專利名稱：水凝膠復(fù)合型創(chuàng)傷敷料及其輻射合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于燒傷、燙傷、褥瘡及外傷性創(chuàng)傷創(chuàng)面保護(hù)和治療的復(fù)合型創(chuàng)傷敷料，其組成及制備方法。
用于保護(hù)和治愈傷口的創(chuàng)傷敷料可分為三類1.通用型-在創(chuàng)面上涂敷膏藥，用紗布、繃帶等包裹、保護(hù)傷口。這種方法不能阻隔細(xì)菌、不防水，給患者的日常生活帶來了極大的不便。更為重要的是，紗布、繃帶等常與皮膚、組織粘連，在換藥時給患者帶來極大的痛苦并常導(dǎo)致傷口再次破裂。
2.生物型-由動物皮、海綿、羊膜、蝕原膜、血漿膜等制成。這種材料具有良好的透氣性和生物相容性，減輕了病人換藥時的痛苦。但是這種材料需低溫保存、價格昂貴，制約了它的推廣和使用。
3.復(fù)合型—從合成聚合物制得，并制成泡沫、膏狀、膜、織物等形狀。這種類型的創(chuàng)傷敷料適合于工業(yè)生產(chǎn)和推廣使用，并具有良好的吸水性和透氣透濕性。
目前用于燒傷、燙傷、褥瘡、創(chuàng)傷等創(chuàng)面保護(hù)和治療的復(fù)合型創(chuàng)傷敷料主要有以下幾種類型1.在聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、無紡布、聚氨酯等背襯材料上涂覆醫(yī)用壓敏膠，將制得的膜粘貼在創(chuàng)面上。用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等不透氣的材料作為背襯材料會影響皮膚正常呼吸，而且它們不具有吸水性。長期貼用這種材料，皮膚受到汗水、傷口滲出物的浸蝕而產(chǎn)生過敏等不良反應(yīng)，膜上的膠粘劑浸水后也容易脫落而影響治療。聚氨酯背襯具有良好的透氣性，但是它也存在不吸水的缺陷。無紡布作背襯能透氣并能吸收蒸發(fā)水分，但是其開孔結(jié)構(gòu)無法阻隔細(xì)菌；而且它是不透明的，不能及時觀察傷口愈合情況；換藥時不能排除其與組織粘連的可能性。
2.三層復(fù)合的創(chuàng)傷敷料。通常用透氣連續(xù)膜作為保護(hù)背襯層；無紡布、泡沫材料或纖維織物等作為吸留背襯層；與皮膚粘結(jié)的粘附層三層復(fù)合而成。這種結(jié)構(gòu)有一定的透氣性和吸水能力，但是它的吸水能力不強(qiáng)，而且不透明，影響了傷口觀察。
3.水凝膠復(fù)合型創(chuàng)傷敷料。這類敷料通常由透氣連續(xù)膜、無紡布或纖維織物骨架、水凝膠、膠粘劑等幾部分復(fù)合而成。由于水凝膠具有很好的強(qiáng)度、柔韌性和透氣性，因此它能給創(chuàng)面提供一個濕潤、透氣的舒適環(huán)境，并能緩沖外界給予創(chuàng)面的沖擊力，是一種真正意義上的創(chuàng)面保護(hù)材料，尤其適用于滲出液較多多的傷口。
CN1044405公開了一種能吸收傷口滲出液，且能將水分轉(zhuǎn)移到空氣中的包扎帶。這種包扎帶是由聚酯、聚乙烯等薄膜作為保護(hù)背襯，在保護(hù)背襯上粘貼一層以纖維織物或無紡布為骨架的水凝膠制成。水凝膠的基材包括羧甲基纖維素鈉、各種聚丙烯胺、聚丙烯腈和丙烯酸聚合物等。這種水凝膠的缺點(diǎn)是不透明。
CN1095916公開了一種能吸收傷口滲出液的創(chuàng)傷敷料。它由聚氨酯薄膜與聚合物絲網(wǎng)形成封閉頂層，吸收層由聚丙烯纖維第一層、水解膠體和超吸收劑的混合物、聚丙烯纖維第二層復(fù)合而成，與皮膚直接接觸的是聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇制成的聚合物底層及含水解膠體的粘合劑層。該發(fā)明稱具有優(yōu)異的吸水性，但是其為達(dá)到理想的強(qiáng)度和吸水性而設(shè)計的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)犧牲了利于觀察傷口的透明度。
CN2292547公開了一種不粘傷口的吸水性醫(yī)用敷料，它由涂有丙烯酸類吸水性樹脂膜的微孔無紡布制成的吸水層和用纖維織物或透氣性無紡布制成的基層組成。這種敷料除具有前述的不透明、不阻隔細(xì)菌等缺點(diǎn)外，還缺乏創(chuàng)傷敷料應(yīng)具備的柔軟度和彈性等理想性能，此外，丙烯酸類樹脂的殘留單體常常對皮膚有刺激或輕微毒副作用。
US5674523公開了一種具有自粘性的水凝膠型創(chuàng)傷敷料，它由聚氨酯膜、聚烯烴絲網(wǎng)、水凝膠層合而成。其特點(diǎn)在于做成長條形，可環(huán)繞于手腕等部位；聚烯烴絲網(wǎng)在傷口上方有一個矩形可觀察傷口的窗口。
US4871490公開了一種水凝膠型創(chuàng)傷敷料的制造方法。將聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、明膠、聚乙二醇等組分以不同的比例混合，配制成濃度為2-20％的水溶液，將水溶液倒入具有一定形狀的模具中成形，最后用電子束輻照25kGy以上，成為具有良好吸水性能的水凝膠。但是其所使用的聚丙烯酰胺的殘留單體對人體有毒性及刺激作用。
EP0450671公開了一種創(chuàng)傷敷料的制備方法。該敷料由透氣性高聚物膜、纖維層、輻射交聯(lián)的水凝膠層構(gòu)成。該發(fā)明稱透氣性高聚物膜從硅橡膠、聚氨酯、聚醚-聚酯共聚物等材料中選??；為了增進(jìn)背膜與水凝膠的粘合力，在它們之間放置聚酯、聚酰胺、聚氨酯等纖維織物作為夾層；水凝膠由聚乙烯醇與抗菌劑組成，用輻射交聯(lián)法制備。
現(xiàn)有的這些水凝膠型創(chuàng)傷敷料雖然解決了吸收滲出液、透氣性、阻隔細(xì)菌、防水、傷口舒適度等問題，但是為了增加水凝膠的強(qiáng)度、增強(qiáng)水凝膠與防水透氣背膜的粘合性，多數(shù)都采用了纖維織物或無紡布作為加強(qiáng)層，并采取了多層復(fù)合的復(fù)雜工藝。這樣的話，制品為不透明結(jié)構(gòu)，影響了傷口愈合情況的觀察。
本發(fā)明的目的在于提供一種能吸收滲出液、能阻隔細(xì)菌，具有透明、透氣、防水、不與組織粘連、柔韌性好等特點(diǎn)的，適用于燒傷、燙傷、褥瘡、外傷性創(chuàng)傷等創(chuàng)面保護(hù)和治療的水凝膠復(fù)合型創(chuàng)傷敷料。
本發(fā)明的另一目的是提出這種創(chuàng)傷敷料的組成及其輻射合成方法。
本發(fā)明的水凝膠復(fù)合型創(chuàng)傷敷料，由透氣性聚合物膜和水凝膠層組成，其中水凝膠水含量是按重量計75-95％，水凝膠的交聯(lián)度是75-95％，吸水率200-400％。
其中水凝膠是選自一種或多種甲基丙烯酸β-羥乙酯，丙烯酸酯，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯醇，聚氧化乙烯，聚乙二醇等單體或聚合物配制成水溶液后固化，經(jīng)輻照劑量選自15-100kGy的電子束或γ-射線輻照交聯(lián)而形成的水凝膠。
其中水凝膠中所使用的聚合物選自聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯醇和/或聚氧化乙烯。
其中聚乙烯吡咯烷酮與聚乙烯醇的配比是按重量計0∶14至14∶0，聚氧化乙烯的含量為水凝膠總重量的0-10％。
其中聚乙烯吡咯烷酮與聚乙烯醇的配比是按重量計4∶10至10∶4。
其中水凝膠的厚度是0.5至10毫米。
其中透氣性聚合物膜所使用的聚合物選自聚乙烯，聚氯乙烯，硅橡膠，聚氨酯或聚酰亞胺。
其中水凝膠上可以覆蓋一層涂有硅酮的離型紙或剝離膜。
本發(fā)明的水凝膠復(fù)合型創(chuàng)傷敷料的輻射合成方法，是將所述水凝膠所用的材料和水混合，溶液澆注在模具中，固化后用輻照劑量選自15-100kGy的電子束或γ-射線輻照，水凝膠的一面覆蓋透氣性聚合物膜，裁切，裝袋后用輻射方法滅菌。
其中如果必須或需要，在水凝膠的另一面覆蓋一層涂有硅酮的離型紙或剝離膜。
本發(fā)明提出的創(chuàng)傷敷料包括透氣性的聚合物膜，用輻射交聯(lián)方法合成的水凝膠以及涂有硅酮的離型紙或聚合物膜。
透氣性的聚合物膜對水凝膠吸收層起保護(hù)作用，在維持皮膚正常呼吸的前提下，防止水凝膠的水分過度蒸發(fā)，防止細(xì)菌侵入，并起到水凝膠的增強(qiáng)作用。該膜必須是一種柔軟性較好的連續(xù)膜，材料可從聚乙烯、聚氯乙烯、硅橡膠、聚氨酯、聚酰亞胺等聚合物中選取。優(yōu)選材料為聚氨酯，其水蒸氣透過率大于300g/m2·24h。膜的厚度選擇25-100微米，優(yōu)選厚度25-50微米。
本發(fā)明中作為吸收層的水凝膠是用輻射交聯(lián)的方法合成的，合成水凝膠的交聯(lián)度高達(dá)75-95％，吸水率200-400％，具有很好的強(qiáng)度。輻射交聯(lián)合成水凝膠的另一個優(yōu)點(diǎn)是不需要添加引發(fā)劑，而化學(xué)引發(fā)劑通常是有毒的化學(xué)物質(zhì)，因此用輻射方法合成可保持體系的純度。
合成水凝膠的原料采用生物相容性好、無人體毒副作用的水溶性聚合物或單體，包括甲基丙烯酸β-羥乙酯、丙烯酸酯類聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙二醇等。優(yōu)選材料為聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚氧化乙烯(PEO)。從以上材料中選取一種或多種，以合適的配比混合制成溶液，將溶液澆鑄在模具中，室溫固化成型后，用電子束或γ射線輻照使之交聯(lián)。
水凝膠中聚乙烯吡咯烷酮與聚乙烯醇的配比為0/14-14/0(w/w)，優(yōu)選配比為4/10-10/4(w/w)，聚氧化乙烯的含量為水凝膠總重的0-10wt％。水凝膠的含水量為75-95wt％。水凝膠的厚度為0.5-10毫米，優(yōu)選厚度為2-4毫米。電子束或γ射線的輻照劑量選擇15-100kGy，最好是在25-50kGy之間。
覆蓋在水凝膠上，在使用前需撕下來丟棄的剝離層須和水凝膠有一定的粘接力，但又容易撕下來。這一層的材料可采用涂有硅酮的離型紙、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚氯乙烯膜等剝離膜。
為了改善透氣膜與水凝膠的粘合性能，可對透氣膜進(jìn)行表面處理、在透氣膜表面涂覆醫(yī)用膠粘劑或在水凝膠表面涂覆具有粘性的粘附層，采用上述的方法之一或幾種方法結(jié)合使用，可以獲得滿意的粘接力。
將文中所述的透氣膜、水凝膠、剝離膜復(fù)合，裁切成一定的規(guī)格，用不透水、不透氣的包裝袋密封包裝后，最后用電子束或γ射線輻照滅菌。經(jīng)過輻照滅菌的水凝膠可在常溫下貯存，貯存期在兩年以上。使用時用透明透氣的醫(yī)用膠帶固定，可以使其粘合得更加牢固，并保留其防水、透氣等功能。
該創(chuàng)傷敷料的有效部分由輻射方法合成的高吸水性水凝膠與透氣性的聚合物連續(xù)膜組成，并且用透明透氣的壓敏膠帶使它與皮膚固定。這種創(chuàng)傷敷料用于上述幾種創(chuàng)傷的創(chuàng)面保護(hù)具有以下特點(diǎn)具有高吸水性，能有效地吸收傷口滲出液；具有封閉頂層，能有效地阻隔細(xì)菌，防止傷口感染；含有大量的水，并具有透氣、透濕和良好的強(qiáng)度及柔韌性，能給創(chuàng)面提供很好的舒適度，并能促進(jìn)傷口的愈合；具有良好的透明度，便于觀察傷口愈合情況；不與皮膚和組織粘連，更換時病人無痛苦，不會造成二次創(chuàng)傷；配方全部采用生物相容性好、對人體無毒副作用的材料，制品經(jīng)過嚴(yán)格消毒；具有良好的防水、防脫落性能，不影響患者洗澡和正常活動等日?；顒?。該創(chuàng)傷敷料適用于燒傷、燙傷、褥瘡及外傷性創(chuàng)傷的創(chuàng)面保護(hù)及治療。將8克PVA，92克水混合，配制成8wt％的PVA水溶液，將水溶液澆鑄在培養(yǎng)皿中，室溫固化1小時后，用γ射線輻照15kGy。在制得的水凝膠一面覆蓋涂有醫(yī)用壓敏膠的聚氨酯膜，另一面覆蓋聚乙烯膜，裁切成形后裝入塑料袋密封，用γ射線輻照滅菌。
水凝膠的交聯(lián)度為80％，吸水率170％，拉伸強(qiáng)度270g/cm2，斷裂伸長率230％。[實(shí)施例2]將15克PVP，85克生理鹽水混合，配制15wt％的PVP生理鹽水溶液，將水溶液澆鑄在培養(yǎng)皿中，室溫固化1小時后，在其表面貼合一層表面處理的聚乙烯膜，用γ射線輻照25kGy。在水凝膠的另一面貼離型紙，隨后裁切、裝袋、輻照滅菌。
水凝膠的交聯(lián)度為94％，吸水率260％，拉伸強(qiáng)度445g/cm2，斷裂伸長率250％。[實(shí)施例3]將4克PVA，10克PVP，86克水混合，配制成溶液固含量為14wt％的PVA/PVP混合溶液。溶液澆鑄在模具中，室溫固化1小時后，在其表面上涂覆一層糊狀PVA溶液，用電子束輻照25kGy。在水凝膠的一面覆蓋聚氨酯膜，另一面覆蓋聚氯乙烯膜，裁切、裝袋、輻射滅菌。
水凝膠的交聯(lián)度為90％，吸水率320％，拉伸強(qiáng)度340g/cm2，斷裂伸長率280％。[實(shí)施例4]將3克PVA，7克PVP，90克水混合，配制成溶液固含量為10wt％的PVA/PVP混合溶液。溶液澆鑄在模具中，室溫固化1小時后，在其表面上涂覆一層糊狀PVA溶液，用電子束輻照40kGy。在水凝膠的一面覆蓋硅橡膠膜，另一面覆蓋聚氯乙烯膜，裁切、裝袋、輻射滅菌。
水凝膠的交聯(lián)度為85％，吸水率230％，拉伸強(qiáng)度300g/cm2，斷裂伸長率250％。[實(shí)施例5]將PVA10克，PVP4克，水86克混合，配制成溶液固含量為14wt％的PVA/PVP混合溶液。溶液澆鑄在模具中，室溫固化1小時后，用電子束輻照50kGy。在水凝膠的一面覆蓋聚氯乙烯膜，另一面覆蓋聚丙烯膜，裁切、裝袋、輻照滅菌。
水凝膠的交聯(lián)度為84％，吸水率230％，拉伸強(qiáng)度280g/cm2，斷裂伸長率260％。[實(shí)施例6]將PVA12克，PEO8克，水80克混合，配制成溶液固含量為20wt％的PVA/PEO混合溶液。溶液澆鑄在模具中，室溫固化1小時后，用電子束輻照90kGy。在水凝膠的一面覆蓋聚酰亞胺薄膜，另一面覆蓋聚丙烯膜，裁切、裝袋、輻照滅菌。
水凝膠的交聯(lián)度為82％，吸水率240％，拉伸強(qiáng)度380g/cm2，斷裂伸長率350％。
本發(fā)明制造的水凝膠型創(chuàng)傷敷料的性能如下1.交聯(lián)度80-95％測試方法將水凝膠裝在密封的銅網(wǎng)中，置于盛有去離子水的燒杯中，將燒杯放在溫度設(shè)置為125℃的高壓蒸汽鍋中加熱兩小時；將燒杯中的去離子水倒掉，換上新的去離子水，再加熱兩小時；重復(fù)上個步驟。最后將銅網(wǎng)取出烘干至恒重。計算水凝膠萃取前后的重量，不溶于熱水的部分占水凝膠固體總量的百分比即為交聯(lián)度。
2.吸水率200-400％測試方法將水凝膠在去離子水中浸泡5天，擦去表面多余的水分稱重。水凝膠增重的部分(即水凝膠吸收的水分)與水凝膠原始重量的百分比即為吸水率。
3.拉伸強(qiáng)度250-500g/cm2斷裂伸長率100％-400％測試方法將水凝膠切成啞鈴形樣條，用長春第二試驗(yàn)機(jī)廠的WD-10D型拉伸強(qiáng)度儀進(jìn)行測試。
4.水蒸汽透過率800g/m2·24h(37℃，相對濕度55％)測試方法按ASTM E96-80標(biāo)準(zhǔn)。
5.透明度75-85％測試方法用日本島津的UV-365型分光光度計在700nm測透過率。
6.細(xì)菌透過性細(xì)菌不透過測試方法在水凝膠的一面放置培養(yǎng)有大腸桿菌的營養(yǎng)瓊脂，置于37℃的培養(yǎng)箱中，5天后取出觀察水凝膠另一面的細(xì)菌生長情況。
7.細(xì)菌含量未檢出測試方法按GB4789.2-94標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種水凝膠復(fù)合型創(chuàng)傷敷料，特征在于由透氣性聚合物膜和水凝膠層組成，其中水凝膠水含量是按重量計75-95％，水凝膠的交聯(lián)度是75-95％，吸水率200-400％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的敷料，其特征在于其中水凝膠是選自一種或多種甲基丙烯酸β-羥乙酯，丙烯酸酯，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯醇，聚氧化乙烯，聚乙二醇的單體或聚合物配制成水溶液后固化，經(jīng)輻照劑量選擇15-100kGy的電子束或γ-射線輻照交聯(lián)而形成的水凝膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的敷料，其特征在于水凝膠中所使用的聚合物選自聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯醇和/或聚氧化乙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的敷料，其特征在于聚乙烯吡咯烷酮與聚乙烯醇的配比是按重量計0∶14至14∶0，聚氧化乙烯的含量為水凝膠總重量的0-10％。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的敷料，其特征在于聚乙烯吡咯烷酮與聚乙烯醇的配比是按重量計4∶10至10∶4。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一權(quán)利要求所述的敷料，其特征在于水凝膠的厚度是0.5至10毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一權(quán)利要求所述的敷料，其特征在于透氣性聚合物膜所使用的聚合物選自聚乙烯，聚氯乙烯，硅橡膠，聚氨酯或聚酰亞胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一權(quán)利要求所述的敷料，其特征在于水凝膠上可以覆蓋一層涂有硅酮的離型紙或剝離膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的敷料，其特征在于水凝膠的厚度是2至4毫米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一權(quán)利要求所述的敷料的輻射合成方法，其特征在于將所述水凝膠所用的材料和水混合，溶液澆注在模具中，固化后用輻照劑量選擇15-100kGy的電子束或γ-射線輻照，水凝膠的一面覆蓋透氣性聚合物膜，裁切，裝袋，輻射滅菌。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輻射合成方法，其特征在于在水凝膠的另一面覆蓋一層涂有硅酮的離型紙或剝離膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輻射合成方法，其特征在于輻照劑量選擇25-50kGy的電子束或γ-射線輻照。
全文摘要
一種復(fù)合型創(chuàng)傷敷料,由輻射交聯(lián)合成的高吸水性水凝膠與透氣透濕的聚合物膜組成。其輻射合成方法,是將水凝膠所用的材料和水混合,溶液澆注在模具中,固化后用輻射劑量選自15—100kGy的電子束或γ－射線輻照,水凝膠的一面覆蓋透氣膜,若需要,在另一面覆蓋剝離膜,裁切,裝袋后輻射滅菌。該產(chǎn)品具有良好透明度、高吸水性、透氣性、透濕性,但不透水,可防止傷口感染、加速痊愈。適用于燒傷、燙傷、褥瘡及外傷性創(chuàng)傷的創(chuàng)面保護(hù)及治療。且經(jīng)過輻射滅菌,可長期貯存。
文檔編號A61F13/00GK1273128SQ0010740
公開日2000年11月15日 申請日期2000年5月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月12日
發(fā)明者王家駒, 許零, 羅志武, 李濤 申請人:中國原子能科學(xué)研究院