CN114984305A - 新型抑菌成膜液体医用敷料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型抑菌成膜液体医用敷料，原料配方包括：成膜材料，D‑柠檬烯，多巴胺‑氧化石墨烯，功能化埃洛石纳米管，苯甲醇，蓖麻油，樟脑，棕榈酸异丙酯，丁香油，以及有机溶剂。此外，还公开了所述液体医用敷料的制备方法。本发明的液体医用敷料所形成的薄膜具有优化的机械强度，同时基本上不损害透气性和抑菌性能。

Description

新型抑菌成膜液体医用敷料及其制备方法
技术领域
本发明属于医用敷料技术领域；涉及一种新型抑菌成膜液体医用敷料及其制备方法。
背景技术
皮肤是人体的重要组成部分，当皮肤受到损伤时，伤口愈合是一个复杂的生物学过程，包括止血，炎症，细胞增生，瘢痕形成和表皮及其他组织再生。
治疗皮肤创伤的重要手段是利用医用敷料治疗。目前医用敷料主要分为传统医用敷料、合成类医用敷料和生物类医用敷料。这些医用敷料在皮肤科、呼吸科等领域治疗皮肤创伤时能够起到暂时性的保护作用，避免或控制伤口感染，提供受创体表适合的愈合环境。
传统医用敷料主要有纱布和人工合成纤维，这类医用敷料具有能够保护创面，对伤口渗出液有一定的吸收能力，制作简单，成本低等特点。但是也存在止血效果差，容易干燥，更换时易造成再次创伤，浸透后易被细菌入侵感染等缺点。
合成类医用敷料又分为薄膜类（尼龙、聚氨酯、聚乳酸等），泡沫海绵类（聚乙烯醇泡沫、硅橡胶泡沫、聚氨酯泡沫等），水凝胶类（如羧甲基纤维素钠）、水胶体类和藻酸盐类敷料。合成类医用敷料各有各的优缺点，根据皮肤受损伤的程度以及受损伤的位置不同，选择合适的医用敷料对创伤进行治疗。
生物类医用敷料主要有壳聚糖及其衍生物、胶原、透明质酸和丝蛋白等。生物类医用敷料具有生物相容性好且无副作用，透气性好，能够提供环境保护，避免细菌的入侵与感染，更换时能够有效减少对新生肉芽组织的伤害等优点。
中国专利申请公开CN104056299A公开了一种液体护创膜及制备方法。所述液体护创膜按质量百分比计，由下列组分组成：硝化棉5%-20%、乙酸异戊酯50%-80%、乙酸丁酯10%-30%、蓖麻油5%-10%、丁香油0.1%-1%、百里香油0.5%-2%。该发明所提供的液体护创膜不含酒精，使用时无刺痛感；添加天然止痛、抑菌成分，安全性更高。该产品使用简单方便，所成膜柔韧并且贴服性好，不易脱落，具有止痛、抑菌、防水、促进创面愈合的作用。
中国专利申请公开CN105999360A公开了一种生物抑菌成膜液体医用敷料及其制备方法，它包括以下重量份数的组分：纤维素醚110-20份；聚丙烯酸酯5-30份；乙醇150~200份；乙酸丁酯10-30份；乙酸乙酯10-20份；樟脑0.5-1.5份；蓖麻油5-10份；聚二甲基硅氧烷1-5份；抗菌纳米粒子0.1~0.3份。涂抹后对创面具有镇痛、收敛、抑菌，促进伤口愈合等功效；隔绝性能好，能够阻止细菌和异物浸入伤口，能够杀死创面表面的细菌真菌，减少感染，同时防水性良好；适用于不同大小、形状及所在部位的创面，涂抹形成膜有一定弹性，涂覆部位可以活动自如；无过敏和耐药性，安全性高；无明显刺激性；携带、使用方便。
中国专利申请公开CN114306729A公开了一种生物抑菌成膜液体医用敷料，包括成膜材料、杀菌剂和有机溶剂；液体医用敷料进一步包括多巴胺-氧化石墨烯。成膜材料选自硝酸纤维素和α-氰基丙烯酸辛酯的组合。此外，还公开了一种生物抑菌成膜液体医用敷料的制备方法。与现有技术相比，该抑菌成膜液体医用敷料透气性更好且抗菌性更好。
发明人在进一步的研究中发现，该抑菌成膜液体医用敷料的机械强度差强人意。为了进一步优化机械强度性能，通常需要在成膜材料中加入少量增强材料，但在增强机械强度性能的同时，通常会导致医用敷料的透气性变差，同时也可能会影响到抑菌性能。
发明内容
本发明目的是提供一种具有优化的机械强度，同时基本上不损害透气性和抑菌性能的新型抑菌成膜液体医用敷料及其制备方法。
为了实现上述目的，一方面，本发明所采取的技术方案如下：一种新型抑菌成膜液体医用敷料，其中，原料配方包括：
成膜材料 60-90份；
D-柠檬烯 10-30份；
多巴胺-氧化石墨烯 30-50份；
功能化埃洛石纳米管 20-28份；
苯甲醇 45-75份；
蓖麻油 10-30份；
樟脑 2-8份；
棕榈酸异丙酯 10-30份；
丁香油 0.5-2份；
有机溶剂 600-900份。
根据本发明所述的液体医用敷料，其中，所述功能化埃洛石纳米管由经处理的埃洛石纳米管使用γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷功能化改性得到。
根据本发明所述的液体医用敷料，其中，所述经处理的埃洛石纳米管与γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量比1：(1.5-2.5)。
在一个具体的实施方式中，所述经处理的埃洛石纳米管与γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量比1：2。
根据本发明所述的液体医用敷料，其中，所述功能化改性条件为：80-100℃，反应时间4-12h。
在一个具体的实施方式中，所述功能化改性条件为：90℃，反应时间8h。
根据本发明所述的液体医用敷料，其中，所述经处理的埃洛石纳米管由埃洛石纳米管在1-3M的HCl溶液中60-90℃条件下反应2-6h得到。
在一个具体的实施方式中，所述经处理的埃洛石纳米管由埃洛石纳米管在2M的HCl溶液中75℃条件下反应4h得到。
根据本发明所述的液体医用敷料，其中，所述埃洛石纳米管的内径10-30nm；外径50-70nm；长度1-3μm；比表面积64m2/g；孔容1.26-1.34mL/g。
根据本发明所述的液体医用敷料，其中，所述成膜材料选自硝酸纤维素和α-氰基丙烯酸辛酯的组合；和/或，硝酸纤维素与α-氰基丙烯酸辛酯的重量比为(1.5-2.5)：1。
在一个具体的实施方式中，硝酸纤维素与α-氰基丙烯酸辛酯的重量比为2：1。
根据本发明所述的液体医用敷料，其中，所述硝酸纤维素的含N量为10-12%。
在一个具体的实施方式中，所述硝酸纤维素的含N量为11.0%。
根据本发明所述的液体医用敷料，其中，多巴胺-氧化石墨烯制备方法如下：将1份氧化石墨加入至100-300份去离子水中，0-10°C条件下超声搅拌0.2-2h得到氧化石墨烯悬浮液；加入1-5份多巴胺盐酸盐，调节pH值为8.0-10.0；50-70°C条件下搅拌反应12-72h；离心，水洗1-5次，真空干燥。
在一个具体的实施方式中，多巴胺-氧化石墨烯制备方法如下：将1份氧化石墨加入至200份去离子水中，5°C条件下超声搅拌0.5h得到氧化石墨烯悬浮液；加入3份多巴胺盐酸盐，调节pH值为9.0；60°C条件下搅拌反应24h；离心，水洗1-5次，真空干燥。
根据本发明所述的液体医用敷料，其中，所述有机溶剂选自乙醇、乙酸乙酯和乙酸丁酯的混合物；和/或，三者的重量比为(2.4-2.8)：(1.6-2.0)：1。
在一个具体的实施方式中，三者的重量比为2.56：1.86：1。
另一方面，本发明提供了一种前述新型抑菌成膜液体医用敷料的制备方法，其中，所述方法包括：
将配方量的成膜材料加入有机溶剂中，混合搅拌；再将D-柠檬烯、苯甲醇、蓖麻油、棕榈酸异丙酯、丁香油加入其中，混合搅拌；在搅拌条件下，加入多巴胺-氧化石墨烯粉末、功能化埃洛石纳米管和樟脑，超声搅拌，即得新型抑菌成膜液体医用敷料。
与现有技术相比，本发明所述的新型抑菌成膜液体医用敷料所形成的薄膜具有优化的机械强度，同时基本上不损害透气性和抑菌性能。
具体实施方式
必须指出的是，除非上下文另外明确规定，否则如本说明书及所附权利要求中所用，单数形式“一”、“一个/种”和“该/所述”既可包括一个指代物，又可包括多个指代物(即两个以上，包括两个)。
除非另外指明，否则本发明中的数值范围为大约的，并且因此可以包括在所述范围外的值。所述数值范围可在本发明表述为从“约”一个特定值和/或至“约”另一个特定值。当表述这样的范围时，另一个方面包括从所述一个特定值和/或至另一个特定值。相似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，应当理解，所述特定值形成另一个方面。还应当理解，数值范围中每一个的端点在与另一个端点的关系中均是重要的并独立于另一个端点。
在说明书和最后的权利要求书中提及组合物或制品中特定元素或组分的重量份是指组合物或制品中该元素或组分与任何其它元素或组分之间以重量份表述的重量关系。
在本发明中，除非具体指出有相反含义，或基于上下文的语境或所属技术领域内惯用方式的暗示，否则本发明中提及的溶液均为水溶液；当水溶液的溶质为液体时，所有分数以及百分比均按体积计，且组分的体积百分比基于包含该组分的组合物或产品的总体积；当水溶液的溶质为固体时，所有分数以及百分比均按重量计，且组分的重量百分比基于包含该组分的组合物或产品的总重量。
本发明中提及的“包含”、“包括”、“具有”以及类似术语并不意欲排除任何可选组分、步骤或程序的存在，而无论是否具体公开任何可选组分、步骤或程序。为了避免任何疑问，除非存在相反陈述，否则通过使用术语“包含”要求的所有方法可以包括一个或多个额外步骤、设备零件或组成部分以及/或物质。相比之下，术语“由……组成”排除未具体叙述或列举的任何组分、步骤或程序。除非另外说明，否则术语“或”是指单独以及以任何组合形式列举的成员。
此外，本发明中任何所参考的专利文献或非专利文献的内容都以其全文引用的方式并入本发明，尤其关于所属领域中公开的定义(在并未与本发明具体提供的任何定义不一致的情况下)和常识。
在本发明中，除非另外指明，否则份数均为重量份，温度均以℃表示或处于环境温度下，并且压力为大气压或接近大气压。室温表示20-30℃。存在反应条件(例如组分浓度、所需的溶剂、溶剂混合物、温度、压力和其它反应范围)以及可用于优化通过所述方法得到的产物纯度和收率的条件的多种变型形式和组合。将只需要合理的常规实验来优化此类方法条件。
在本发明中，未处理的埃洛石纳米管购自Sigma-Aldrich公司；埃洛石纳米管内径10-30nm；外径50-70nm；长度1-3μm；比表面积64m2/g；孔容1.26-1.34mL/g。
实施例1
新型抑菌成膜液体医用敷料的原料配方如下：
硝酸纤维素（N%=11.0%） 50份；
α-氰基丙烯酸辛酯 25份；
D-柠檬烯 20份；
多巴胺-氧化石墨烯 40份；
功能化埃洛石纳米管 24份；
苯甲醇 60份；
蓖麻油 20份；
樟脑 5份；
棕榈酸异丙酯 20份；
丁香油 1份；
乙醇 359份；
乙酸乙酯 260份；
乙酸丁酯 140份。
其中，多巴胺-氧化石墨烯粉末制备方法如下：将1份氧化石墨加入至200份去离子水中，5°C条件下超声搅拌0.5h得到氧化石墨烯悬浮液。加入3份多巴胺盐酸盐，调节pH值为9.0；60°C条件下搅拌反应24h。离心，水洗3次，真空干燥。
功能化埃洛石纳米管制备方法如下：按照1g：10mL的重量体积比，将埃洛石纳米管（内径10-30nm；外径50-70nm；长度1-3μm；比表面积64m2/g；孔容1.26-1.34mL/g）置于2M的HCl溶液中，在75℃条件下反应4h。固液分离，去离子水洗涤，真空干燥得到经处理的埃洛石纳米管。再按照1:15的体积比，将γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷（KH-560）与甲苯混合均匀，再加入相当于KH-560重量1/2的经处理的埃洛石纳米管，超声使其分散均匀，在90℃条件下回流反应8h。多次离心并使用甲苯洗涤，真空干燥得到功能化埃洛石纳米管。
新型抑菌成膜液体医用敷料的制备方法如下：将配方量的硝酸纤维素、α-氰基丙烯酸辛酯加入乙醇、乙酸乙酯和乙酸丁酯中，混合搅拌；再将D-柠檬烯、苯甲醇、蓖麻油、棕榈酸异丙酯、丁香油加入其中，混合搅拌；在搅拌条件下，加入多巴胺-氧化石墨烯粉末、功能化埃洛石纳米管和樟脑，超声搅拌0.5h，即得新型抑菌成膜液体医用敷料。
比较例1
中国专利申请公开CN114306729A实施例1。
比较例2
抑菌成膜液体医用敷料的原料配方如下：
硝酸纤维素（N%=11.0%） 50份；
α-氰基丙烯酸辛酯 25份；
D-柠檬烯 20份；
多巴胺-氧化石墨烯 40份；
功能化埃洛石纳米管 24份；
苯甲醇 60份；
蓖麻油 20份；
樟脑 5份；
棕榈酸异丙酯 20份；
丁香油 1份；
乙醇 359份；
乙酸乙酯 260份；
乙酸丁酯 140份。
其中，多巴胺-氧化石墨烯粉末制备方法如下：将1份氧化石墨加入至200份去离子水中，5°C条件下超声搅拌0.5h得到氧化石墨烯悬浮液。加入3份多巴胺盐酸盐，调节pH值为9.0；60°C条件下搅拌反应24h。离心，水洗3次，真空干燥。
功能化埃洛石纳米管制备方法如下：按照1:15的体积比，将γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷（KH-560）与甲苯混合均匀，再加入相当于KH-560重量1/2的埃洛石纳米管（内径10-30nm；外径50-70nm；长度1-3μm；比表面积64m2/g；孔容1.26-1.34mL/g），超声使其分散均匀，在90℃条件下回流反应8h。多次离心并使用甲苯洗涤，真空干燥得到功能化埃洛石纳米管。
抑菌成膜液体医用敷料的制备方法如下：将配方量的硝酸纤维素、α-氰基丙烯酸辛酯加入乙醇、乙酸乙酯和乙酸丁酯中，混合搅拌；再将D-柠檬烯、苯甲醇、蓖麻油、棕榈酸异丙酯、丁香油加入其中，混合搅拌；在搅拌条件下，加入多巴胺-氧化石墨烯粉末、功能化埃洛石纳米管和樟脑，超声搅拌0.5h，即得抑菌成膜液体医用敷料。
比较例3
抑菌成膜液体医用敷料的原料配方如下：
硝酸纤维素（N%=11.0%） 50份；
α-氰基丙烯酸辛酯 25份；
D-柠檬烯 20份；
多巴胺-氧化石墨烯 40份；
经处理的埃洛石纳米管 24份；
苯甲醇 60份；
蓖麻油 20份；
樟脑 5份；
棕榈酸异丙酯 20份；
丁香油 1份；
乙醇 359份；
乙酸乙酯 260份；
乙酸丁酯 140份。
其中，多巴胺-氧化石墨烯粉末制备方法如下：将1份氧化石墨加入至200份去离子水中，5°C条件下超声搅拌0.5h得到氧化石墨烯悬浮液。加入3份多巴胺盐酸盐，调节pH值为9.0；60°C条件下搅拌反应24h。离心，水洗3次，真空干燥。
经处理的埃洛石纳米管制备方法如下：按照1g：10mL的重量体积比，将埃洛石纳米管（内径10-30nm；外径50-70nm；长度1-3μm；比表面积64m2/g；孔容1.26-1.34mL/g）置于2M的HCl溶液中，在75℃条件下反应4h。固液分离，去离子水洗涤，真空干燥得到经处理的埃洛石纳米管。
抑菌成膜液体医用敷料的制备方法如下：将配方量的硝酸纤维素、α-氰基丙烯酸辛酯加入乙醇、乙酸乙酯和乙酸丁酯中，混合搅拌；再将D-柠檬烯、苯甲醇、蓖麻油、棕榈酸异丙酯、丁香油加入其中，混合搅拌；在搅拌条件下，加入多巴胺-氧化石墨烯粉末、经处理的埃洛石纳米管和樟脑，超声搅拌0.5h，即得抑菌成膜液体医用敷料。
性能测试
将实施例1和比较例2-3的抑菌成膜液体医用敷料按照1g：10mL加入到体积比1.4:1的乙醇和乙酸乙酯混合溶剂中，溶剂挥发后得到抑菌成膜液体医用敷料薄膜。使用单位时间（h）内通过单位薄膜面积（cm2）的湿蒸汽质量（mg）即湿蒸汽透气率(MVTR)评价薄膜的透气性（mg/cm2*h）。比较例1的透气性直接采用中国专利申请公开CN114306729A实施例1的试验数据。
采用拉力试验机测定实施例1和比较例1-3抑菌成膜液体医用敷料薄膜的抗张强度与断裂伸长率。抗张强度是薄膜在拉伸断裂瞬间所承受的力量与薄膜面积的比值，该参数是评价医用敷料能够承受的最大拉力的标准；而断裂伸长率是薄膜在拉伸断裂瞬间其伸长的长度与薄膜初始长度的比值，是评价医用敷料韧性的标准。采用同样的方法测定比较例1的抗张强度与断裂伸长率。
测试实施例1和比较例2-3抑菌成膜液体医用敷料针对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能。大肠杆菌和金黄色葡萄球菌使用营养肉汤培养基在35°C条件下培养2d。将挑取一定量的菌落，于生理盐水中充分打散，菌悬液浓度均调至5×106cfu/mL。取100mm的培养皿，加入20mL溶化营养琼脂培养液，凝固后制作成培养基平板。将菌悬液均匀涂敷于培养基平板上，得到含菌平板。实验组分别取实施例1和比较例2-3抑菌成膜液体医用敷料10μL于含菌平板上，滴加后加盖8mm无菌空白滤纸片，空白组采用直径8mm的无菌空白滤纸片。在隔水式恒温培养箱37°C培养72h，观察各抑菌圈大小并记录其直径。比较例1的抗菌性能直接采用中国专利申请公开CN114306729A实施例1的试验数据。
结果如表1所示。
表1
Figure 455059DEST_PATH_IMAGE002
由表1可以看出，与比较例1-3相比，本发明实施例1新型抑菌成膜液体医用敷料所形成的薄膜具有优化的机械强度，同时基本上不损害透气性和抑菌性能。
此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明的技术方案作出各种改动、替换、删减、修正或调整，这些等价技术方案同样落于本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种新型抑菌成膜液体医用敷料，其特征在于，原料配方包括：
成膜材料 60-90份；
D-柠檬烯 10-30份；
多巴胺-氧化石墨烯 30-50份；
功能化埃洛石纳米管 20-28份；
苯甲醇 45-75份；
蓖麻油 10-30份；
樟脑 2-8份；
棕榈酸异丙酯 10-30份；
丁香油 0.5-2份；
有机溶剂 600-900份。
2.根据权利要求1所述的液体医用敷料，其特征在于，所述功能化埃洛石纳米管由经处理的埃洛石纳米管使用γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷功能化改性得到。
3.根据权利要求2所述的液体医用敷料，其特征在于，所述经处理的埃洛石纳米管与γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的重量比1：(1.5-2.5)。
4.根据权利要求2所述的液体医用敷料，其特征在于，所述功能化改性条件为：80-100℃，反应时间4-12h。
5.根据权利要求2所述的液体医用敷料，其特征在于，所述经处理的埃洛石纳米管由埃洛石纳米管在1-3M的HCl溶液中60-90℃条件下反应2-6h得到。
6.根据权利要求5所述的液体医用敷料，其特征在于，所述埃洛石纳米管的内径10-30nm；外径50-70nm；长度1-3μm；比表面积64m2/g；孔容1.26-1.34mL/g。
7.根据权利要求1所述的液体医用敷料，其特征在于，所述成膜材料选自硝酸纤维素和α-氰基丙烯酸辛酯的组合；和/或，硝酸纤维素与α-氰基丙烯酸辛酯的重量比为(1.5-2.5)：1；和/或，所述硝酸纤维素的含N量为10-12%。
8.根据权利要求1所述的液体医用敷料，其特征在于，多巴胺-氧化石墨烯制备方法如下：将1份氧化石墨加入至100-300份去离子水中，0-10°C条件下超声搅拌0.2-2h得到氧化石墨烯悬浮液；加入1-5份多巴胺盐酸盐，调节pH值为8.0-10.0；50-70°C条件下搅拌反应12-72h；离心，水洗1-5次，真空干燥。
9.根据权利要求1所述的液体医用敷料，其特征在于，所述有机溶剂选自乙醇、乙酸乙酯和乙酸丁酯的混合物；和/或，三者的重量比为(2.4-2.8)：(1.6-2.0)：1。
10.一种权利要求1-9任一项所述新型抑菌成膜液体医用敷料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
将配方量的成膜材料加入有机溶剂中，混合搅拌；再将D-柠檬烯、苯甲醇、蓖麻油、棕榈酸异丙酯、丁香油加入其中，混合搅拌；在搅拌条件下，加入多巴胺-氧化石墨烯粉末、功能化埃洛石纳米管和樟脑，超声搅拌，即得新型抑菌成膜液体医用敷料。
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