻璃片紧密贴合后放入37℃烘箱中静置2h。样条取出后用拉力机测试180°剥离样条所需的力，剥离速率为50mm/min。测试样品吸水后的粘性时预先将样品在37℃蒸馏水中浸泡过12h。细胞毒性测试：
表1中数据显示：在实例1～3中，BLF双层敷料的基材均没有表现出明显的粘合作用，而干燥的粘合层则表现出了明显的粘合作用，其粘性大于3M TegadermTM薄膜。吸水后，实例1～3中的粘合层粘性均出现明显下降。说明BLF双层敷料可与干燥表面紧密粘结，而对湿润表面则表现出低粘性，作为伤口敷料应用时，可以对创口周围正常皮肤紧密粘结，而与伤口以及新生组织则不发生粘结。
(6)细胞毒性测试：
样品薄膜切成10×10(mm×mm)的薄片，将其双面紫外消毒1h。消毒后的样品在10mL的RPMI1640培养基中(样品/溶液＝1cm2/10mL)中浸泡24h后得到样品浸提液，再用RPMI1640培养基将其稀释至原有浓度的75％、50％，得到75％浸提液和50％浸提液。
细胞(人肾上皮细胞HEK293)，每孔加入100μL的FBS，接种密度1.0×105个/mL，在CO2培养箱中培养过夜，条件为温度37℃，CO2浓度5％。将培养基换成100μL新鲜的样品浸提液，浓度为100％、75％和50％。再分别培养24h和48h后，向每个孔中加入20μL的MTT溶液(5.0mg/mL)。37℃下继续培养4h后，小心吸去上层清液，加入150μL的DMSO，充分溶解细胞内的甲瓒。最后用MK-Ⅲ型酶标仪测定每个孔在492nm处的吸光度。
实施例1～3中BLF双层敷料的细胞毒性测试结果如图1、2所示。从图1、图2中可见，无论培养时间为24h或48h，在不同浓度的BLF双层敷料浸提液中细胞生长状况良好，存活率均在95％以上，可以认定BLF双层敷料浸提液无细胞毒性。
(7)大鼠背部全层皮肤缺损愈合实验
实验动物：成年Wistar大鼠(220～250g)。随机将大鼠分为4组，每组5只，麻醉后除毛。在消毒完成后，于大鼠背部剪取两个对称的、直径18mm的全层皮肤创口，分别敷上敷料，实验组大鼠敷以实施例1～3中制备的BLF双层敷料，对照组则以3M TegadermTM薄膜和凡士林纱布。术后，大鼠分笼饲养，正常提供饮食。4组大鼠分别与术后4天、8天、10天、14天处死、取材，测量伤口面积以计算愈合率(WC)，计算公式如下：
其中，A0和At分别为伤口初始面积和术后t天面积。
大鼠背部全层皮肤在实施例1～3中BLF双层敷料的创伤护理下伤口的愈合率见图3。从图3中可见，采用BLF双层敷料和3M TegadermTM薄膜时，伤口愈合情况接近，优于传统的凡士林纱布敷料。
表1
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原料下的所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）端氢聚硅氧烷的合成：以八甲基环四硅氧烷与1,1,3,3-四甲基二硅氧烷为原料，加入催化剂反应，得到端氢聚硅氧烷；
（2）端酯基聚硅氧烷的合成：端氢聚硅氧烷与甲基丙烯酸叔丁酯在铂催化剂的作用下发生硅氢加成反应，得到端酯基聚硅氧烷；
（3）端羧基聚硅氧烷的合成：端酯基聚硅氧烷在催化剂作用下水解反应得到端羧基聚硅氧烷；
（4）含有仲胺基的硅氧烷低聚物的合成：端羧基聚硅氧烷先与1-(2-氨基乙基)-2-咪唑啉酮反应，待反应结束后，所得反应产物再与二乙撑三胺反应，得到含有仲胺基的硅氧烷低聚物；
（5）聚硅氧烷超分子弹性体基材的合成：先将含有仲胺基的硅氧烷低聚物在溶剂中溶解，再与己基二异氰酸酯反应，得聚硅氧烷超分子弹性体基材；
（6）可光固化预聚物的合成：先将含有仲胺基的硅氧烷低聚物在溶剂中溶解，并加入三乙胺，搅拌，再与肉桂酰氯反应，得可光固化预聚物；含有仲胺基的硅氧烷低聚物与肉桂酰氯的摩尔比为1：（0.45-0.4775）；
（7）双层敷料的制备：将聚硅氧烷超分子弹性体基材干燥后热压成型、冷压定型，得到聚硅氧烷超分子弹性体基材薄膜，将可光固化预聚物均匀涂覆在聚硅氧烷超分子弹性体基材薄膜上，再将涂有可光固化预聚物面朝上置于紫外固化箱中固化，即获得一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料。
2.根据权利要求1所述的一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料的制备方法，其特征在于：
步骤（1）所述催化剂为80~90wt%硫酸水溶液；
步骤（2）所述铂催化剂为Karstedt’s催化剂；
步骤（3）所述催化剂为98 wt%浓硫酸；
步骤（5）、步骤（6）所述溶剂为氯仿或二氯甲烷；
步骤（7）中紫外固化主波长为365nm。
3.根据权利要求1所述的一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料的制备方法，其特征在于：
步骤（1）中催化剂的用量为八甲基环四硅氧烷质量的2~4%；
步骤（1）中八甲基环四硅氧烷与1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的摩尔比为（5~15）：1；
步骤（2）中端氢聚硅氧烷与甲基丙烯酸叔丁酯的摩尔比为1：2.4；
步骤（2）中铂催化剂用量为端氢聚硅氧烷与甲基丙烯酸叔丁酯总质量的0.5%；
步骤（3）中催化剂用量为端酯基聚硅氧烷质量的1~2%；
步骤（4）所述端羧基聚硅氧烷、1-(2-氨基乙基)-2-咪唑啉酮、二乙撑三胺的摩尔比为1：x：（1-x/2），其中x=0.1~0.2；
步骤（5）所述含有仲胺基的硅氧烷低聚物与己基二异氰酸酯摩尔比为1：（0.45~0.475）；
步骤（5）、步骤（6）中溶剂用量为含有仲胺基的硅氧烷低聚物质量的2~3倍；
步骤（6）中含有仲胺基的硅氧烷低聚物与三乙胺的摩尔比为1:1-1：1.05。
4.根据权利要求1所述的一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料的制备方法，其特征在于：
步骤（1）中所述的反应是在室温下反应20h；
步骤（2）中所述的反应是在氮气下80oC反应5~8h；
步骤（3）中所述的反应是在80oC下反应4~6h；
步骤（4）中端羧基聚硅氧烷在160℃氮气气氛下与1-(2-氨基乙基)-2-咪唑啉酮反应2~3h，待反应结束后，所得产物再在140℃氮气环境下与二乙撑三胺反应5~6h；
步骤（5）中所述的反应是在室温下反应3~5h；
步骤（6）中所述的反应是在室温下反应38~42h；
步骤（7）中所述的热压成型为120~140℃下热压成型10~20min；
步骤（7）中所述的冷压定型为室温下冷压定型10min；
步骤（7）中所述的聚硅氧烷超分子弹性体基材薄膜的厚度为1-10mm；
步骤（7）中紫外固化时间为20min。
5.根据权利要求1所述的一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所得的端氢聚硅氧烷的数均分子量介于1.6×103与4.6×103之间。
6.由权利要求1~5任一项所述的制备方法制得的一种用于慢性皮肤创伤的光固化双层聚硅氧烷超分子弹性体敷料。
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