CN106362193A - 一种新型海藻酸盐敷料及其制备方法 - Google Patents

一种新型海藻酸盐敷料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型海藻酸盐敷料，该敷料由海藻酸盐纤维有序构建而成，为单层片状结构，具有分布均匀的微孔结构，所述微孔结构的孔面积为300～30000μm2。该发明还公开了一种采用附加圆环的图案化电极静电纺丝法制备上述新型海藻酸盐敷料的制备方法，所制得的海藻酸盐敷料为一种无纺布，具有有序的微孔结构，具有透气功能，有利于海藻酸盐吸收膨胀，能够增大渗液的吸收量，形成的海藻酸盐凝胶层能够起到覆盖伤口，保护伤口的作用。

Description

一种新型海藻酸盐敷料及其制备方法
技术领域
本发明属于医药用品领域，具体涉及一种新型海藻酸盐敷料及其制备方法。
背景技术
海藻酸盐是海藻酸的盐类，是无水D-甘露糖醛酸的聚合物，具有高度的亲水性，类似凝胶并能被生物降解的藻朊，广泛应用于临床当中的湿性敷料。研究表明，藻酸盐功能性敷料就是以藻酸盐为原料制成的一类敷料，它跟纱布一样柔软，贴敷性好，有极强的吸收性，能吸收相当于自身重量20倍的液体。许多临床试验已经证明由海藻酸纤维制成的医用敷料不但有良好的吸湿性，而且比传统的纱布更能促进伤口的复愈，海藻酸盐医用敷料更换时易于清洗，避免传统敷料在更换时与伤口粘连而引起的二次损伤。
制作过程中藻蛋白酸被转换成一种钙盐，是一种非水溶性的盐类，在与创面渗液接触时，藻蛋白酸的钙盐能通过离子间交换，使不溶解性海藻酸盐钙变为可溶性藻酸钠，并释放出钙，从而在伤口表面形成一层稳定的藻酸钠网状凝胶层，具有覆盖伤口，保护伤口的作用。目前，市面上的海藻酸盐敷料采用无序海藻酸盐纤维制成，很大程度限制了海藻酸盐吸液膨胀的空间，减少了渗液吸收量，同时不易渗液的流动，进一步限定了海藻酸盐对渗液的吸收，从而影响海藻酸盐敷料的吸收创面渗液和创面保护效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服背景技术中所述的不足，本发明的第一个目的是提供一种新型海藻酸盐敷料，该敷料为一种无纺布，具有有序的微孔结构，具有透气功能，有利于海藻酸盐吸收膨胀，能够增大渗液的吸收量，形成的海藻酸盐凝胶层能够起到覆盖伤口，保护伤口的作用。
本发明的第二个目的是为了提供一种上述新型海藻酸盐敷料的制备方法。
实现本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种新型海藻酸盐敷料，所述海藻酸盐敷料由海藻酸盐纤维有序构建而成，为单层片状结构，具有分布均匀的微孔结构，所述微孔结构的孔面积为300～30000μm2。
优选地，所述海藻酸盐为海藻酸钠、海藻酸钾、海藻酸铵中的一种或多种，所述海藻酸盐分子量为2000～200000。
优选地，所述海藻酸盐敷料的克重为60～120g/cm2。
优选地，所述海藻酸盐敷料的孔率为20～80%，孔的形状为三角形或其他形状。
本发明所述孔率为海藻酸盐敷料中所有孔的面积占海藻酸盐敷料总面积的比例。
本发明还提供了一种上述新型海藻酸盐敷料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将海藻酸盐溶于以纯化水与多羟基醇的混合溶液为溶剂的溶液中，作为海藻酸盐纺丝原液，置于在微量注射器与图案化电极之间附加圆环的图案化电极静电纺丝设备的微量注射器中；
（2）在温度为25℃，湿度为45%环境下，调节微量注射器0.1～0.15ml/h，调节圆环电压4～6KV，调节纺丝电压12～18KV，调节微量注射器与图案化电极的纺丝距离12～16cm，对纺丝原液进行图案化纺丝，得到有序的海藻酸盐纺丝纤维；
（3）将有序的海藻酸盐纺丝纤维浸于浓度为1.0～5.0%的CaCl2的乙醇溶液中进行交联，交联0.5～3小时后，用无水乙醇冲洗2～3次，室温下干燥得到海藻酸盐敷料。
优选地，所述海藻酸盐的质量百分含量为3～8%，所述海藻酸盐为海藻酸钠和海藻酸钾，所述海藻酸钠与海藻酸钾的质量百分比为（5～7）：（3～5）；多羟基醇为丙三醇、丙二醇或乙二醇中的一种或多种，纯化水与多羟基醇的质量百分比为(1～3):1，进一步优选纯化水与丙三醇的质量百分比为2:1。
优选地，所述微量注射器中的喷头直径为0.1～1μm。
优选地，所述圆环的直径为16～24cm，距离图案化电极的距离为4～7cm。
优选地，所述图案化电极为具有均匀分布突起结构的平面接收基底，所述突起结构在平面接收基底上的分布为方阵排列。
优选地，CaCl2的乙醇溶液的浓度为3.0%，交联时间为1小时。
所述在微量注射器与图案化电极之间附加圆环的图案化电极静电纺丝设备由微量注射器、高压静电发生器、带电圆环和图案化电极接收装置四部分组成，其中带电圆环是由一个高压直流电源单独控制。实验开始时，调节微量注射器，使纺丝原液流出量均匀，打开圆环控制电源和高压静电发生器，调节到实验要求的参数，调节微量注射器与图案化电极的纺丝距离，然后施加纺丝电压和圆环电压进行纺丝，产生的多重喷射流在复合电场力的作用下飞向图案化电极接收板，有序的排列在图案化电极板上。
静电纺丝法生产纳米纤维是一种非常有效的方式，但是通过静电纺丝制备纯海藻酸盐纳米纤维是非常困难的。这是由于海藻酸盐分子链段呈刚性，其分子链总是紧密地重叠在一起不能形成有效的链缠结，因而缺乏弹性，不足以稳定电射流。影响海藻酸盐静电纺丝的主要因素是分子链段的缠结不够充分，为了提高海藻酸盐的可纺性，可以加入强极性溶剂，以增强海藻酸钠分力链的灵活性和纠缠度并降低表面张力，使海藻酸钠有足够的缠结度形成纤维。
在静电纺丝过程中，纺丝原液从喷丝口喷出后，形成喷射流，喷射流受到电场力、重力、粘性阻力及表面张力等的作用，先沿直线运动一段时间后，进入不稳定运动阶段，经过小的扰动后，沿螺旋线摆动运动，并且摆动幅度越来越大，不易控制纺丝纤维在电极接收板上的沉积位置。施加带电圆环后，除了有上述作用力作用外，圆环带有的电荷与带有同种电荷喷射流间作用，产生静电斥力。由于所加的金属环产生的电场是比较规则的，所以当纤维被喷出时会被此规则电场束缚，以致于沉积到图案化电极上，制备出的纤维的有序度有明显提高。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明的海藻酸盐敷料具有有序的微孔结构，贴于创面具有良好的透气作用，微孔结构具有引流作用，能够增大渗液的吸收量。
（2）本发明海藻酸盐敷料的微孔结构能够提供海藻酸盐吸收渗液后膨胀的空间，有利于增大海藻酸盐敷料对渗液的吸收量。
（3）本发明的海藻酸盐敷料具有良好的易成凝胶性和生物相容性，能够覆盖创面，防止有害微粒或其它有害物质污染伤口。
（4）从创面移除本发明的海藻酸盐敷料时，不会造成伤口二次损伤，具有良好的生物降解性，制备及降解过程中不会造成环境污染。
附图说明
图1为本发明实施例4所制备的海藻酸盐敷料正面俯视图。
图2为本发明实施例5所制备的海藻酸盐敷料正面俯视图。
图3为本发明实施例6所制备的海藻酸盐敷料正面俯视图。
注：图3中的1为海藻酸盐敷料的三角形微孔结构，2为海藻酸盐敷料中的海藻酸盐纤维。
具体实施方式
为了更好的说明本发明，下面通过实施例予以进一步说明。
实施例1
如图1所示，一种新型海藻酸盐敷料，所述海藻酸盐敷料由海藻酸盐纤维有序构建而成，为单层片状结构，具有分布均匀的微孔结构，所述微孔结构的孔面积为300μm2。
所述海藻酸盐为海藻酸钠和海藻酸钾，其分子量均为2000～200000。
所述海藻酸盐敷料的克重为60g/cm2。
所述海藻酸盐敷料的孔率为20%，孔的形状为三角形。
使用时，将该海藻酸盐敷料的其中任一面与创口相贴合，用医用胶布将其固定在创口表面。该海藻酸盐敷料具有分布均匀的三角形微孔结构，当与创口相贴合时微孔结构能够引流渗出液，提供敷料吸收渗液后膨胀的空间，从而促进渗出液的吸收，并同时形成一层网状凝胶，能够覆盖创面，防止有害微粒或其它有害物质污染伤口。
实施例2
如图2所示，一种新型海藻酸盐敷料，所述海藻酸盐敷料由海藻酸盐纤维有序构建而成，为单层片状结构，具有分布均匀的微孔结构，所述微孔结构的孔面积为1000μm2。
所述海藻酸盐为海藻酸钠和海藻酸钾，其分子量均为2000～200000。
所述海藻酸盐敷料的克重为80g/cm2。
所述海藻酸盐敷料的孔率为50%，孔的形状为三角形。
使用时，将该海藻酸盐敷料的其中任一面与创口相贴合，用医用胶布将其固定在创口表面。该海藻酸盐敷料具有分布均匀的三角形微孔结构，当与创口相贴合时微孔结构能够引流渗出液，提供敷料吸收渗液后膨胀的空间，从而促进渗出液的吸收，并同时形成一层网状凝胶，能够覆盖创面，防止有害微粒或其它有害物质污染伤口。
实施例3
如图3所示，一种新型海藻酸盐敷料，所述海藻酸盐敷料由海藻酸盐纤维有序构建而成，为单层片状结构，具有分布均匀的微孔结构，所述微孔结构的孔面积为30000μm2。
所述海藻酸盐为海藻酸钠和海藻酸钾，其分子量均为2000～200000。
所述海藻酸盐敷料的克重为120g/cm2。
所述海藻酸盐敷料的孔率为80%，孔的形状为三角形。
使用时，将该海藻酸盐敷料的其中任一面与创口相贴合，用医用胶布将其固定在创口表面。该海藻酸盐敷料具有分布均匀的三角形微孔结构，当与创口相贴合时微孔结构能够引流渗出液，提供敷料吸收渗液后膨胀的空间，从而促进渗出液的吸收，并同时形成一层网状凝胶，能够覆盖创面，防止有害微粒或其它有害物质污染伤口。
实施例4
本实施例为实施例1海藻酸盐敷料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将质量百分比为7:3的海藻酸钠和海藻酸钾配置成质量百分含量为3%的混合溶液，溶剂为纯化水与丙三醇的质量百分比为1:1的混合溶液，搅拌均匀，静置20～28 h，得到纺丝原液，置于在微量注射器与图案化电极之间附加圆环的图案化电极静电纺丝设备的微量注射器中，喷头直径为0.15μm；
（2）在温度为25℃，湿度为45%环境下，调节微量注射器0.1ml/h，调节圆环电压4KV及位置，环的直径为16cm，距离图案化电极的距离为4cm，调节纺丝电压12KV，调节微量注射器与图案化电极的纺丝距离12cm，对纺丝原液进行图案化纺丝，得到有序的海藻酸盐纺丝纤维；
（3）将有序的海藻酸盐纺丝纤维浸于浓度为1.0%的CaCl2的乙醇溶液中进行交联，交联0.5小时后，用无水乙醇冲洗3次，室温下干燥得到海藻酸盐敷料，如图1所示。
该实施例中所述图案化电极为具有均匀分布突起结构的平面接收基底，该突起结构在平面接收基底上的分布为方阵排列。
实施例5
本实施例为实施例2海藻酸盐敷料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将质量百分比为1:1的海藻酸钠和海藻酸钾配置成质量百分含量为6%的混合溶液，溶剂为纯化水与丙三醇的质量百分比为2:1的混合溶液，搅拌均匀，静置20～28 h，得到纺丝原液，置于在微量注射器与图案化电极之间附加圆环的图案化电极静电纺丝设备的微量注射器中，喷头直径为0.15μm；
（2）在温度为25℃，湿度为45%环境下，调节微量注射器0.1ml/h，调节圆环电压5KV及位置，环的直径为19cm，距离图案化电极的距离为5cm，调节纺丝电压15KV，调节微量注射器与图案化电极的纺丝距离15cm，对纺丝原液进行图案化纺丝，得到有序的海藻酸盐纺丝纤维；
（3）将有序的海藻酸盐纺丝纤维浸于浓度为3.0%的CaCl2的乙醇溶液中进行交联，交联1小时后，用无水乙醇冲洗3次，室温下干燥得到海藻酸盐敷料，如图2所示。
该实施例中所述图案化电极为具有均匀分布突起结构的平面接收基底，该突起结构在平面接收基底上的分布为方阵排列。
实施例6
本实施例为实施例3海藻酸盐敷料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将质量百分比为3:7的海藻酸钠和海藻酸钾配置成质量百分含量为8%的混合溶液，溶剂为纯化水与丙三醇的质量百分比为3:1的混合溶液，搅拌均匀，静置20～28 h，得到纺丝原液，置于在微量注射器与图案化电极之间附加圆环的图案化电极静电纺丝设备的微量注射器中，喷头直径为0.15μm；
（2）在温度为25℃，湿度为45%环境下，调节微量注射器0.15ml/h，调节圆环电压6KV及位置，环的直径为24cm，距离图案化电极的距离为7cm，调节纺丝电压18KV，调节微量注射器与图案化电极的纺丝距离16cm，对纺丝原液进行图案化纺丝，得到有序的海藻酸盐纺丝纤维；
（3）用将有序的海藻酸盐纺丝纤维浸于浓度为5.0%的CaCl2的乙醇溶液中进行交联，交联3小时后，用无水乙醇冲洗3次，室温下干燥得到海藻酸盐敷料，如图3所示。
该实施例中所述图案化电极为具有均匀分布突起结构的平面接收基底，该突起结构在平面接收基底上的分布为方阵排列。
验证实施例
实施例1-3的海藻酸盐敷料分别由实施例4-6制备所得，对其进行液体吸收量(YY/T0471.1-2004)、断裂强度(GB/T24218.3-2010)、断裂拉伸率(GB/T24218.3-2010)、剥离强度(YY/T0148-2006 附录B)、水蒸气透过率（YY/T0148-2006 附录C）、粘连程度(GB/T14233.2-2005)、细胞毒性(GB/T14233.2-2005 第八章)、致敏性（GB/T16886.10-2005 第七章）、皮内反应（GB/T16886.10-2005 ）、全身急性毒性(GB/T 16886.11-2011 第五章)，检测结果如下表1所示。本发明实施例1-3提供的海藻酸盐敷料的检测结果显示，本发明所提供的海藻酸盐敷料具有良好的吸水性能、良好的透气性、良好的抗断裂能力及未粘连性等，同时表现在没有致敏性，无细胞毒性以及全身毒性等，所提供的海藻酸盐敷料对人体无害，主要符合了医药卫生用品的检测标准。
表1海藻酸盐敷料测试结果表
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3
液体吸收量/% 1198 1226 1296
断裂强度/N 90.4 92.2 93.7
断裂伸长率/% 72.1 73.6 74.7
剥离强度/N/cm 2.7 2.2 2.5
水蒸气透过率/% 1008 1019 1014
粘连程度 未粘连 未粘连 未粘连
细胞毒性 无 无 无
致敏性 无 无 无
皮内反应 无 无 无
全身急性毒性 无 无 无
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种新型海藻酸盐敷料，其特征在于：所述海藻酸盐敷料由海藻酸盐纤维有序构建而成，为单层片状结构，具有分布均匀的微孔结构，所述微孔结构的孔面积为300～30000μm2。
2.根据权利要求1所述的新型海藻酸盐敷料，其特征在于：所述海藻酸盐为海藻酸钠、海藻酸钾、海藻酸铵中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的新型海藻酸盐敷料，其特征在于：所述海藻酸盐敷料的克重为60～120g/cm2。
4.根据权利要求1所述的新型海藻酸盐敷料，其特征在于：所述海藻酸盐敷料的孔率为20～80%，孔的形状为三角形或其他形状。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的新型海藻酸盐敷料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将海藻酸盐溶于以纯化水与多羟基醇的混合溶液为溶剂的溶液中，作为海藻酸盐纺丝原液，置于在微量注射器与图案化电极之间附加圆环的图案化电极静电纺丝设备的微量注射器中；
（2）在温度为25℃，湿度为45%环境下，调节微量注射器0.1～0.15ml/h，调节圆环电压4～6KV，调节纺丝电压12～18KV，调节微量注射器与图案化电极的纺丝距离12～16cm，对纺丝原液进行图案化纺丝，得到有序的海藻酸盐纺丝纤维；
（3）将有序的海藻酸盐纺丝纤维浸于CaCl2的乙醇溶液中进行交联，交联后，用无水乙醇冲洗2～3次，室温下干燥得到海藻酸盐敷料。
6.根据权利要求5所述的新型海藻酸盐敷料的制备方法，其特征在于：所述海藻酸盐的质量百分含量为3～8%，所述海藻酸盐为海藻酸钠和海藻酸钾，海藻酸钠与海藻酸钾的质量百分比为（5～7）：（3～5），多羟基醇为丙三醇、丙二醇或乙二醇中的一种或多种，纯化水与多羟基醇的质量百分比为(1～3):1。
7.根据权利要求5所述的新型海藻酸盐敷料的制备方法，其特征在于：所述微量注射器中的喷头直径为0.1～1μm。
8.根据权利要求5所述的新型海藻酸盐敷料的制备方法，其特征在于：所述圆环的直径为16～24cm，距离图案化电极的距离为4～7cm。
9.根据权利要求5所述的新型海藻酸盐敷料的制备方法，其特征在于：所述图案化电极为具有均匀分布突起结构的平面接收基底，所述突起结构在平面接收基底上的分布为方阵排列。
10.根据权利要求5所述的新型海藻酸盐敷料的制备方法，其特征在于：所述CaCl2的乙醇溶液浓度为1.0～5.0%，交联时间为0.5～3小时，进一步优选为CaCl2的乙醇溶液浓度为3.0%，交联时间为1小时。
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