功能性水凝胶医用敷料的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种治疗疮、伤口或其他损伤处的医用敷料，具体涉及一种功能性水 凝胶医用敷料的制造方法。
【背景技术】
[0002] 医用敷料是一类用以覆盖疮、伤口或其他损伤的重要医用材料，它们可替代受损 的皮肤起到暂时性屏障作用，避免或控制伤口感染，提供有利于创面愈合的环境。医用新型 敷料结合了生物、生理、手术、护理和营养等多方面先进知识，并把患者对敷料的如物理、临 床等各种实际需求应用到敷料的材质选择和形态设计中，目前常见的医用新型敷料分为薄 膜类、藻酸盐类、泡沫类、水胶体类、药用类敷料和水凝胶类。
[0003] 薄膜类敷料透明，便于观察伤口，能密切黏附于创面表面，有效保持创面渗出液， 提供有利于创面愈合的湿润环境，促使坏死组织脱落，减轻创面疼痛，缺点为其吸水性能欠 佳。
[0004] 藻酸盐类敷料比较柔软，容易折叠，敷贴方便，在创面上形成柔软类似凝胶的半固 体物质，为创面提供一个湿润环境，提高表皮细胞的再生能力，加快表皮细胞移动，具止血 功能，藻酸盐类敷料一般会在创伤床上膨胀并形成软凝胶，缺点为这种软凝胶在每次更换 敷料时必须从创伤上洗去。
[0005] 泡沫类敷料具有多孔性，表面张力低，富有弹性，可塑性强、轻便，对渗出液的吸收 力强，对氧气及二氧化碳几乎完全通透，可作为药物载体，缺点为被吸收的渗出液不会在泡 沫体内吸附。
[0006] 水胶体类敷料比薄膜类敷料厚许多，胶层的厚度决定其吸收能力的大小，水胶体 敷料吸收创伤渗出物而变厚且在创伤上形成胶质物，缺点为每次更换敷料时都必须从创伤 上洗去，水胶体敷料只可吸收少量到中量渗液，不适用于渗出液多的创面。
[0007] 药用类敷料有保护创面、止痛、止血、消炎、促进新生肉芽组织及上皮细胞生长，加 速创面愈合等功能，其缺点是不吸收创面的渗出液。
[0008] 水凝胶类敷料是将水溶性高分子材料或其单体经特殊加工形成的一种具有三维 网状结构且不溶于水的胶状物质，主要成分为70%_90%水及高分子材料。水凝胶表面光滑， 生物相容性好，吸水能力适中，与组织接触时可发生反复水合作用，把组织中的水分吸收到 敷料中，可连续吸收创面的渗出物，然后形成凝胶，更换时不会粘连。水凝胶敷料能与不平 整的创面紧密黏合，减少细菌滋生的机会，防止创面感染，加速新生血管生成，促进上皮细 胞生长。即水凝胶的主要作用为自体清创，机制是在湿润环境中依靠创面自身渗出液中的 胶原蛋白降解酶分解坏死物质。
[0009] 水凝胶的合成主要分为物理交联、化学交联和辐射交联三大类，物理交联主要有 共混法、冻融法、纺丝法等，作用的机理主要是通过分子间缠结、氢键、离子键、疏水相互作 用以及生物特异性识别作用等次价键的作用而形成的凝胶，物理交联水凝胶的最大缺陷是 力学性能的不足，使用价值小。化学交联主要有：接枝共聚，作用的机理主要是由通过共价 键交联形成三维网络聚合物，使用的交联剂有硼酸、醛类、环氧氯丙烷以及可以通过配位络 合形成凝胶的重金属盐等，缺陷是其具有一定的细胞毒性。辐射交联是通过高能辐射(如电 子辐射、Y射线）引起共价键交联。目前使用的水凝胶基本都是采用化学交联、辐射交联、 物理交联中的一种合成方式制作而成，单一方式合成的水凝胶含有大量水分以交联点之间 分子链长度分布过宽等因素，致使水凝胶机械强度低，非常易碎，且化学交联不可避免的在 合成过程中会引入交联剂、引发剂及有机溶剂等，会使得凝胶体系的毒性增加。
【发明内容】
[0010] 为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种功能性水凝胶医用敷料的制造方 法。
[0011] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：提供一种功能性水凝胶医用敷料， 包括生物高分子材料、化学合成高分子材料、转化生长因子TGF-β和蒸馏水，其中生物高 分子材料包括：羧甲基壳聚糖、壳聚糖季铵盐、明胶、结冷胶、海藻酸钠；化学合成高分子材 料包括：聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮Κ-90 ;各组分的质量百分比如下： 生物高分子材料 羧甲基壳聚糖 0. 1%_5% 壳聚糖季铵盐 0. 1%_5% 明 胶 0· 1%-5% 结 冷 胶 0. 1%-5% 海藻酸钠 0. 1%-5% 化学合成高分子材料 聚乙烯醇 1%_20% 聚乙烯吡咯烷酮 1%_20% 转化生长因子TGF- β 0. 001%-0. 05% 其余为蒸馏水。
[0012] 其中，羧甲基壳聚糖和壳聚糖季铵盐均具有不同程度的抗感染作用，小分子的脱 乙酰壳聚糖具有质子化铵，质子化铵与细菌带负电荷的细胞膜作用，吸附和聚沉细菌，同时 穿透细胞壁进入细胞内，扰乱细菌的新陈代谢及合成而具有抗菌作用，脱乙酰壳聚糖及其 壳聚糖季铵盐对金黄葡萄球菌、大肠杆菌、小肠结尖耶尔氏菌、鼠伤寒沙门氏菌和李斯特单 核增生菌，均有较强的抑制作用； 明胶是一种从动物的结缔或表皮组织中的胶原部分水解得到的蛋白质，化学本质是由 胶原的三螺旋肤链水解成的单螺旋肤链。明胶分子链上含有大量的氨基、羟基、羧基等官能 团，分子链中及分子链间存在大量氢键，正是这样的结构，使它具有许多优良的物理、化学 性能，如溶胶与凝胶的可逆转变、侧链基团反应活性高、两性电解质特性，在医疗上，明胶无 毒，是止血剂，具有良好的生物相容性和生物降解性，未加修饰的明胶基水凝胶的力学强度 低，所以在应用方面明胶需与其它高分子材料共混或交联以提高其机械性能。
[0013] 结冷胶是来自少动鞘氨醇单胞菌产生的阴离子型线型胞外多糖，不仅可以耐酸耐 高温，而且对一些微生物和生物酶还有抵抗作用。
[0014] 海藻酸钠是一种由a - L甘露糖醛酸和ρ - D -古罗糖酸组成的天然高分子钠盐， 具有很好的生物相容性与低毒性而且有很强的成凝胶能力，因此海藻酸钠被广泛应用于药 物缓释和组织工程领域。海藻酸敷料应用于伤口上还可以促进伤口的巨噬细胞分泌破坏肿 瘤细胞的因子，不仅能促进伤口愈合，还可防止肿瘤组织的产生，具有止血功效。
[0015] 上述的生物高分子材料无毒，有很好的生物相容性、生物活性和生物降解性，还具 有抗菌、消炎、止血、免疫等作用。但是作为天然高分子材料，单体形成的水凝胶依然还有其 不足的地方，例如：溶胀性差、稳定性差、对环境响应速度慢和力学性质差等。所以需要和化 学合成高分子材料交联形成高强度的水凝胶。
[0016] 聚乙烯醇是以乙烯法生产的醋酸乙烯为原料，经溶液聚合，再行醇解而成。工艺具 有物耗低、能耗低、污染小的特点，是一种环保型产品。聚乙烯醇的端基较复杂，除了羟基 外，还有羧基和二甲基乙氰基等。聚乙烯醇毒性低、生物相容性好，由于其分子链含有大量 亲水性基团（-OH)极易形成氢键而使其具有良好的水溶性、成膜性、黏结力和乳化性，凝胶 化是聚乙烯醇的一个重要性质。
[0017] N-乙烯吡咯烷酮（NVP)聚合而成的聚乙烯吡咯烷酮（PVP)是一种绿色高分子产 品，PVP结构中PVP链和吡咯烷酮环上的亚甲基是非极性基团，具有亲油性；分子中的内酰 胺是强极性基团，具有亲水和极性基团作用；这种结构特征使PVP溶于水和许多有机溶剂， PVP无味、无臭几乎无毒，对皮肤和眼均无刺激，对皮肤也不过敏，在生理学上是安定的。 PVP具有优异的溶解性、低毒性、成膜性、化学稳定性、生理惰性、粘接能力等，广泛用于医 药医疗卫生、化妆品、食品、饮料、酿造。
[0018] 转化生长因子TGF-β是属于一组新近发现的调节细胞生长和分化的多肽类生长 因子，机体多种细胞均可分泌非活性状态的TGF-β，通过酸性环境可被活化，而骨折附近和 正在愈合的伤口为酸性环境。TGF- β对细胞的生长、分化和免疫功能都有重要的调节作用。
[0019] 优选的，各组分的质量百分比如下： 生物高分子材料 羧甲基壳聚糖 1.5% 壳聚糖季铵盐 1. 5% 明 胶 1.5% 结冷胶 〇. 5% 海藻酸钠 1% 化学合成高分子材料 聚乙烯醇 5% 聚乙烯吡咯烷酮 5% 转化生长因子TGF- β 0. 00375% 其余为蒸馏水。
[0020] 另一种优选的，各组分的质量百分比如下： 生物高分子材料 羧甲基壳聚糖 1.5% 壳聚糖季铵盐 1. 5% 明 胶 1.5% 结冷胶 1.0% 海藻酸钠 1. 5% 化学合成高分子材料 聚乙烯醇 8% 聚乙烯吡咯烷酮 5% 转化生长因子TGF- β 0. 00375% 其余为蒸馏水。
[0021] -种上述各功能性水凝胶医用敷料的制造方法，包括如下步骤： 步骤1.将生物高分子材料、化学合成高分子材料、转化生长因子TGF-β和蒸馏水共 混形成物理交联的水凝胶； 步骤2.将步骤1所得的物理交联水凝胶通过涂布机进行涂布工艺处理； 步骤3.将步骤2经涂布处理后的水凝胶进行辐射灭菌，在辐射灭菌