CN109620842B - 交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物及其制备方法与应用 - Google Patents

交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物及其制备方法与应用，包括交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的原料包括如下质量百分比的组分：交联聚乙烯吡咯烷酮：53～96.5％；精碘：1.2～20％；海藻酸盐：2.2～22％；催化剂：0.1～5％；所述的催化剂选自碳酸氢钠、碳酸氢铵、十水合碳酸钠、十水合硫酸钠晶体、十二水合磷酸二氢钠、一水合草酸铵、一水合柠檬酸和水杨酸中的至少一种；原料混合均匀后，在搅拌条件下，在80～120℃温度条件下，密闭反应4～24h。本发明的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物，在作用部位的游离碘释放量可控，并且始终维持在抗菌活性阈值和胞毒阈值之间，能够发挥良好的杀菌作用且远低于正常的组织细胞允许的胞毒水平，无刺激性且不会延滞伤口愈合。

Description

交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于消毒技术领域，涉及一种交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物及其制备方法与应用。
背景技术
碘一直被认为是一种可非常有效地对抗广泛微生物包括革兰氏阳性菌及革兰氏阴性菌、分支杆菌、真菌、原生动物和病毒的抗菌剂。碘在宽的pH范围内仍有效并且不像大多数其它抗菌剂，它不易被伤口液体/血清中的蛋白质灭活。碘易于穿透微生物细胞壁并且认为它是通过包括下列的许多相互作用而发挥其杀生物活性的：1)酶和蛋白质中巯基的氧化；2)通过氨基酸和蛋白质中酚基的碘化作用灭活；3)氨基酸和核苷酸中碱性-NH-基(作为重要的氢结合位点)的碘化作用；4)使膜固定的不饱和类脂/脂肪酸的碘化作用。
“有效碘”是指具有氧化作用的任何形式的碘。这些形式可用硫代硫酸钠滴定，包括元素碘、三碘离子、次碘酸离子和碘酸离子。“游离碘”是指不与其它化学物质如聚合物或表面活性剂结合的单质碘，游离碘浓度在0.5至2ppm即可显示出抗菌活性。在典型的碘水溶液中，例如含有2％w/v碘(I2)和2.4％w/v碘化钠(NaI)的溶液中，有效碘以几种类型存在于彼此平衡中，这些类型包括元素碘(I2)、次碘酸(HOI)、次碘酸离子(OI·)、水合碘阳离子(H2OI+)、碘酸离子[IO3]·和三碘离子[I3]·。大多数抗菌制剂以及其应用的伤***水环境的pH值范围是3至9。在pH3至9的范围内，水合碘阳离子、次碘酸离子和碘酸离子的浓度很低，几乎可以忽略。三碘离子在高度稀释的溶液中易离解成元素碘和碘离子。因此，在高度稀释的碘水溶液中主要的活性成分是元素碘、即I2和次碘酸，即HOI。这两种类型的相对比例取决于pH值和有效碘含量。
碘酊(元素碘(I2)和碘化钠(NaI)的水-乙醇溶液)被公认为是一种除菌抗菌剂并且已用于术前皮肤的消毒约100年。但是，当与体腔、粘膜或伤口接触时，它具有高度刺激性、腐蚀性和毒性。它还有其它不必要的副作用，这些副作用包括偶见的超敏反应、皮肤染色和不愉快气味，因此不适用于伤口处理。
利用碘的抗菌效应同时降低其组织毒性及其它不必要的副作用的主要优越性随碘载体的出现而实现。碘载体主要是指一些聚合物或者表面活性剂，碘载体不仅增加了碘在含水介质中的溶解性而且降低了其化学势和蒸汽压，从而降低了其不必要的副作用。碘载体是碘的储存库，通过将碘缓慢释放在应用部位而发挥作用。众所周知并广泛应用的碘载体是聚维酮碘，也称为PVP-I，其有效碘含量范围在9.0％和12.0％之间。聚维酮碘广泛用于医院的术前皮肤准备以及作为外科擦洗和卫生用个人的洗手。由Schenck等人进行的分光镜研究(关于聚乙烯吡咯烷酮-碘的结构报道，J.Pharm.Sci.，68，第1505-1509页)表明，聚维酮碘含有与氢三碘化物而不是元素碘配合的相邻吡咯烷酮单元。因此，全部碘含量中只有三分之二构成有效碘。在该配合物中有三分之一的碘是无效的碘化物形式。
然而，现有的聚维酮碘制剂中，所有的抗菌活性成分都是在溶液中并直接与伤口接触。而且，为了长时期有效，活性药物的浓度远远超过最低抑制浓度数个数量级。在这些浓度时，活性药物对伤口组织以及参与伤口修复过程的细胞(如成纤维细胞)具有细胞毒性、细胞病理或抑制细胞生长的作用。因此显著并不必要地延滞了伤口修复过程。Lineaweaver等在Arch.Surgery，120，第267-270页(1985)的“局部抗菌毒性”中对人成纤维组织培养物的研究中发现，与1％聚维酮碘、3％过氧化氢或0.5％次氯酸钠接触15分钟后，没有成纤维细胞可存活24小时。这些研究还表明，可溶性聚维酮碘的细胞毒性阈浓度低于0.01％并高于0.001％。同时也发现，用1％聚维酮碘或0.5％次氯酸钠冲洗8天后，大鼠后背伤口全部厚度皮肤的上皮再形成过程在统计学上显著受到抑制。因此，现有的聚维酮碘制剂由于碘不能缓释，伤口作用部位的碘浓度高于细胞毒性阈，因此对伤口细胞具有细胞毒性。
Shih在美国专利US5242985中描述了一种可充分膨胀并适度交联的聚乙烯吡咯烷酮和碘的配合物。该组合物可以在水的存在下经6小时均匀释放碘。Shih的配合物是通过使用他早期美国专利US5073614中的一种特殊类型的交联聚乙烯吡咯烷酮的方法而制备的。Shih的碘配合物通过以下方法制备的：将特殊的粉末状交联聚乙烯吡咯烷酮用少量异丙醇或异丙醇/水混合物润湿，室温下将润湿的交联聚乙烯吡咯烷酮与约20％重量的碘-PVP聚合物混合，接着在45℃加热2小时然后在90℃加热16小时。所得的PVP-碘配合物为淡黄色的含有约10％有效碘和约5％碘化物的可自由流动细粉。
Shih配合物可以经6小时匀速释放有效碘。鉴于这种释放速度均匀，伤口部位的可溶性有效碘浓度在伤口施用Shih配合物后相对短的时间(如几小时)内积累而超过细胞毒性阈。这表明在某些时间点使用Shih配合物会不期望地导致伤口刺激和/或伤口愈合的延滞。
Kulkarni在美国专利US006025446A中描述了一种稳定的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的配合物及制备该配合物的方法。该配合物可以通过平衡控制的扩散过程控制碘的释放，这种扩散过程取决于应用该配合物的伤口液体中游离碘浓度。Kulkarni配合物的制备方法：采用来自GAF公司ISP分公司的Polyplasdone XL作为交联聚乙烯吡咯烷酮原料。首先制备碘化物离子与碘的摩尔比大于1：1的碘化水溶液，然后将Polyplasdone XL加入上述碘化水溶液，剧烈搅拌5min即形成交联聚乙烯吡咯烷酮-碘配合物；最后将该交联聚乙烯吡咯烷酮-碘配合物以潮湿形式用真空过滤器回收，用少量水漂洗后，将潮湿滤饼在55℃±5℃干燥过夜，粉碎成可自由流动粉并于55℃±5℃干燥至恒重，即得粉末状交联聚乙烯吡咯烷酮-碘配合物。Kulkarni配合物中有效碘含量可以通过改变碘化溶液中碘的浓度以及改变起始聚合物与碘化溶液量的比而变化。Kulkarni配合物能够随伤口液体中游离碘消耗而释放碘，即可以理解为始终保持伤口液体的游离碘的浓度是趋于稳定的。Kulkarni配合物是通过扩散过程控制碘的释放，这种扩散过程取决于应用该配合物的伤口液体中游离碘浓度，释放量是不确定的，初始一段时间由于伤口液体中游离碘浓度偏低，扩散过程缓慢，而导致伤口液体中的碘浓度低于抗菌效应阈值；经过一段时间的游离碘释放，在伤口液体中有一定量的蓄积后，扩散过程也逐渐加快，伤口处的游离碘浓度达到高于细胞毒性阈值，会导致刺激伤口或延滞伤口愈合。且Kulkarni配合物在处理伤口时对伤口渗液吸收效果不佳；另外，结合本领域的常识不难推断，Kulkarni采用的制备方法制备的交联聚乙烯吡咯烷酮-碘配合物络合度很低，主要是以三碘离子[I3]·存在，存在稳定性差的缺陷。
理想中能覆盖大面积开放性烧伤或创伤伤口的抗菌敷材应具有如下特点：良好的吸收组织渗液的能力；能透过空气，但可以屏蔽细菌；可以吸收并释放药物。
综上所述，目前所用含碘抗菌剂的主要缺陷是它们的抗菌效应和细胞毒潜力之间的相对平衡。当以能显示足够抗菌活性的浓度使用时，它们通常会使伤口受到不同程度的刺激和/或显著延滞伤口愈合。现有技术的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的配合物，虽然在这方面有一定的改善，但是在控制低于胞毒水平释放杀菌物质“游离碘”这方面还是存在种种缺陷；另外，现有技术的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的配合物，在吸收组织渗液方面效果不好，这是亟需改善的。并且，现有技术制备的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘配合物还存在着稳定性差的问题。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物，以至少克服现有技术中的上述缺陷之一。
以下是本发明的技术方案：
交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物，所述交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的原料包括如下质量百分比的组分：
交联聚乙烯吡咯烷酮：53～96.5％；
精碘：1.2～20％；
海藻酸盐：2.2～22％；
催化剂：0.1～5％；
所述的催化剂选自碳酸氢钠、碳酸氢铵、十水合碳酸钠(Na2CO3·10H2O)、十水合硫酸钠(Na2SO4·10H2O)、十二水合磷酸二氢钠(Na2PO4·12H2O)、一水合草酸铵、一水合柠檬酸和水杨酸中的至少一种；
将所述原料混合均匀，在搅拌条件下，80～120℃温度条件下，密闭反应4～24h。
根据本发明，所述的交联聚乙烯吡咯烷酮的交联度在0.5～2％之间，粒径不超过30μm。
根据本发明，所述的海藻酸盐选自海藻酸钠、海藻酸钾、海藻酸钙和海藻酸镁中的至少一种。
根据本发明，所述混合均匀的步骤中，控制搅拌转速为50～200r/min，搅拌15～60min；所述搅拌条件为：控制搅拌转速为200～500r/min。
进一步地，反应结束后，经过停止加热、降温、放料，得到交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物。
优选地，所述降温步骤降温至40℃以下。
根据本发明，本发明制备得到的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的有效碘含量为0.5～20％。
优选地，所述交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的有效碘含量为0.84～15.32％。
本发明的第二个目的在于提供一种交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的制备方法，包括如下制备步骤：
(1)、在一带温控装置及搅拌装置的反应器中，依次加入配方量的交联聚乙烯吡咯烷酮、精碘、海藻酸盐和催化剂，密闭反应容器，搅拌混合均匀；
(2)、在搅拌条件下升温至80～120℃，保温反应4～24h，得到交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物；
所述交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的原料包括如下质量百分比的组分：交联聚乙烯吡咯烷酮：53～96.5％；精碘：1.2～20％；海藻酸盐：2.2～22％；催化剂：0.1～5％；
所述的催化剂选自碳酸氢钠、碳酸氢铵、十水合碳酸钠、十水合硫酸钠、十二水合磷酸二氢钠、一水合草酸铵、一水合柠檬酸和水杨酸中的至少一种。
根据本发明，所述步骤(1)中，所述混合均匀的步骤中，控制搅拌转速为50～200r/min，搅拌15～60min；所述步骤(2)中，所述搅拌条件为：控制搅拌转速为200～500r/min。
根据本发明，所述步骤(2)中，先设定反应温度为80～120℃，搅拌条件下，待温度升高至温度设定值后，继续保温反应4～24h。
本发明的第三个目的在于提供上述的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的应用，用于皮肤表面或伤口消毒。
与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果：
1)、本发明的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物，在作用部位的游离碘释放量可控，并且始终维持在5～10ppm之间，大于抗菌活性阈值，低于胞毒阈值，能够发挥良好的杀菌作用且远低于正常的组织细胞允许的胞毒水平，无刺激性，不会延滞伤口愈合且能够有效吸收组织渗液，进一步确保伤口愈合。
2)、本发明的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的制备工艺简单，络合度高，碘的利用率高，生产成本低，稳定性好的优异特性。
附图说明
图1为市售聚维酮碘抗菌敷料与本发明的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物作用于创面的释放曲线对比图。
图中，A表示市售聚维酮碘抗菌敷料的释放曲线。B表示本发明的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的释放曲线。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。
下列实施例中，所用的原料均为市售。
交联聚乙烯吡咯烷酮为市售产品，例如美国亚什兰公司的PVPP XL、PVPP XL-10、和PVPPINF-10。交联聚乙烯吡咯烷酮的交联度在0.5～2％之间，粒径不超过30μm。
目前，市售的纳米银医用抗菌敷料和聚维酮碘抗菌敷料有多个厂家在销售。本发明中，纳米银医用抗菌敷料为市售产品，例如广东省某科技有限公司的产品。聚维酮碘抗菌敷料为市售产品，例如广东省某科技股份有限公司的产品。
本领域技术人员公知，本发明中的有效碘含量为质量含量。
有效碘含量的检测方法根据中国药典2015版中聚维酮碘的有效碘的检测方法。
交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物配方如表1所示。
表1交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物配方
Figure BDA0001966881370000061
实施例1制备交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物
本实施例采用配方1的原料，交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)在一带温控装置及搅拌装置的反应容器中，依次加入配方量的交联聚乙烯吡咯烷酮PVPP XL-10、精碘、海藻酸盐和催化剂，密闭反应容器，在常温下将物料搅拌60min以混合均匀，控制搅拌转速为50r/min。
(2)、设定反应温度为80℃，搅拌，并控制搅拌转速200r/min，待温度升高至温度设定值后，继续保温反应24h。
(3)、停止加热，对反应釜中的物料进行降温处理，待物料温度降低至40℃以下后，放料，得到红棕色无定形粉末，即为交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物。
检测制备得到的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的有效碘含量为15.32％。
实施例2制备交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物
本实施例采用配方2的原料，交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)在一带温控装置及搅拌装置的反应容器中，依次加入配方量的交联聚乙烯吡咯烷酮PVPPINF-10、精碘、海藻酸盐和催化剂，密闭反应容器，在常温下将物料搅拌50min以混合均匀，控制搅拌转速为100r/min。
(2)、设定反应温度为90℃，搅拌，并控制搅拌转速300r/min，待温度升高至温度设定值后，继续保温反应20h。
(3)、停止加热，对反应釜中的物料进行降温处理，待物料温度降低至40℃以下后，放料，得到红棕色无定形粉末，即为交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物。
检测制备得到的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的有效碘含量为13.86％。
实施例3制备交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物
本实施例采用配方3的原料，交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)在一带温控装置及搅拌装置的反应容器中，依次加入配方量的交联聚乙烯吡咯烷酮PVPP XL、精碘、海藻酸盐和催化剂，密闭反应容器，在常温下将物料搅拌40min以混合均匀，控制搅拌转速为150r/min。
(2)、设定反应温度为100℃，搅拌，并控制搅拌转速400r/min，待温度升高至温度设定值后，继续保温反应18h。
(3)、停止加热，对反应釜中的物料进行降温处理，待物料温度降低至40℃以下后，放料，得到红棕色无定形粉末，即为交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物。
检测制备得到的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的有效碘含量为11.64％。
实施例4制备交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物
本实施例采用配方4的原料，交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)在一带温控装置及搅拌装置的反应容器中，依次加入配方量的交联聚乙烯吡咯烷酮PVPP XL-10、精碘、海藻酸盐和催化剂，密闭反应容器，在常温下将物料搅拌30min以混合均匀，控制搅拌转速为200r/min。
(2)、设定反应温度为110℃，搅拌，并控制搅拌转速500r/min，待温度升高至温度设定值后，继续保温反应15h。
(3)、停止加热，对反应釜中的物料进行降温处理，待物料温度降低至40℃以下后，放料，得到红棕色无定形粉末，即为交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物。
检测制备得到的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的有效碘含量为10.01％。
实施例5制备交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物
本实施例采用配方5的原料，交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)在一带温控装置及搅拌装置的反应容器中，依次加入配方量的交联聚乙烯吡咯烷酮PVPP XL-10、精碘、海藻酸盐和催化剂，密闭反应容器，在常温下将物料搅拌20min以混合均匀，控制搅拌转速为200r/min。
(2)、设定反应温度为120℃，搅拌，并控制搅拌转速500r/min，待温度升高至温度设定值后，继续保温反应10h。
(3)、停止加热，对反应釜中的物料进行降温处理，待物料温度降低至40℃以下后，放料，得到红棕色无定形粉末，即为交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物。
检测制备得到的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的有效碘含量为9.32％。
实施例6制备交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物
本实施例采用配方6的原料，交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)在一带温控装置及搅拌装置的反应容器中，依次加入配方量的交联聚乙烯吡咯烷酮PVPP XL-10、精碘、海藻酸盐和催化剂，密闭反应容器，在常温下将物料搅拌15min以混合均匀，控制搅拌转速为200r/min。
(2)、设定反应温度为120℃，搅拌，并控制搅拌转速500r/min，待温度升高至温度设定值后，继续保温反应8h。
(3)、停止加热，对反应釜中的物料进行降温处理，待物料温度降低至40℃以下后，放料，得到红棕色无定形粉末，即为交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物。
检测制备得到的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的有效碘含量为8.16％。
实施例7制备交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物
本实施例采用配方7的原料，交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)在一带温控装置及搅拌装置的反应容器中，依次加入配方量的交联聚乙烯吡咯烷酮PVPP XL-10和PVPP XL、精碘、海藻酸盐和催化剂，密闭反应容器，在常温下将物料搅拌15min以混合均匀，控制搅拌转速为200r/min。
(2)、设定反应温度为120℃，搅拌，并控制搅拌转速400r/min，待温度升高至温度设定值后，继续保温反应6h。
(3)、停止加热，对反应釜中的物料进行降温处理，待物料温度降低至40℃以下后，放料，得到红棕色无定形粉末，即为交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物。
检测制备得到的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的有效碘含量为4.83％。
实施例8制备交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物
本实施例采用配方8的原料，交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)在一带温控装置及搅拌装置的反应容器中，依次加入配方量的交联聚乙烯吡咯烷酮PVPP XL-10、精碘、海藻酸盐和催化剂，密闭反应容器，在常温下将物料搅拌15min以混合均匀，控制搅拌转速为200r/min。
(2)、设定反应温度为120℃，搅拌，并控制搅拌转速400r/min，待温度升高至温度设定值后，继续保温反应4h。
(3)、停止加热，对反应釜中的物料进行降温处理，待物料温度降低至40℃以下后，放料，得到红棕色无定形粉末，即为交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物。
检测制备得到的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的有效碘含量为0.84％。
由实施例1-8的有效碘含量检测结果，结合配方1-8中精典的用量，可知本发明制备得到的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的络合度高，碘的利用率高。
实施例9、稳定性测试
检测交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物产品的稳定性。加速试验法依照中国药典—药品稳定性指导原则的方法进行，分别做了加速试验和常温稳定性考察试验。
(一)、加速试验法。
试验条件：稳定性试验箱中，温度40℃，相对湿度为75％，分别于第1个月，第2个月，第3个月，第6个月取样检测样品的有效碘含量，并观察样品的物理性状。选取实施例1、实施例2、实施例3制备的产品进行稳定性测试，加速试验结果见表2。
表2加速试验结果
Figure BDA0001966881370000101
Figure BDA0001966881370000111
从表2的数据可知，实施例1-8的样品加速试验过程中产品的性状未发生改变，经过6个月的加速试验，有效碘损失率依次为8.48％、7.50％、7.65％、6.69％、7.08％、7.48％、6.80％和8.33％，平均损失率为7.40％，有效碘稳定性非常好。
(二)、常温试验法
试验条件：稳定性试验箱中，温度25℃，相对湿度为60％，分别于第6个月，第12个月，第18个月，第24个月，第36个月，第48个月，第60个月取样检测样品的有效碘含量，并观察样品的物理性状。常温试验结果见表3。
表3常温试验结果
Figure BDA0001966881370000112
Figure BDA0001966881370000121
从表3的数据可知，实施例1-8样品室温储存过程中产品的性状未发生改变，经过60个月储存，有效碘损失率依次为9.27％、8.44％、8.68％、6.09％、6.97％、5.64％、9.32％、和10.71％，平均损失率为8.14％。说明实施例1-8制备的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物产品稳定性非常好，本发明的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物能够达到至少5年的保质期。
实施例10、游离碘的释放试验
(1)、交联聚乙烯吡咯烷酮与碘的络合物中游离碘含量的检测
试剂：精碘(99.9％)，正庚烷(分析纯)。
仪器：分析天平(精密度：0.0001g)，电子秤(精密度：0.01g)，50ml具塞比色管若干，紫外-可见分光光度计。
实验方法：取待检测的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物1.0g，加入50ml具塞比色管中，加入正庚烷至比色管的50ml刻度线处，剧烈振摇一分钟，静置十分钟，然后取上层溶液用紫外-可见分光光度计检测520nm处吸光度。以正庚烷作为空白对照。
标准曲线制作：分别配置含碘0ppm，5ppm，10ppm，20ppm，40ppm，60ppm，80ppm，100ppm的正庚烷-碘溶液，用紫外-可见分光光度计检测520nm处吸光度，制备游离碘含量(ω)—吸光度(A)标准曲线，线性回归方程式为：
ω＝379.33A-1.10
按照上述方法检测实施例1-8制备的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物产品的游离碘含量依次为：6.0ppm，7.2ppm，7.8ppm，6.3ppm，6.6ppm，5.8ppm，5.0ppm，5.5ppm。
通常，伤口处的胞毒阈值为10ppm，抗菌活性阈值为1ppm。本发明的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物产品的游离碘含量高于抗菌活性阈值，低于胞毒阈值，因此能够有效杀菌，但是不会对创面处细胞产生刺激，因此有利于伤口的自我修复。
(2)、交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物产品作为抗菌敷料使用，处理创面时游离碘的释放曲线对比。
A-市售的聚维酮碘(有效碘含量为10％)，B-实施例4制备的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物产品，有效碘含量约为10.01％，与市售聚维酮碘相当。
分别将A和B配置成0.5wt％水溶液，然后取等量的水溶液处理创面，检测创面处伤口液体中游离碘浓度，并拟合成释放曲线。
市售的聚维酮碘的释放曲线方程式为：y＝30ppm。
实施例4制备的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物产品的释放曲线方程式为：
y＝3t-1(0≤t≤2)
y＝－0.0085t2+8.0765(2＜t≤18)
y＝0.94t+5(t＞18)
对应的释放曲线图如图1所示。图1中，A曲线代表市售的聚维酮碘的释放曲线，B曲线代表实施例4制备的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物产品的释放曲线。
从图1可以看出，市售水溶性聚维酮碘溶液的应用导致伤口液体中的碘浓度大大超过了胞毒阈值，从将该聚维酮碘溶液用于伤口开始即大大超过了胞毒阈值，导致伤口刺激并延滞了伤口愈合。
本发明的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的应用，在初始阶段由于伤口处的细菌量比较高，游离碘会迅速释放以达到快速杀灭创口部位的致病菌的目的，伤口液体中游离碘的浓度呈对数级升高，在应用后很快达到高于抗菌活性阈值同时又低于胞毒阈值的浓度水平。随着创口致病微生物的逐渐减少，游离碘的释放也逐渐减少，伤口部位蓄积的游离碘浓度也逐渐降低，在作用时间为18s以内，伤口液体中游离碘的浓度逐渐下降至靠近5ppm。随着时间的继续延长，伤口处游离碘的释放量最终达到平稳5ppm。说明本发明的络合物在伤口液体中游离碘的浓度始终维持在5～10ppm之间，是抗菌有效的，但又不刺激伤口或延滞伤口愈合，对创面组织细胞不会造成破坏，有助于创面的修复。
实施例11、中度烫伤皮肤处理试验
交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物产品作为抗菌敷料对中度烫伤皮肤处理的效果验证试验，以市售纳米银医用抗菌敷料和市售聚维酮碘抗菌敷料作为对比例1和对比例2，结果如表4所示。
表4中度烫伤皮肤处理试验结果
Figure BDA0001966881370000141
从表4的结果可见，采用本发明制备的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物产品作为抗菌敷料对中度烫伤皮肤处理时，消毒效果好，可以加快创面愈合。
同时，观察试验过程中中度烫伤皮肤的组织渗液情况，采用本发明的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物作为抗菌敷料时，创面处的组织渗液吸收良好，结合有效的杀菌作用，能够有效保障创面处不化脓，实现快速愈合。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物，其特征在于，所述交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的原料由如下质量百分比的组分组成：
交联聚乙烯吡咯烷酮：53~96.5%；
精碘：1.2~20%；
海藻酸盐：2.2~22% ；
催化剂：0.1~5%；
所述的催化剂选自碳酸氢钠、碳酸氢铵、十水合碳酸钠、十水合硫酸钠、十二水合磷酸二氢钠、一水合草酸铵、一水合柠檬酸和水杨酸中的至少一种；
将所述原料混合均匀，在搅拌条件下，80~120℃温度条件下，密闭反应4~24h。
2.根据权利要求1所述的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物，其特征在于，所述的交联聚乙烯吡咯烷酮的交联度在0.5~2%之间，粒径不超过30μm。
3.根据权利要求1所述的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物，其特征在于，所述的海藻酸盐选自海藻酸钠、海藻酸钾、海藻酸钙和海藻酸镁中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物，其特征在于，所述混合均匀的步骤中，控制搅拌转速为50~200r/min，搅拌15~60min；所述搅拌条件为：控制搅拌转速为200~500r/min。
5.根据权利要求1所述的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物，其特征在于，反应结束后，经过停止加热、降温、放料，得到交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物。
6.根据权利要求5所述的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物，其特征在于，所述降温步骤降温至40℃以下。
7.交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
（1）、在一带温控装置及搅拌装置的反应器中，依次加入配方量的交联聚乙烯吡咯烷酮、精碘、海藻酸盐和催化剂，密闭反应容器，搅拌混合均匀；
（2）、在搅拌条件下升温至80~120℃，保温反应4~24h，得到交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物；
所述交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的原料由如下质量百分比的组分组成：交联聚乙烯吡咯烷酮：53~96.5%；精碘：1.2~20%；海藻酸盐：2.2~22% ；催化剂：0.1~5%；
所述的催化剂选自碳酸氢钠、碳酸氢铵、十水合碳酸钠、十水合硫酸钠、十二水合磷酸二氢钠、一水合草酸铵、一水合柠檬酸和水杨酸中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述混合均匀的步骤中，控制搅拌转速为50~200r/min，搅拌15~60min；所述步骤（2）中，所述搅拌条件为：控制搅拌转速为200~500r/min。
9.根据权利要求7所述的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，先设定反应温度为80~120℃，搅拌条件下，待温度升高至温度设定值后，继续保温反应4~24h。
10.权利要求1-6中任一项所述的交联聚乙烯吡咯烷酮和碘的络合物的应用，其特征在于，用于制备皮肤表面或伤口消毒的药物。
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