本发明涉及伤口外敷处理领域，特别涉及一种水凝胶及其制备方法。
背景技术：
皮肤是人体防御的首道屏障，与人类的健康息息相关。但是在日常的生活中，会难免出现一些烫伤、割伤、划伤等各种各样的伤口，伤口一旦感染就会被致病微生物侵袭；尤其是一些慢性伤口，如糖尿病所引起的并发症，会导致进一步的溃疡，难以愈合。
理想的伤口敷料主要能够有效控制伤口的感染，快速促进伤口的愈合。为伤口的愈合提供一个微湿、偏酸的环境。近年来，随着基础材料科学的发展，一些新型的敷料得到广泛的应用，主要有水胶体敷料、泡沫敷料、水凝胶敷料等。其中水凝胶敷料具有一些明显的优势，它既能够吸收创面的渗液，还能够将部分渗液保留在敷料中，使创面产生微湿、微酸和低氧的微型环境，促进组织的修复和再上皮化。
水凝胶材料在使用过程中也有一些问题。这种材料本身没有有效的抗菌效果，需要添加一些抗菌剂，主要包括一些抗生素和纳米银等抗菌材料。在国内申报的大部分抗菌凝胶专利中，大部分都是以单质银和离子态银作为抗抑菌原料。本身银离子是一种较好的抑菌物质，但是银离子本身对于细菌的作用是一个缓慢的过程，而且长期大量使用会造成重金属离子蓄积中毒，银离子还会造成一些过敏现象，同时在一些报道中显示银离子会对胎儿的生长发育造成一些影响。
其他一些抗抑菌制剂或多或少都有一些副作用。比如：三氯生在体内分解为三氯葡萄糖醛酸和三氯生硫酸，前者为主要的循环代谢物。一项研究发现经口接触4mg三氯生，1～3小时后，血液中三氯葡萄糖醛酸含量就会显著上升到达峰值，大部分在24小时内会被清除，半衰期从7到17天不等，平均8天达到正常水平。最近几项研究显示三氯生对哺乳动物甲状腺素、雌激素、雄激素分泌有影响。可致大鼠精子减少、精母细胞异常。这些效应对人，尤其是对儿童的影响尚不得知。交叉研究显示耐三氯生的数种微生物也对多种抗生素有耐药性，虽然尚不清楚是否因为三氯生导致了对抗生素的耐药性，但值得继续评估。
苯扎溴铵溶液为阳离子表面活性剂类广谱杀菌剂，苯扎溴铵溶液能改变细菌胞浆膜通透性，使菌体胞浆物质外渗，阻碍其代谢而起杀灭作用。苯扎溴铵溶液对革兰阳性细菌作用较强，但对绿脓杆菌、抗酸杆菌和细菌芽孢无效。苯扎溴铵溶液能与蛋白质迅速结合，遇有血、棉花、纤维素和有机物存在，作用显著降低。
甲硝唑、替硝唑等等硝基咪唑类衍生物具有很好的抗真菌效果，但是不能够用于哺乳期妇女、妊娠3个月内的孕妇，同时有中枢神经系统病变和血病患者禁用。
其次，水凝胶敷料对于伤口的涂抹效果不够理想，室温下已经成型的水凝胶敷料难以均匀的涂抹伤口，同时该敷料力学性能较差，不能够在伤口表面形成稳定的涂层。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种水凝胶，此水凝胶能够用于涂覆于伤口表面促进伤口的愈合。
本发明的另一目的在于提供一种水凝胶的制备方法，此制备方法简单快捷，制备出的水凝胶稳定、性能良好。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种水凝胶，其原料包括氧乙烯-氧丙烯-氧乙烯嵌段共聚物和含有氧化态氯的氧化电位水溶液，氧乙烯-氧丙烯-氧乙烯嵌段共聚物包括分子量分别为7680～9510和9840～14600的两种氧乙烯-氧丙烯-氧乙烯嵌段共聚物。
本发明提出一种水凝胶的制备方法，其包括将分子量为7680～9510的氧乙烯-氧丙烯-氧乙烯嵌段共聚物和分子量为9840～14600的氧乙烯-氧丙烯-氧乙烯嵌段共聚物加入到含有氧化态氯的氧化电位水溶液中混合制备水凝胶。
本发明实施例的有益效果是：
本发明提供的一种水凝胶，能够用于外敷于伤口处促进伤口愈合，同时氧乙烯-氧丙烯-氧乙烯嵌段共聚物作为凝胶基质调节后，使凝胶在人体体温以下为液态，在人体体温以上形成凝胶，使水凝胶能够更加充分、均匀的覆盖到伤口处，敷料力学性能较好，能够在伤口表面形成稳定的涂层，水凝胶中的氧化态氯还能够起到杀菌作用，此水凝胶安全可靠，无任何毒副作用。
本发明提供的一种水凝胶的制备方法，此制备方法能够快捷简便的制备水凝胶，制备得到的水凝胶稳定，具有较强的杀菌能力以及较好的涂覆效果。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种水凝胶及其制备方法进行具体说明。
本发明实施例提供一种水凝胶，其原料包括氧乙烯-氧丙烯-氧乙烯嵌段共聚物、丙烯酸类化合物、酸碱调节剂和含有氧化态氯的氧化电位水溶液。水凝胶的凝固点为32～36℃，ph为5～6.5，水凝胶中含有的氧化态氯为7～75ppm。
特别要说明的是，水凝胶中含有的氧化态氯又称水凝胶中含有的有效氯，是指氯化合物中氧化能力相当的氯量。
氧乙烯-氧丙烯-氧乙烯嵌段共聚物的化学式为ho(c2h4o)a(c3h6o)b(c2h4o)ah，其包括分子量为7680～9510和9840～14600的氧乙烯-氧丙烯-氧乙烯嵌段共聚物，分子量为7680～9510的氧乙烯-氧丙烯-氧乙烯嵌段共聚物选用商品名为泊洛沙姆407的药用辅料，9840～14600的氧乙烯-氧丙烯-氧乙烯嵌段共聚物选用商品名为泊洛沙姆188的药用辅料。
泊洛沙姆407和泊洛沙姆188作为凝胶基质，通过合适的比例调节，使水凝胶在32～36℃以下为液态，在35～40℃时，能够在0.5～3min内迅速形成凝胶，使水凝胶能够成为温敏凝胶，使水凝胶能够充分、均匀的涂覆于伤口处，敷料力学性能较好，能够在伤口表面形成稳定的涂层。
温敏凝胶，在温度低于胶凝温度时(≤30～40℃)，制剂为液态，当温度升高到一个相变点时，转变为固型凝胶态。温敏材料是一种小分子凝胶，通常都是通过较弱的相互作用而形成，如范德华力以及疏水作用。温度的改变会破坏这种作用，从而使这种状态发生改变。当亲水基团和疏水基团的比例合适的时候，就可以在水溶液中发生相变。随着温度的升高，水对聚合物的溶解能力降低，聚合物之间的相互作用就会占主导作用，从而形成凝胶。这种凝胶的核心技术就是要将胶凝温度控制在理想的范围。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，水凝胶的原料包括16～25份泊洛沙姆407、2～5份泊洛沙姆188、0.1～1份丙烯酸类化合物、0.1～0.2份酸碱调节剂和70～80份的氧化电位水溶液，优选为18～23份泊洛沙姆407、3～5份泊洛沙姆188、0.5～1份丙烯酸类化合物、0.1～0.2份酸碱调节剂和72～78份的氧化电位水溶液。各种原料按照一定的配比能够使水凝胶的凝固温度、抗菌能力以及其物理性质达到最适合的状态。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，氧化电位水溶液中有效氯为10～100ppm，其ph为2.5～6.5，由于其具有800～1200mv的高电位，远远大于一般细菌表面的电位值，因此其杀菌能力远远高于同类氯制剂。
本发明实施例中氧化电位水溶液选用中性氧化电位水溶液或酸性氧化电位水溶液。中性氧化电位水溶液的ph为4～6.5，电位值为800mv～1000mv，有效氯含量为10～100ppm；酸性氧化电位水溶液的ph为2.5～3.5，电位值为1000mv～1200mv，有效氯含量为25～100ppm。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，丙烯酸类化合物包括3,4-双羟基-1,5-己二烯交联聚丙烯酸，此聚合物商品名为聚卡波非，同时，商品名为卡波姆的丙烯酸键合烯丙基蔗糖或季戊四醇烯丙醚的高分子聚合物也能够作为丙烯酸类化合物制备用于本发明的水凝胶，其用量按重量计为0.1～0.5份。
聚卡波非是新型的高分子辅料，其优良的性质可以作为凝胶基质、生物粘附材料、缓控释骨架材料。聚卡波非具有优良的吸水能力，能够吸附大于自身重量60倍的水分，可以有效的吸收并锁住作用部位的水分。如果应用于创面，可以保持创面微酸、微湿的环境，如果应用于妇科，则可以使产品快速呈现凝胶状，并牢牢固定在作用部位。这种优良的性能拓宽了水凝胶的应用范围。
卡波姆是以季戊四醇等与丙烯酸交联得到的丙烯酸交联树脂，是一类非常重要的流变调节剂，中和后的卡波姆是优秀的凝胶基质，有增稠、悬浮等重要用途，能够提高水凝胶的物理力学性质。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，酸碱调节剂能够调节水凝胶溶液的酸碱度，同时有效降低有效氯的降解，延长水凝胶的作用时间，使水凝胶外敷伤口时不用经常更换，减少使用频率，提高患者顺应性。酸碱调节剂为柠檬酸和柠檬酸钠的体系或磷酸二氢钠-磷酸氢二钠体系。
本发明实施例中还提供一种水凝胶的制备方法，其包括将氧乙烯-氧丙烯-氧乙烯嵌段共聚物、酸类化合物和酸碱调节剂加入到含有氧化态氯的氧化电位水溶液中混合制备水凝胶。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，按重量份数计，取有效氯含量为10～100ppm的氧化电位水溶液70～80份，加入0.1～0.2份的酸碱调节剂，溶解后加入16～25份泊洛沙姆407、2～5份泊洛沙姆188和0.1～1份丙烯酸类化合物，搅拌均匀后置于2～5℃中冷藏6～24h后制备水凝胶。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本发明实施例提供一种水凝胶及其制备方法。
取有效氯含量为100ppm的酸性氧化电位水溶液78.7份，加入0.05份柠檬酸和0.05份柠檬酸钠，溶解后加入18份泊洛沙姆407、3份泊洛沙姆188和0.2份聚卡波非，搅拌均匀后置于4℃中冷藏6h后制备水凝胶。
制备的水凝胶中有效氯含量为73ppm，ph为6.3，凝固点为35℃。
实施例2
本发明实施例提供一种水凝胶及其制备方法。
取有效氯含量为10ppm的酸性氧化电位水溶液80.3份，加入0.1份柠檬酸和0.1份柠檬酸钠，溶解后加入16份泊洛沙姆407、3份泊洛沙姆188和0.5份聚卡波非，搅拌均匀后置于2℃中冷藏8h后制备水凝胶。
制备的水凝胶中有效氯含量为7ppm，ph为5.3，凝固点为32℃。
实施例3
本发明实施例提供一种水凝胶及其制备方法。
取有效氯含量为50ppm的酸性氧化电位水溶液75.8份，加入0.05份柠檬酸和0.05份柠檬酸钠，溶解后加入22份泊洛沙姆407、2份泊洛沙姆188和0.1份聚卡波非，搅拌均匀后置于3℃中冷藏12h后制备水凝胶。
制备的水凝胶中有效氯含量为33ppm，ph为5.7，凝固点为36℃。
实施例4
本发明实施例提供一种水凝胶及其制备方法。
取有效氯含量为70ppm的酸性氧化电位水溶液70.9份，加入0.05份柠檬酸和0.05份柠檬酸钠，溶解后加入25份泊洛沙姆407、3份泊洛沙姆188和1份聚卡波非，搅拌均匀后置于4℃中冷藏18h后制备水凝胶。
制备的水凝胶中有效氯含量为41ppm，ph为5.6，凝固点为34℃。
实施例5
本发明实施例提供一种水凝胶及其制备方法。
取有效氯含量为25ppm的中性氧化电位水溶液74.3份，加入0.1份柠檬酸和0.1份柠檬酸钠，溶解后加入20份泊洛沙姆407、5份泊洛沙姆188和0.5份聚卡波非，搅拌均匀后置于2℃中冷藏24h后制备水凝胶。
制备的水凝胶中有效氯含量为14ppm，ph为6.4，凝固点为32℃。
实施例6
本发明实施例提供一种水凝胶及其制备方法。
取有效氯含量为100ppm的中性氧化电位水溶液77.2份，加入0.05份柠檬酸和0.05份柠檬酸钠，溶解后加入19份泊洛沙姆407、3份泊洛沙姆188和0.7份聚卡波非，搅拌均匀后置于5℃中冷藏6h后制备水凝胶。
制备的水凝胶中有效氯含量为71ppm，ph为6.5，凝固点为33℃。
实施例7
本发明实施例提供一种水凝胶及其制备方法。
取有效氯含量为100ppm的酸性氧化电位水溶液76.6份，加入0.05份磷酸二氢钠和0.05份磷酸氢二钠，溶解后加入20份泊洛沙姆407、3份泊洛沙姆188和0.3份聚卡波非，搅拌均匀后置于4℃中冷藏12h后制备水凝胶。
制备的水凝胶中有效氯含量为72ppm，ph为5.7，凝固点为35℃。
实施例8
本发明实施例提供一种水凝胶及其制备方法。
取有效氯含量为100ppm的酸性氧化电位水溶液72.6份，加入0.1份柠檬酸和0.1份柠檬酸钠，溶解后加入23份泊洛沙姆407、4份泊洛沙姆188和0.1份卡波姆，搅拌均匀后置于4℃中冷藏6h后制备水凝胶。
制备的水凝胶中有效氯含量为65ppm，ph为5.3，凝固点为32℃。
实施例9
取有效氯含量为100ppm的酸性氧化电位水溶液70.3份，加入0.1份柠檬酸和0.1份柠檬酸钠，溶解后加入24份泊洛沙姆407、5份泊洛沙姆188和0.5份卡波姆，搅拌均匀后置于5℃中冷藏6h后制备水凝胶。
制备的水凝胶中有效氯含量为62ppm，ph为5，凝固点为35℃。
分别取实施例1～9制备的水凝胶进行大鼠伤口愈合实验：
选用健康的、周龄为10周、体重为254～295g的雄性大鼠100只，随机分成10组，分别割破大鼠右腿，然后对前9组的大鼠的伤口处分别涂覆上实施例1～9制备的水凝胶，第10组作为对照组不作任何处理，然后放任其活动，24h、48h和64h后观察大鼠伤口愈合情况，如表1所示：
表1大鼠伤口愈合情况
由表1可得，没有使用本发明实施例提供的水凝胶，伤口感染个数明显增多，愈合时间增加，使用本发明实施例1～9制备的水凝胶涂敷伤口后，能够有效的防止感染和促进伤口愈合，使愈合时间减少。
综上所述，本发明实施例的一种水凝胶，能够用于外敷于伤口处促进伤口愈合，同时氧乙烯-氧丙烯-氧乙烯嵌段共聚物作为凝胶基质调节后，使凝胶在人体体温以下为液态，在人体体温以上形成凝胶，使水凝胶能够更加充分、均匀的覆盖到伤口处，敷料力学性能较好，能够在伤口表面形成稳定的涂层，水凝胶中的氧化态氯还能够起到杀菌作用，此水凝胶安全可靠，无任何毒副作用。
本发明实施例的一种水凝胶的制备方法能够快捷简便的制备水凝胶，制备得到的水凝胶稳定，具有较强的杀菌能力以及较好的涂覆效果。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。