一种两性离子水凝胶敷料的制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物医用材料领域，具体设及一种超亲水两性离子水凝胶敷料的制备 方法及其在烧伤、烫伤、切伤、挫伤等伤口愈合原料药方面的应用。
【背景技术】
[0002] 皮肤损伤是日常生活中最常见的身体损伤之一。据不完全统计，每年因烧伤、烫 伤、车祸、外科手术等原因受伤，或因伤口得不到有效处理而感染致死的病人可达到数百万 人。因此，对于伤口处理方法和伤口敷料的研究一直备受关注。传统的伤口处理方法是利用 纱布运种常用的干性伤口敷料，来保持伤口干燥，促进结挪，此种愈合方法称之为干性愈 合。但是研究发现，干性愈合存在着诸多缺陷：1)容易使伤口脱水，形成干挪，阻碍上皮细胞 的移行;2)干性敷料还会与伤口的新生肉芽组织粘连，在更换敷料时导致再次损伤，从而降 低了伤口愈合的速度;3)组织液渗漏速度快，需频繁更换敷料，从而无法使伤口周围保持稳 定的湿度，W致细胞的增殖速度减慢，延长了愈合时间；4)创面与外界无阻隔性屏障，不能 有效的防止细菌侵入。
[0003] 1958年，0(11曰11(1博±首次通过实验发现，保留完整的水瘤而不刺破，其皮肤愈合的 速度比刺破的水瘤更快。1962年，英国的动物学家Winter通过猪体实验研究发现，由聚乙締 薄膜覆盖的伤口其上皮形成速率是暴露伤口的2倍。1963年，Hinman在人体表皮上进行了相 同的实验，得到了同样的结果。1972年，Rovee等人的实验证实了在干净且没有结挪的湿润 伤口中，其上皮细胞移行增生的速度更快，从而能加速伤口的愈合。从此，伤口湿性愈合理 论开始逐渐被人们接受。
[0004] 伤口湿性愈合理论是指创面在密闭性或半密闭性敷料的作用下，可W保持适度湿 润的环境和适宜的溫度，W促进伤口的愈合。湿性愈合的原理在于：1)有利于坏死组织及纤 维蛋白的溶解;2)降低创面的氧张力，从而促进毛细血管的再生，同时有利于上皮细胞和胶 原纤维的生成;3)阻止结挪的形成，避免更换敷料时再次对新生的肉芽组织造成机械性损 伤;4)发挥了渗液的重要作用，伤口的渗出液中含有丰富的营养和各种免疫细胞;5)促进各 种生长因子的释放，如血小板衍生生长因子、转化生长因子、表皮生长因子、成纤维细胞生 长因子W及白介素-1等;6)加强了白细胞的功能，并能有效地防止细菌入侵，降低感染机 会。
[0005] 因此，随着对湿性愈合理论研究的深入和医疗科技的发展，人们对伤口敷料的要 求不再仅仅局限于覆盖和保护伤口，更希望它能促进伤口愈合。许多新型的湿性敷料应运 而生，比如水胶体敷料、藻酸盐敷料、泡沫敷料、薄膜敷料等，但是，目前没有一种敷料能达 到理想敷料的要求:1)透气、透湿，使伤口处于湿润但没有积液的环境;2)质地柔软，与伤口 贴合良好而又不粘连伤口；3)能够形成屏障阻止细菌入侵，防止感染;4)具有良好的生物相 容性，能够促进伤口的快速愈合。例如，水胶体敷料的机械性能太差，容易碎裂;藻酸盐敷 料和创面的贴合性不好，且容易粘连伤口；泡沫状敷料很容易使组织长入泡沫孔径而带来 再次创伤，并且会在创面上遗留残屑;薄膜敷料的水蒸汽透过率太低，透气性差。
【发明内容】
[0006] 本发明针对现有敷料材料的不足，首次利用一种聚甜菜碱类，具体包括聚簇基甜 菜碱类(PCB)和聚横基甜菜碱类(PSB)等两性离子聚合物材料作为湿性水凝胶敷料。它是通 过化学键或物理作用力交联而成的网状高分子聚合材料，由于运类高分子在同一单体单元 上同时带有正负电荷，可W通过离子溶剂化作用与水分子结合，能够束缚大量的水分子而 使水分子保留在凝胶网络结构中，因此本发明的材料能够维持很好的湿性环境，同时还能 够保持一定的=维网络形状W确保良好的机械性能。另一方面，在本发明的材料表面形成 的水合层，具有很强的抗非特异性蛋白吸附的性能和生物相容性，因此能够有效地抵抗异 体排斥和细菌贴附，同时还可W避免与伤口发生粘连。本发明利用的聚甜菜碱类两性离子 水凝胶敷料吸水溶胀率高，保水性好，能够持久的为伤口部位提供湿润的愈合环境;质地柔 软，机械性能较好;具有突出的抗非特异性蛋白吸附的性能，不粘连伤口，易掲除，避免造成 伤口肉芽组织的二次损伤;更重要的是，实验结果显示，两性离子水凝胶敷料能够加快伤口 的愈合速度;因此本发明的两性离子水凝胶材料在各个方面都符合理想敷料的基本要求。
[0007] 本发明的目的在于将超亲水的两性离子水凝胶和伤口敷料相结合，得到一种既能 防止伤口粘连又能显著加快伤口愈合速度的敷料。
[0008] 本发明的第一目的是提供一种超亲水两性离子水凝胶敷料。
[0009] 本发明的第二目的是提供上述敷料的制备方法。
[0010] 本发明的第=目的是提供上述敷料在促进切伤、挫伤等急性伤口和烧烫伤、溃瘍 等慢性伤口愈合方面的应用的原料药。
[0011] 技术方案:本发明公开了一种超亲水两性离子水凝胶敷料的制备方法，该种材料 的特征在于，包含W下组分和质量百分含量如下： 两性离子单体 10%~50 %， 氯化鋪 ]说~5〇/〇，
[0012] 交联剂 0.01%~0.25%， 引发剂 0.01%~0.5〇/〇， 余量为蒸溜水。
[0013] 本发明的超亲水两性离子水凝胶敷料的制备方法如下：
[0014] 上述两性离子单体、交联剂、引发剂、氯化钢和蒸馈水为100(wt%)，引发剂可W为 光引发剂或热引发剂。
[0015] 本发明中所用的两性离子单体材料通常是正负电荷处于同一单体上的盐类聚合 物，如甜菜碱类聚合物，包括簇酸盐甜菜碱、横酸盐甜菜碱和憐酸盐甜菜碱聚合物等。
[0016] 本发明中所用的交联剂为N，N'-亚甲基双丙締酷胺、双丙締酸径乙醋、双丙締酸径 丙醋、N-径甲基丙締酷胺、乙二醇双丙締酸醋、聚乙二醇双丙締酸醋、聚乙二醇二缩水甘油 酸、一缩二乙醇双丙締酸醋、丙=醇二丙締酸醋或丙締酸締丙基醋中的一种或几种组合物。
[0017] 本发明中所用的光引发剂为2-径基-2-甲基-1-苯基-1-丙酬、二苯甲酬、苯甲酯甲 酸甲醋、2-异丙基硫杂蔥酬、苯偶姻异丙酸中的一种或几种组合物。
[0018] 本发明中所用的热引发剂为过硫酸钟、过硫酸锭、N，N，N'，N'-四甲基乙二胺、双氧 水、亚硫酸氨钢、亚铁盐中的一种或几种组合物。
[0019] 本发明将两性离子水凝胶用于敷料的制备，制备了甜菜碱类两性离子水凝胶纱布 和创可贴，具体方法如下：
[0020] 将两性离子单体、交联剂、引发剂、氯化钢和蒸馈水按上述组分含量范围混合均 匀。使用载玻片准备模板，将聚四氣乙締垫片夹在两个载玻片之间形成空隙，将纱布裁剪到 合适大小，夹在载玻片之间。然后将混合均匀的反应溶液滴加到模板空隙中，经过交联反 应，即可得到两性离子水凝胶修饰的纱布敷料。同理，制备两性离子水凝胶创可贴时，将创 可贴平摊在桌面上，露出中间的纤维棉垫，用移液枪吸取混合好的反应溶液，逐滴滴加到棉 垫上，直至棉垫全部被水凝胶浸湿而不外溢。经过交联反应，即可得到两性离子水凝胶修饰 的创可贴敷料。
[0021] 本发明的应用如下：
[0022] 本发明的两性离子水凝胶敷料单独作用于伤口，在不添加其他药物、细胞或活性 因子的条件下，因其独特的超亲水性和抗吸附能力，能维持伤口愈合所需的湿润环境，能避 免因敷料粘连伤口而带来的二次损伤，因此能够促进伤口的快速愈合和皮肤功能的有效修 复。
[0023] 本发明的两性离子水凝胶敷料中可加入水溶性的抗菌药物，可W选择无机抗菌 药、有机抗菌药或天然抗菌药，比如无机抗菌药可W选择纳米银或银离子，