专利名称：一种水凝胶贴及其制备方法
技术领域：
本发明涉及水凝胶贴领域，尤其涉及一种多功能的水凝胶贴及其制备方法。
背景技术：
水凝胶是以水为分散介质的凝胶。水凝胶是在具有网状结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基，其中的亲水残基和水分子结合，从而将水分子连接在网状内部，而其中的疏水残基遇水膨胀。它是一种具有高分子网络体系的交联聚合物，性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水。作为一种高吸水高保水材料，水凝胶被广泛用于多种领域，如面膜、退热贴、镇痛贴、农用薄膜、建筑中的结露防止剂、调湿剂、石油化工中的堵水调剂、原油或成品油的脱水、在矿业中的抑尘剂、食品中的保鲜剂、增稠剂、医疗中的药物载体等等。 但是，现有的水凝胶仍存在一些问题，如有效成分在水凝胶中的储存时间短，缓释效果差、不稳定及易氧化等问题，使有效成分不能发挥应有的效果。因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水凝胶贴及其制备方法，旨在解决现有水凝胶贴作用时间短、缓释效果差、不稳定及易氧化等问题。本发明的技术方案如下
一种水凝胶贴，其中，所述水凝胶贴由背衬层、水凝胶层和保护膜三层组成，所述水凝胶层设置在背衬层和保护膜之间；所述水凝胶层按照重量百分比计包括高分子骨架材料5 10%、增粘剂0. 5 2%、填充剂0. 5 1%、交联剂0. 03 1%、交联调节剂0. 03 1%、酸碱调节剂0. 5 1%、保湿剂3 10%、防腐剂0. Of 2%及余量蒸馏水；
所述高分子骨架材料为羧甲基壳聚糖、壳聚糖盐酸盐、壳聚低糖、碘化壳聚糖、类透明质酸壳聚糖、D-氨基葡萄糖酸盐及D-氨基葡萄糖中的一种或几种组合物。所述的水凝胶贴，其中，所述水凝胶层中还包括有效成分0. Of 10%，所述有效成分为美白剂、抗菌剂或精油。所述的水凝胶贴，其中，所述美白剂包括甘草酸锌、甘草酸、甘草酸二钾、甘草酸一钾、甘草次酸、甘草酸单铵、异甘草酸镁中的一种或几种组合物。所述的水凝胶贴，其中，所述水凝胶贴还包括抗菌剂，所述美白剂包括甘草酸锌、甘草酸、甘草酸二钾、甘草酸一钾、甘草次酸、甘草酸单铵、异甘草酸镁中的一种或几种组合物。 所述的水凝胶贴，其中，所述精油为茶树精油。所述的水凝胶贴，其中，所述交联剂为戊二醛、甘氨酸铝、氢氧化铝及三氯化铝中的一种或几种组合物；所述交联调节剂为乙二胺四乙酸二钠或乙二胺四乙酸四钠中的一种或两种组合物。
所述的水凝胶贴，其中，所述增粘剂为聚乙烯吡咯烷酮；所述填充剂为硅藻土、高岭土、白陶土及陶瓷土中的一种或几种组合物。所述的水凝胶贴，其中，所述酸碱调节剂为酒石酸、苹果酸、柠檬酸中的一种或几种组合物；所述保湿剂为丙二醇、山梨醇、丙三醇及丁二醇中的一种或几种组合物；所述防腐剂为甲基氯异塞唑啉酮或3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯。所述的水凝胶贴，其中，所述背衬层是由无纺布、聚氨酯、弹性无纺布中的一种或两种组成；所述保护膜是为珠光膜、PVC膜或PE膜。上述的水凝胶贴的制备方法，其中，包括以下步骤
步骤I :高分子骨架材料蒸馏水溶胀，加入增粘剂、保湿剂、填充剂；
步骤2 :交联剂、交联调节剂、酸碱调节剂、防腐剂溶解于适量蒸馏水中，加入已溶胀的高分子骨架材料中；
步骤3 :混合，制备得到水凝胶贴基质；
步骤4 :将水凝胶贴基质经过涂布、切割后，静置0. 5到3天，充分交联后密封。有益效果本发明提供的水凝胶贴，由于在水凝胶层中加入了高分子骨架材料、增粘剂、填充剂、交联剂、交联调节剂及其他辅料，从而大大提高了水凝胶贴的缓释性能，延长了水凝胶贴的作用时间，且充分利用了交联剂的交联效果，使最终产品具有良好的粘度和内聚强度。本发明提供的水凝胶贴抗氧化性能强，安全无毒副作用，适合于干性、脆弱、敏感皮肤的护理。而且所述水凝胶贴抗氧化性能强，安全无毒副作用，适合于干性、脆弱、敏感皮肤的护理。
具体实施例方式本发明提供一种水凝胶贴及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明所提供的水凝贴由背衬层、水凝胶层和保护膜三层组成，水凝胶层设置在背衬层和保护膜之间。使用时将保护膜揭开，将水凝胶层贴敷于皮肤上，使用4-8小时过程中背衬层仍然有效保护水凝胶层中的有效成分，不被光线和空气氧化破坏，达到长效缓释的效果。本发明水凝胶层按照重量百分比计，包括以下组分组成高分子骨架材料5 10%、增粘剂0. 5 2%、填充剂0. 5 1%、交联剂0. 03 1%、交联调节剂0. 03 1%、酸碱调节剂0. 5 1%、保湿剂3 10%、防腐剂0. Of 2%及余量蒸馏水。所述水凝胶层中还可添加有各种有效成分，如美白剂、消炎剂、精油等，各种有效成分的添加比例范围是0. Of 10%。所述背衬层是由无纺布、聚氨酯、弹性无纺布其中一种或两种组成。所述保护膜是可以为珠光膜、PVC膜或PE膜等。本发明还提供了一种水凝胶贴的制备方法，其包括以下步骤
步骤I :高分子骨架材料蒸馏水溶胀，加入增粘剂、保湿剂、填充剂；
步骤2 :交联剂、交联调节剂、酸碱调节剂、防腐剂溶解于适量蒸馏水中，加入已溶胀的高分子骨架材料中；
步骤3 :将上述各组分混合制备得到水凝胶贴基质；、步骤4 :将水凝胶贴基质经过涂布、切割后，静置0. 5到3天，充分交联后密封。所述步骤4具体为将水凝胶贴基质涂布于背衬层上形成水凝胶层，再将保护膜覆盖于水凝胶层上，经过切割后，静置0. 5到3天，充分交联后密封。所述高分子骨架材料优选为聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、羧丙基甲基纤维素、羧乙基纤维素中的一种或几种组合物。
高分子骨架材料具有较高的相对分子质量，其具有一定的蓄冷作用和水分挥发作用，可降低皮肤的局部温度从而进行冷疗。但高分子骨架材料需与其他辅料相互配合才能具有上述作用，例如需要增粘剂、填充剂交联剂、交联调节剂、酸碱调节剂、保湿剂、防腐剂及一些水的相互配合。所述增粘剂可增强各组分的粘结强度，述优选为聚乙烯吡咯烷酮。聚乙烯吡咯烷酮简称为PVP，是一种非离子型高分子化合物，PVP由于其高分子量，而具有较大的粘度，粘结性强，PVP还具有优异的溶解性能及生理相容性，对皮肤、粘膜、眼等不形成任何刺激，从生物学的观点看，PVP的分子结构类似于用简单的蛋白模型的结构。当应用在用于化妆品时，PVP具有极低的毒性和生理惰性，PVP及共聚物具有良好分散性，还起到可增强湿润和润滑效果。所述填充剂优选为硅藻土、高岭土、白陶土及陶瓷土中的一种或几种组合物。硅藻土具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等特点，能吸附各种物质，可提供优异的表面性能，增容，增稠以及提高附着力。陶瓷土也具有较好的可塑性和粘结性，且性质稳定，表面附着力强，是作为水凝胶贴填充材料的较好来源。所述交联剂优选为戊二醛、甘氨酸铝、氢氧化铝及三氯化铝中的一种或几种组合物。交联剂对水凝胶贴的粘度有重要影响，水凝胶贴的黏着力和基质的内聚强度是两个相互矛盾的两个方面，交联剂含量低则基质的内聚强度低，黏附性好，交联剂含量高则基质的内聚强度高，但黏附性差。发明人从众多交联剂中优选出了戊二醛、甘氨酸铝、氢氧化铝及三氯化铝，并通过实验发现当水凝胶层中添加0. 03^1%的交联剂时，其制备出的粘度及内聚强度都具有较好的表现。所述交联调节剂为乙二胺四乙酸二钠及乙二胺四乙酸四钠中的一种或两种组合物。交联调节剂具有调节交联速度和交联效果的作用，本发明选用乙二胺四乙酸二钠或乙二胺四乙酸四钠中的一种或两种组合物作为交联剂，可较好的控制交联剂进行交联的反应速度，并使最终的产品具有良好的内聚强度和粘度。所述酸碱调节剂为酒石酸、葡萄糖酸、苹果酸及柠檬酸中的一种或几种，所述酸碱调节剂的作用是调整水凝胶的PH值到6. 5^7. 0，使水凝胶层与皮肤表面接触时无刺激感。所述保湿剂为丙二醇、山梨醇、丙三醇及丁二醇中的一种或几种组合物，可防止水溶性基质中的水分蒸发失散。所述防腐剂优选为甲基氯异塞唑啉酮，该防腐剂在抑菌范围内无毒性和刺激性，具有一定的水溶性，不影响药剂中药物的理化性质和药效的发挥。上述物质对水凝胶贴的含水量、生物利用度、舒适性及透气性具有主导作用，本发明综合考虑了水凝胶贴与皮肤的粘附性、刺激性、成型性及保湿性，其中的高分子骨架材料和交联剂是最关键和必不可少的材料，骨架成分与交联剂的交联作用可以为基质提高内聚强度。聚合物的分子量对成型后基质的性质有显著影响，分子量大则基质刚性强、黏附性差，而分子量过小则基质过软、易糊化、黏附性好，本发明可选用不同分子量的聚合物配合使用，以克服单独使用某个聚合物无法达到基质刚性强的同时黏附性好的效果，同时，还可添加适当的增粘剂，以增加水凝胶贴得稠度，改善其附着力。对于交联剂，发明人通过实验发现戊二醛、甘氨酸铝、氢氧化铝及三氯化铝的效果较好，其制备出的水凝胶贴更加柔软，黏附性能更好水凝胶贴主要是由水溶性聚合物材料组成，如果环境湿度过高，易导致水凝胶贴吸潮，使水凝胶贴变稀、溢出，另外，皮肤分泌液较多的时候，揭下水凝胶贴时往往有基质残留，易污染衣物，本发明通过交联剂与水溶性聚合物，形成交联网络结构，极大地提高了基质的内聚强度，避免了水凝胶贴出现剥落、冷流等现象，从而解决了水凝胶贴残留和污染衣物等问题，
本发明的水凝胶贴最重要的一个特点是其具有长效缓释作用，可使有效成分在水凝胶层中，具有较长的作用时间，提高作用效果。本发明的长效缓释功能主要是依靠高分子骨架材料及其他辅料的相互配合来实现的，其具有长达8小时的水凝胶储库，有效作用时间长，能够保证有效成分持续缓慢地释放，且具有较好的光稳定性和抗氧化性能。另外，所述水凝胶层具有粘附性能，使用时方便、舒适，可自由活动，不妨碍日常生活，揭开时，还将粘附的污垢一起带走，起到一定的清洁作用，给禁止水洗皮肤护理带来方便。本发明提供的水凝胶贴本发明提供的水凝胶贴具有对皮肤无刺激、无过敏等优点，可应用于美容、医药、食品及石油化工等多种行业中。例如在水凝胶贴中加入美白剂，本发明所提供的水凝胶层可提供长时间的水凝胶储库，可以使美白剂中的成分长效缓释作用于皮肤，可有效提高美白效果；或者还可在水凝胶贴中加入抗菌剂，通过水凝胶贴的蓄冷作用和水分挥发作用，降低皮肤的局部温度冷疗，同时长时间缓慢释放抗菌消炎有效成分的长效缓释作用，减轻皮肤炎症。所述水凝胶贴，可在水凝胶层中添加美白剂，制成具有美白抗过敏作用的水凝胶贴。所述美白剂可以是甘草酸、甘草酸单铵、甘草酸二铵、甘草酸锌、甘草酸一钾、甘草酸二钾、甘草酸三钾、甘草次酸、异甘草酸镁中的一种或几种组合物。上述物质美白、抗过敏效果明显，且安全、无毒副作用，是美白剂较佳的组成成分。本发明提供的美白剂是由美白及抗过敏效果明显的天然植物成分组成，其安全、无毒副作用。所述水凝胶贴，可在水凝胶层中添加抗菌剂，制成具有局部降温抗菌消炎作用的水凝胶贴。所述抗菌剂可以是羧甲基壳聚糖、壳聚糖盐酸盐、壳聚低糖、类透明质酸壳聚糖、D-氨基葡萄糖盐酸盐、D-氨基葡萄糖、碘化壳聚糖其中的一种或几种组合物。上述抗菌剂都属于壳聚糖抗菌剂，该抗菌剂是一种抗菌谱较广的天然物质，对细菌、酵母菌、真菌等微生物均有不同程度的抑制作用，是新一代的天然抗菌剂。所述抗菌成分对人体无毒副作用，该抗菌剂可用于局部降温、抗菌消炎，在抗菌消炎的同时降温冷疗，使皮肤保持湿度，在无水状态下粘附污垢清洁皮肤。所述抗菌剂与水凝胶贴中的高分子骨架材料等组分相互配合，通过含有高分子骨架材料的水凝胶贴的蓄冷作用和水分挥发作用，降低皮肤局部温度进行冷疗，以减轻局部皮肤的灼热感，肿痛感，和敏感度。同时利用水凝胶贴长效缓释作用，来缓慢释放壳聚糖抗菌消炎成分，来达到治疗和减轻皮肤炎症的目的，该水凝胶贴对皮肤无刺激、无过敏等优点，尤其适合于非开放伤口的面部整形术、医学光疗美容术后、日晒后皮炎等脆弱皮肤的消炎和护理。此外，本发明提供的水凝胶贴有粘附性能，可在皮肤无水洗的状态下，达到轻松抗菌消炎和保持湿度的目的，使用舒适方便，不妨碍日常生活，揭开时，只需将粘附的污垢一起带走，还起到一定的清洁作用，给禁止水洗皮肤的护理带来了极大的方便。所述水凝胶贴，可在水凝胶层中添加茶树精油，茶树精油可杀灭皮肤表面的葡萄球菌和念珠菌，有杀菌和减少化脓，抗感染的作用。将茶树精油添加到水凝胶贴，水凝胶和皮肤接触时，可有效的缓释精油；在长时间使用过程中，水凝胶背衬层可有效的防止精油被空气氧化，保护精油的活性成分。本发明水凝胶贴可制成三层，第一层为背衬层，第二层为水凝胶层，第三层为保护膜层。本发明具有长效的使用时间，在长达8小时的作用时间内，美白剂、抗菌剂或茶树精油等有效成分都能很好的作用在皮肤上，达到美白、抗菌或消炎的作用。本发明提供的水凝胶贴抗氧化性能强，安全无毒副作用，适合于干性、脆弱、敏感 皮肤的护理。所述水凝胶贴缓释性能好，延长了水凝胶贴的作用时间，且充分利用了交联剂的交联效果，使水凝胶贴具有良好的粘度和内聚强度。而且所述水凝胶贴抗氧化性能强，安全无毒副作用，适合于干性、脆弱、敏感皮肤的护理。实施例I
按质量百分比配制如下物质
裏白剂甘草酸锌0. 03，甘草酸0. 1%I交联调节剂乙二胺四乙酸二钠0. 08%
高分子骨架材料聚乙烯醇4%_酸碱调节剂酒石酸0. 55%_
增粘剂聚乙烯吡咯烷酮I. 5%_保湿剂丙二醇6%_
填充剂陶瓷土 0. 5%_防腐剂甲基氯异塞唑啉酮0. 03%_
支~联剂戊二醛0. 1%I蒸馏水余量
步骤I :高分子骨架材料蒸馏水溶胀，加入美白剂、增粘剂、保湿剂、填充剂；
步骤2 :交联剂、交联调节剂、酸碱调节剂、防腐剂溶解于适量蒸馏水中，加入已溶胀的
高分子骨架材料
步骤3 :将上述各组分混合制备得到水凝胶贴基质；
步骤4 :将水凝胶贴基质经过涂布、切割后，静置0. 5到3天，充分交联后密封。按照GB/T 16886. 5医疗器械生物学评价-体外细胞毒性试验标准，检测本实施例I水凝贴的细胞毒性。检测细胞毒性的试验为琼脂扩散试验，测试结果为细胞毒性反应不大于I级(细胞毒性分为0 4级，0级为无细胞毒性，I级为轻微细胞毒性，2级为中度细胞毒性，4级为中度细胞毒性)。按照GB/T 16886. 10医疗器械生物学评价-刺激与迟发型超敏反应试验，检测本实施例I水凝贴的皮肤刺激性和致敏性。检测皮肤刺激性的试验为人体皮肤刺激试验，由30名志愿者组成，其中男性或女性所占比例不少于三分一。将实施例I水凝贴贴敷于志愿者的上臂外侧，水凝贴的贴敷面积直径为2. 5cm,水凝贴接触皮肤的时间从15min和30min开始，直至lh、2h、3h、4h、24h、36h、48h和72h时均没有产生刺激性反应，在除去水凝贴后24h、48h和72h时均没有产生刺激性反应。检测皮肤致敏性的试验为迟发型超敏反应封闭贴敷试验，以健康、初成年的白化豚鼠做实验，护理剂应无致敏反应。在检测皮肤刺激性的试验过程中，同时对对水凝胶贴残留性、皮肤追随性、使用舒适性、皮肤不适症状、揭扯痛感等进行评价。经过测试后，30名志愿者中水凝胶贴无残留，贴合皮肤，揭扯时皮肤无扯痛感。而且，本实施例水凝胶贴经过6小时使用后，水凝胶层还是保持湿润状态，可以达到长期缓释的效果。实施例权利要求
1.一种水凝胶贴，其特征在于，所述水凝胶贴由背衬层、水凝胶层和保护膜三层组成，所述水凝胶层设置在背衬层和保护膜之间； 所述水凝胶层按照重量百分比计，包括高分子骨架材料5 10%、增粘剂O. 5 2%、填充剂O.5 1%、交联剂O. 03 1%、交联调节剂O. 03 1%、酸碱调节剂O. 5 1%、保湿剂3 10%、防腐剂O.Of 2%及余量蒸馏水； 所述高分子骨架材料为羧甲基壳聚糖、壳聚糖盐酸盐、壳聚低糖、碘化壳聚糖、类透明质酸壳聚糖、D-氨基葡萄糖酸盐及D-氨基葡萄糖中的一种或几种组合物。
2.根据权利要求I所述的水凝胶贴，其特征在于，所述水凝胶层中还包括有效成分O.Of 10%，所述有效成分为美白剂、抗菌剂或精油。
3.根据权利要求2所述的水凝胶贴，其特征在于，所述美白剂包括甘草酸锌、甘草酸、甘草酸二钾、甘草酸一钾、甘草次酸、甘草酸单铵、异甘草酸镁中的一种或几种组合物。
4.根据权利要求2所述的水凝胶贴，其特征在于，所述水凝胶贴还包括抗菌剂，所述抗菌剂包括羧甲基壳聚糖、壳聚糖盐酸盐、低分子量壳聚糖、类透明质酸壳聚糖、D-氨基葡萄糖盐酸盐、D-氨基葡萄糖、碘化壳聚糖其中的一种或几种组合物。
5.根据权利要求2所述的水凝胶贴，其特征在于，所述精油为茶树精油。
6.根据权利要求I所述的水凝胶贴，其特征在于，所述交联剂为戊二醛、甘氨酸铝、氢氧化铝及三氯化铝中的一种或几种组合物；所述交联调节剂为乙二胺四乙酸二钠或乙二胺四乙酸四钠中的一种或两种组合物。
7.根据权利要求I所述的水凝胶贴，其特征在于，所述增粘剂为聚乙烯吡咯烷酮；所述填充剂为硅藻土、高岭土、白陶土及陶瓷土中的一种或几种组合物。
8.根据权利要求I所述的水凝胶贴，其特征在于，所述酸碱调节剂为酒石酸、苹果酸、柠檬酸中的一种或几种组合物；所述保湿剂为丙二醇、山梨醇、丙三醇及丁二醇中的一种或几种组合物；所述防腐剂为甲基氯异塞唑啉酮或3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯。
9.根据权利要求I所述的水凝胶贴，其特征在于，所述背衬层是由无纺布、聚氨酯、弹性无纺布中的一种或两种组成；所述保护膜是为珠光膜、PVC膜或PE膜。
10.一种如权利要求I所述的水凝胶贴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤I:高分子骨架材料蒸馏水溶胀，加入增粘剂、保湿剂、填充剂； 步骤2:交联剂、交联调节剂、酸碱调节剂、防腐剂溶解于适量蒸馏水中，加入已溶胀的高分子骨架材料中； 步骤3 :混合，制备得到水凝胶贴基质； 步骤4 :将水凝胶贴基质经过涂布、切割后，静置O. 5到3天，充分交联后密封。
全文摘要
本发明公开一种水凝胶贴及其制备方法，其中，所述水凝胶贴由背衬层、水凝胶层和保护膜三层组成，所述水凝胶层设置在背衬层和保护膜之间；所述水凝胶层包括高分子骨架材料5~10%、增粘剂0.5~2%、填充剂0.5~1%、交联剂0.03~1%、交联调节剂0.03~1%、酸碱调节剂0.5~1%、保湿剂3~10%、防腐剂0.01~2%及余量蒸馏水。所述水凝胶层中还包括有效成分0.01~10%，如美白剂、消炎剂、精油等。所述水凝胶贴缓释性能好，延长了水凝胶贴的作用时间，且充分利用了交联剂的交联效果，使水凝胶贴具有良好的粘度和内聚强度。而且所述水凝胶贴抗氧化性能强，安全无毒副作用，适合于干性、脆弱、敏感皮肤的护理。
文档编号A61K8/63GK102626401SQ201210130459
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者黄庆 申请人:佛山拜澳生物科技有限公司