专利名称：水凝胶复合型创伤敷料及其辐射合成方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于烧伤、烫伤、褥疮及外伤性创伤创面保护和治疗的复合型创伤敷料，其组成及制备方法。
用于保护和治愈伤口的创伤敷料可分为三类1.通用型-在创面上涂敷膏药，用纱布、绷带等包裹、保护伤口。这种方法不能阻隔细菌、不防水，给患者的日常生活带来了极大的不便。更为重要的是，纱布、绷带等常与皮肤、组织粘连，在换药时给患者带来极大的痛苦并常导致伤口再次破裂。
2.生物型-由动物皮、海绵、羊膜、蚀原膜、血浆膜等制成。这种材料具有良好的透气性和生物相容性，减轻了病人换药时的痛苦。但是这种材料需低温保存、价格昂贵，制约了它的推广和使用。
3.复合型—从合成聚合物制得，并制成泡沫、膏状、膜、织物等形状。这种类型的创伤敷料适合于工业生产和推广使用，并具有良好的吸水性和透气透湿性。
目前用于烧伤、烫伤、褥疮、创伤等创面保护和治疗的复合型创伤敷料主要有以下几种类型1.在聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、无纺布、聚氨酯等背衬材料上涂覆医用压敏胶，将制得的膜粘贴在创面上。用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等不透气的材料作为背衬材料会影响皮肤正常呼吸，而且它们不具有吸水性。长期贴用这种材料，皮肤受到汗水、伤口渗出物的浸蚀而产生过敏等不良反应，膜上的胶粘剂浸水后也容易脱落而影响治疗。聚氨酯背衬具有良好的透气性，但是它也存在不吸水的缺陷。无纺布作背衬能透气并能吸收蒸发水分，但是其开孔结构无法阻隔细菌；而且它是不透明的，不能及时观察伤口愈合情况；换药时不能排除其与组织粘连的可能性。
2.三层复合的创伤敷料。通常用透气连续膜作为保护背衬层；无纺布、泡沫材料或纤维织物等作为吸留背衬层；与皮肤粘结的粘附层三层复合而成。这种结构有一定的透气性和吸水能力，但是它的吸水能力不强，而且不透明，影响了伤口观察。
3.水凝胶复合型创伤敷料。这类敷料通常由透气连续膜、无纺布或纤维织物骨架、水凝胶、胶粘剂等几部分复合而成。由于水凝胶具有很好的强度、柔韧性和透气性，因此它能给创面提供一个湿润、透气的舒适环境，并能缓冲外界给予创面的冲击力，是一种真正意义上的创面保护材料，尤其适用于渗出液较多多的伤口。
CN1044405公开了一种能吸收伤口渗出液，且能将水分转移到空气中的包扎带。这种包扎带是由聚酯、聚乙烯等薄膜作为保护背衬，在保护背衬上粘贴一层以纤维织物或无纺布为骨架的水凝胶制成。水凝胶的基材包括羧甲基纤维素钠、各种聚丙烯胺、聚丙烯腈和丙烯酸聚合物等。这种水凝胶的缺点是不透明。
CN1095916公开了一种能吸收伤口渗出液的创伤敷料。它由聚氨酯薄膜与聚合物丝网形成封闭顶层，吸收层由聚丙烯纤维第一层、水解胶体和超吸收剂的混合物、聚丙烯纤维第二层复合而成，与皮肤直接接触的是聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇制成的聚合物底层及含水解胶体的粘合剂层。该发明称具有优异的吸水性，但是其为达到理想的强度和吸水性而设计的多层复合结构牺牲了利于观察伤口的透明度。
CN2292547公开了一种不粘伤口的吸水性医用敷料，它由涂有丙烯酸类吸水性树脂膜的微孔无纺布制成的吸水层和用纤维织物或透气性无纺布制成的基层组成。这种敷料除具有前述的不透明、不阻隔细菌等缺点外，还缺乏创伤敷料应具备的柔软度和弹性等理想性能，此外，丙烯酸类树脂的残留单体常常对皮肤有刺激或轻微毒副作用。
US5674523公开了一种具有自粘性的水凝胶型创伤敷料，它由聚氨酯膜、聚烯烃丝网、水凝胶层合而成。其特点在于做成长条形，可环绕于手腕等部位；聚烯烃丝网在伤口上方有一个矩形可观察伤口的窗口。
US4871490公开了一种水凝胶型创伤敷料的制造方法。将聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、聚乙二醇等组分以不同的比例混合，配制成浓度为2-20％的水溶液，将水溶液倒入具有一定形状的模具中成形，最后用电子束辐照25kGy以上，成为具有良好吸水性能的水凝胶。但是其所使用的聚丙烯酰胺的残留单体对人体有毒性及刺激作用。
EP0450671公开了一种创伤敷料的制备方法。该敷料由透气性高聚物膜、纤维层、辐射交联的水凝胶层构成。该发明称透气性高聚物膜从硅橡胶、聚氨酯、聚醚-聚酯共聚物等材料中选取；为了增进背膜与水凝胶的粘合力，在它们之间放置聚酯、聚酰胺、聚氨酯等纤维织物作为夹层；水凝胶由聚乙烯醇与抗菌剂组成，用辐射交联法制备。
现有的这些水凝胶型创伤敷料虽然解决了吸收渗出液、透气性、阻隔细菌、防水、伤口舒适度等问题，但是为了增加水凝胶的强度、增强水凝胶与防水透气背膜的粘合性，多数都采用了纤维织物或无纺布作为加强层，并采取了多层复合的复杂工艺。这样的话，制品为不透明结构，影响了伤口愈合情况的观察。
本发明的目的在于提供一种能吸收渗出液、能阻隔细菌，具有透明、透气、防水、不与组织粘连、柔韧性好等特点的，适用于烧伤、烫伤、褥疮、外伤性创伤等创面保护和治疗的水凝胶复合型创伤敷料。
本发明的另一目的是提出这种创伤敷料的组成及其辐射合成方法。
本发明的水凝胶复合型创伤敷料，由透气性聚合物膜和水凝胶层组成，其中水凝胶水含量是按重量计75-95％，水凝胶的交联度是75-95％，吸水率200-400％。
其中水凝胶是选自一种或多种甲基丙烯酸β-羟乙酯，丙烯酸酯，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯醇，聚氧化乙烯，聚乙二醇等单体或聚合物配制成水溶液后固化，经辐照剂量选自15-100kGy的电子束或γ-射线辐照交联而形成的水凝胶。
其中水凝胶中所使用的聚合物选自聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯醇和/或聚氧化乙烯。
其中聚乙烯吡咯烷酮与聚乙烯醇的配比是按重量计0∶14至14∶0，聚氧化乙烯的含量为水凝胶总重量的0-10％。
其中聚乙烯吡咯烷酮与聚乙烯醇的配比是按重量计4∶10至10∶4。
其中水凝胶的厚度是0.5至10毫米。
其中透气性聚合物膜所使用的聚合物选自聚乙烯，聚氯乙烯，硅橡胶，聚氨酯或聚酰亚胺。
其中水凝胶上可以覆盖一层涂有硅酮的离型纸或剥离膜。
本发明的水凝胶复合型创伤敷料的辐射合成方法，是将所述水凝胶所用的材料和水混合，溶液浇注在模具中，固化后用辐照剂量选自15-100kGy的电子束或γ-射线辐照，水凝胶的一面覆盖透气性聚合物膜，裁切，装袋后用辐射方法灭菌。
其中如果必须或需要，在水凝胶的另一面覆盖一层涂有硅酮的离型纸或剥离膜。
本发明提出的创伤敷料包括透气性的聚合物膜，用辐射交联方法合成的水凝胶以及涂有硅酮的离型纸或聚合物膜。
透气性的聚合物膜对水凝胶吸收层起保护作用，在维持皮肤正常呼吸的前提下，防止水凝胶的水分过度蒸发，防止细菌侵入，并起到水凝胶的增强作用。该膜必须是一种柔软性较好的连续膜，材料可从聚乙烯、聚氯乙烯、硅橡胶、聚氨酯、聚酰亚胺等聚合物中选取。优选材料为聚氨酯，其水蒸气透过率大于300g/m2·24h。膜的厚度选择25-100微米，优选厚度25-50微米。
本发明中作为吸收层的水凝胶是用辐射交联的方法合成的，合成水凝胶的交联度高达75-95％，吸水率200-400％，具有很好的强度。辐射交联合成水凝胶的另一个优点是不需要添加引发剂，而化学引发剂通常是有毒的化学物质，因此用辐射方法合成可保持体系的纯度。
合成水凝胶的原料采用生物相容性好、无人体毒副作用的水溶性聚合物或单体，包括甲基丙烯酸β-羟乙酯、丙烯酸酯类聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙二醇等。优选材料为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚氧化乙烯(PEO)。从以上材料中选取一种或多种，以合适的配比混合制成溶液，将溶液浇铸在模具中，室温固化成型后，用电子束或γ射线辐照使之交联。
水凝胶中聚乙烯吡咯烷酮与聚乙烯醇的配比为0/14-14/0(w/w)，优选配比为4/10-10/4(w/w)，聚氧化乙烯的含量为水凝胶总重的0-10wt％。水凝胶的含水量为75-95wt％。水凝胶的厚度为0.5-10毫米，优选厚度为2-4毫米。电子束或γ射线的辐照剂量选择15-100kGy，最好是在25-50kGy之间。
覆盖在水凝胶上，在使用前需撕下来丢弃的剥离层须和水凝胶有一定的粘接力，但又容易撕下来。这一层的材料可采用涂有硅酮的离型纸、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚氯乙烯膜等剥离膜。
为了改善透气膜与水凝胶的粘合性能，可对透气膜进行表面处理、在透气膜表面涂覆医用胶粘剂或在水凝胶表面涂覆具有粘性的粘附层，采用上述的方法之一或几种方法结合使用，可以获得满意的粘接力。
将文中所述的透气膜、水凝胶、剥离膜复合，裁切成一定的规格，用不透水、不透气的包装袋密封包装后，最后用电子束或γ射线辐照灭菌。经过辐照灭菌的水凝胶可在常温下贮存，贮存期在两年以上。使用时用透明透气的医用胶带固定，可以使其粘合得更加牢固，并保留其防水、透气等功能。
该创伤敷料的有效部分由辐射方法合成的高吸水性水凝胶与透气性的聚合物连续膜组成，并且用透明透气的压敏胶带使它与皮肤固定。这种创伤敷料用于上述几种创伤的创面保护具有以下特点具有高吸水性，能有效地吸收伤口渗出液；具有封闭顶层，能有效地阻隔细菌，防止伤口感染；含有大量的水，并具有透气、透湿和良好的强度及柔韧性，能给创面提供很好的舒适度，并能促进伤口的愈合；具有良好的透明度，便于观察伤口愈合情况；不与皮肤和组织粘连，更换时病人无痛苦，不会造成二次创伤；配方全部采用生物相容性好、对人体无毒副作用的材料，制品经过严格消毒；具有良好的防水、防脱落性能，不影响患者洗澡和正常活动等日常活动。该创伤敷料适用于烧伤、烫伤、褥疮及外伤性创伤的创面保护及治疗。将8克PVA，92克水混合，配制成8wt％的PVA水溶液，将水溶液浇铸在培养皿中，室温固化1小时后，用γ射线辐照15kGy。在制得的水凝胶一面覆盖涂有医用压敏胶的聚氨酯膜，另一面覆盖聚乙烯膜，裁切成形后装入塑料袋密封，用γ射线辐照灭菌。
水凝胶的交联度为80％，吸水率170％，拉伸强度270g/cm2，断裂伸长率230％。[实施例2]将15克PVP，85克生理盐水混合，配制15wt％的PVP生理盐水溶液，将水溶液浇铸在培养皿中，室温固化1小时后，在其表面贴合一层表面处理的聚乙烯膜，用γ射线辐照25kGy。在水凝胶的另一面贴离型纸，随后裁切、装袋、辐照灭菌。
水凝胶的交联度为94％，吸水率260％，拉伸强度445g/cm2，断裂伸长率250％。[实施例3]将4克PVA，10克PVP，86克水混合，配制成溶液固含量为14wt％的PVA/PVP混合溶液。溶液浇铸在模具中，室温固化1小时后，在其表面上涂覆一层糊状PVA溶液，用电子束辐照25kGy。在水凝胶的一面覆盖聚氨酯膜，另一面覆盖聚氯乙烯膜，裁切、装袋、辐射灭菌。
水凝胶的交联度为90％，吸水率320％，拉伸强度340g/cm2，断裂伸长率280％。[实施例4]将3克PVA，7克PVP，90克水混合，配制成溶液固含量为10wt％的PVA/PVP混合溶液。溶液浇铸在模具中，室温固化1小时后，在其表面上涂覆一层糊状PVA溶液，用电子束辐照40kGy。在水凝胶的一面覆盖硅橡胶膜，另一面覆盖聚氯乙烯膜，裁切、装袋、辐射灭菌。
水凝胶的交联度为85％，吸水率230％，拉伸强度300g/cm2，断裂伸长率250％。[实施例5]将PVA10克，PVP4克，水86克混合，配制成溶液固含量为14wt％的PVA/PVP混合溶液。溶液浇铸在模具中，室温固化1小时后，用电子束辐照50kGy。在水凝胶的一面覆盖聚氯乙烯膜，另一面覆盖聚丙烯膜，裁切、装袋、辐照灭菌。
水凝胶的交联度为84％，吸水率230％，拉伸强度280g/cm2，断裂伸长率260％。[实施例6]将PVA12克，PEO8克，水80克混合，配制成溶液固含量为20wt％的PVA/PEO混合溶液。溶液浇铸在模具中，室温固化1小时后，用电子束辐照90kGy。在水凝胶的一面覆盖聚酰亚胺薄膜，另一面覆盖聚丙烯膜，裁切、装袋、辐照灭菌。
水凝胶的交联度为82％，吸水率240％，拉伸强度380g/cm2，断裂伸长率350％。
本发明制造的水凝胶型创伤敷料的性能如下1.交联度80-95％测试方法将水凝胶装在密封的铜网中，置于盛有去离子水的烧杯中，将烧杯放在温度设置为125℃的高压蒸汽锅中加热两小时；将烧杯中的去离子水倒掉，换上新的去离子水，再加热两小时；重复上个步骤。最后将铜网取出烘干至恒重。计算水凝胶萃取前后的重量，不溶于热水的部分占水凝胶固体总量的百分比即为交联度。
2.吸水率200-400％测试方法将水凝胶在去离子水中浸泡5天，擦去表面多余的水分称重。水凝胶增重的部分(即水凝胶吸收的水分)与水凝胶原始重量的百分比即为吸水率。
3.拉伸强度250-500g/cm2断裂伸长率100％-400％测试方法将水凝胶切成哑铃形样条，用长春第二试验机厂的WD-10D型拉伸强度仪进行测试。
4.水蒸汽透过率800g/m2·24h(37℃，相对湿度55％)测试方法按ASTM E96-80标准。
5.透明度75-85％测试方法用日本岛津的UV-365型分光光度计在700nm测透过率。
6.细菌透过性细菌不透过测试方法在水凝胶的一面放置培养有大肠杆菌的营养琼脂，置于37℃的培养箱中，5天后取出观察水凝胶另一面的细菌生长情况。
7.细菌含量未检出测试方法按GB4789.2-94标准。
权利要求
1.一种水凝胶复合型创伤敷料，特征在于由透气性聚合物膜和水凝胶层组成，其中水凝胶水含量是按重量计75-95％，水凝胶的交联度是75-95％，吸水率200-400％。
2.根据权利要求1所述的敷料，其特征在于其中水凝胶是选自一种或多种甲基丙烯酸β-羟乙酯，丙烯酸酯，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯醇，聚氧化乙烯，聚乙二醇的单体或聚合物配制成水溶液后固化，经辐照剂量选择15-100kGy的电子束或γ-射线辐照交联而形成的水凝胶。
3.根据权利要求2所述的敷料，其特征在于水凝胶中所使用的聚合物选自聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯醇和/或聚氧化乙烯。
4.根据权利要求3所述的敷料，其特征在于聚乙烯吡咯烷酮与聚乙烯醇的配比是按重量计0∶14至14∶0，聚氧化乙烯的含量为水凝胶总重量的0-10％。
5.根据权利要求4所述的敷料，其特征在于聚乙烯吡咯烷酮与聚乙烯醇的配比是按重量计4∶10至10∶4。
6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的敷料，其特征在于水凝胶的厚度是0.5至10毫米。
7.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的敷料，其特征在于透气性聚合物膜所使用的聚合物选自聚乙烯，聚氯乙烯，硅橡胶，聚氨酯或聚酰亚胺。
8.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的敷料，其特征在于水凝胶上可以覆盖一层涂有硅酮的离型纸或剥离膜。
9.根据权利要求6所述的敷料，其特征在于水凝胶的厚度是2至4毫米。
10.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的敷料的辐射合成方法，其特征在于将所述水凝胶所用的材料和水混合，溶液浇注在模具中，固化后用辐照剂量选择15-100kGy的电子束或γ-射线辐照，水凝胶的一面覆盖透气性聚合物膜，裁切，装袋，辐射灭菌。
11.根据权利要求10所述的辐射合成方法，其特征在于在水凝胶的另一面覆盖一层涂有硅酮的离型纸或剥离膜。
12.根据权利要求10所述的辐射合成方法，其特征在于辐照剂量选择25-50kGy的电子束或γ-射线辐照。
全文摘要
一种复合型创伤敷料,由辐射交联合成的高吸水性水凝胶与透气透湿的聚合物膜组成。其辐射合成方法,是将水凝胶所用的材料和水混合,溶液浇注在模具中,固化后用辐射剂量选自15—100kGy的电子束或γ－射线辐照,水凝胶的一面覆盖透气膜,若需要,在另一面覆盖剥离膜,裁切,装袋后辐射灭菌。该产品具有良好透明度、高吸水性、透气性、透湿性,但不透水,可防止伤口感染、加速痊愈。适用于烧伤、烫伤、褥疮及外伤性创伤的创面保护及治疗。且经过辐射灭菌,可长期贮存。
文档编号A61F13/00GK1273128SQ0010740
公开日2000年11月15日 申请日期2000年5月11日 优先权日1999年8月12日
发明者王家驹, 许零, 罗志武, 李涛 申请人:中国原子能科学研究院