温度敏感性创面敷膜及其制备方法

摘要

本发明涉及一种温度敏感性创面敷膜及其制备方法，属生物医用高分子材料技术领域。本发明方法采用乙烯醇(PVA)与聚糖接枝N-异丙基酰胺聚合物(CS-g-PNIPAAm)共混，然后经注模、干燥成膜、灭菌等工序，最终制成具有缓释作用的温度敏感性创面敷膜。该凝胶敷膜结合了聚乙烯醇和壳聚糖两者原有的优点，具有较好的透明性、吸水性、保湿性，且与新生组织不粘连，可有效防止创面感染。使用时，通过载药，则载药的敷膜随创面温度变化而发生可逆“溶胀”、“收缩”，药物随之发生循环“开、关”释放，从而达到智能化控制释放药物，促进创面愈合，提高疗效。

权利要求

1.一种温度敏感性创面敷膜的制备方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：

a.聚乙烯醇(PVA)水溶液的制备：将PVA粉末加入到去离子水中，两者的质量比即PVA∶H2O＝10∶90；在80～90℃下进行水浴加热，边加热边搅拌，直至PVA完全溶解，形成澄清透明的溶液，在室温下冷却，待用；

b.壳聚糖接枝聚N-异丙基丙烯酰胺(CS-g-PNIPAAm)的制备：在常温下，用1％(v/v)HAc溶液溶解壳聚糖(CS)粉末，配成2％(w/v)壳聚糖(CS)的均匀透明溶液；取一定量的N-异丙基丙烯酰胺，加入到一定量的2％壳聚糖(CS)溶液中；两者的质量比即壳聚糖(CS)∶N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)＝1∶1；搅拌，待粉末完全溶解后，倒入三口烧瓶中；

在上述溶液中充入氮气约40分钟，然后将引发剂过硫酸钾(KPS)溶液加入到三口烧瓶中；

KPS的加入量为CS质量的0.3％(w/w)；边通氮气边搅拌，快速搅拌10分钟后，再放于70℃水浴中搅拌反应2小时；然后冷却至室温，将反应液通过边磁力搅拌边滴加的方法滴入大量丙酮中，待充分沉淀后，将析出物用大量丙酮洗涤2次，再用过量的乙酸乙酯沉淀及洗涤

1次，以除去未反应的NIPAAm，将最终析出的CS-g-PNIPAAm粉末在40℃下恒温烘干；待用；

c.将上述所得的CS-g-PNIPAAm粉末用体积浓度为1％的HAc溶液溶解，两者的质量体积比为4％(w/v)；待完全溶解后，与上述步骤a所配制好的PVA溶液共同混合；其配比为：PVA∶CS＝1∶4～4∶1，保持总固含量为5％(w/v)；将混合所得溶液匀速搅拌24小时，在室温下静置一段时间后，抽真空消泡；

d.然后将上述混合溶液倒入特定的制膜模具中，放于40℃烘箱中烘干2天后，制得一定厚度的膜，将所述的膜浸入大量的浓度为0.4％(w/v)的NaOH溶液中，浸液2小时后用大量去离子水反复冲洗膜的表面；然后在40℃烘箱中烘干12小时，再使用25KGy剂量的电子束辐照灭菌，最终制得温度敏感性创面敷膜；将其密封灭菌保留，待用。

说明书

温度敏感性创面敷膜及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种温度敏感性创面敷膜及其制备方法，属生物医用高分子材料技术领域。

背景技术

[0002] 烧伤、烫伤在日常生活中屡见不鲜，由于形成的创面其深度、方位的不同，若采用传统的医用纱布或者棉纱类敷料方法进行治疗，不仅容易引起创面感染，引发各种并发症，从而引起全身感染症状；而且恢复周期长，容易造成二次损伤；创面恢复后有明显疤痕等问题困扰着无数患者，由此可见传统治疗法的修复阶段的效果往往不尽如人意。如果创面覆盖物(或敷膜)具有抗菌、止血、保湿、亲水、不与新生组织粘连性能的同时具有可根据创面的情况释放药物的功能，将有利于促进伤口愈合，减少患者痛苦，提高疗效。

[0003] 壳聚糖和聚乙烯醇通过简单的机械共混制成膜状或水凝胶状的敷膜，其功能是这两种材料原有功能协同作用的结果。研究表明，PVA/CS水凝胶敷膜与传统的敷膜相比，它具备了许多传统的敷膜所没有的优良性能，如：可以吸收伤口的分泌液形成保护层；无菌无毒、密闭但同时透气、透湿性能好，能够有效地起到保护创面的作用，防止伤口发炎；治疗创面效果明显，需要换药的次数减少，尽可能地避免了二次损伤，创面愈合时间明显缩短，减缓病人痛苦；敷膜与创面粘敷密切但不与创面粘连，更换敷料时对新生上皮和肉芽组织无损伤破坏作用，且伤口处无敷料残余物滞留；无毒副作用，无诱发疤痕增生等优点。

[0004] PVA/CS敷膜结合了壳聚糖和聚乙烯醇各自的优点，弥补了单一组分的缺点，提高了敷膜自身的性能，现已受到了广泛关注并进行了深入研究。本发明采用聚乙烯醇与壳聚糖接枝聚N-异丙基丙烯酰胺(CS-g-PNIPAAm)物理交联法制备具有温度敏感性的水凝胶创面敷膜，在秉承了PVA/CS敷膜优点的基础上引入温度敏感性，使其具有随温度变化而发生可逆的“溶胀”-“收缩”功能，实现了药物循环的“开”-“关”释放。这种具有温度敏感性的创面敷膜迄今尚未有相关报道。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种温度敏感性创面敷膜的制备方法。

[0006] 本发明是一种温度敏感性创面敷膜的制备方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：

[0007] a.聚乙烯醇(PVA)水溶液的制备：将PVA粉末加入到去离子水中，两者的质量比即PVA∶H2O＝10∶90；在80～90℃下进行水浴加热，边加热边搅拌，直至PVA完全溶解，形成澄清透明的溶液，在室温下冷却，待用；

[0008] b.壳聚糖接枝聚N-异丙基丙烯酰胺(CS-g-PNIPAAm)的制备：在常温下，用1％(v/v)HAc溶液溶解壳聚糖(CS)粉末，配成2％(w/v)壳聚糖(CS)的均匀透明溶液；取一定量的N-异丙基丙烯酰胺，加入到一定量的2％壳聚糖(CS)溶液中；两者的质量比即壳聚糖(CS)∶N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)＝1∶1；搅拌，待粉末完全溶解后，倒入三口烧瓶中；在上述溶液中充入氮气约40分钟，然后将引发剂过硫酸钾(KPS)溶液加入到三口烧瓶中；
KPS的加入量为CS质量的0.3％(w/w)；边通氮气边搅拌，快速搅拌10分钟后，再放于70℃水浴中搅拌反应2小时；反应结束后冷却至室温，将反应液通过边磁力搅拌边滴加的方法滴入至大量丙酮中，待充分沉淀后，将析出物用大量丙酮洗涤2次，再用过量的乙酸乙酯沉淀及洗涤1次，以除去未反应的NIPAAm，将最终析出的CS-g-PNIPAAm粉末在40℃下恒温烘干；待用；

[0009] c.将上述所得的CS-g-PNIPAAm粉末用体积浓度为1％的HAc溶液溶解，两者的质量体积比为4％(w/v)；待完全溶解后，与上述步骤a所配制好的PVA溶液共同混合；其配比为：PVA∶CS＝1∶4～4∶1，保持总固含量为5％(w/v)；将混合所得溶液匀速搅拌24小时，在室温下静置一段时间后，抽真空消泡；

[0010] d.然后将上述混合溶液倒入特定的制膜模具中，放于40℃烘箱中烘干2天后，制得一定厚度的膜，将所述的膜浸入大量的浓度为0.4％(w/v)的NaOH溶液中，浸液2小时后用大量去离子水反复冲洗膜的表面；然后在40℃烘箱中烘干12小时，再使用25KGy剂量的电子束幅照灭菌，最终制得温度敏感性创面敷膜；将其密封灭菌保留，待用。

[0011] 本发明一种温度敏感性创面敷膜的制备方法所制得的创面敷膜的用途及使用方法，所制得的温度敏感性创面敷膜可加载各种抗菌、止痛、止血类药物；使其在敷膜随创面温度变化下发生智能化控制释放；载药的方法有前段载药法和后段载药法：前段载药法是在制备敷膜过程中预载；后段载药法是在敷膜成品使用前再进行溶胀吸入载药处理。

[0012] 本发明采用聚乙烯醇与壳聚糖接枝聚N-异丙基丙烯酰胺物理交联法制备具有温度敏感性的水凝胶创面敷膜，秉承了聚乙烯醇/壳聚糖敷膜的优点基础上引入温度敏感性，使其具有随温度变化而发生可逆的“溶胀”、“收缩”功能。实现药物循环的“开”、“关”释放。

[0013] 据报道，人体在正常情况下，体表温度大致为31-33℃；而当受创表面受病菌感染，引起全身性感染或局灶性感染，从而引发局部或全身发热，导致体表温度上升。根据这一特性，本发明采用壳聚糖链上接枝引入具有温度敏感性的聚N-异丙基丙烯酰胺与聚乙烯醇共混的方法，制成具有温敏性的水凝胶敷膜。PNIPAAm是一种典型的温度敏感性水凝胶，其相临界转变温度(LCST)约为33℃。当温度低于LCST时凝胶有良好的亲水性，缓释作用明显，当温度高于LCST时，凝胶疏水收缩，导致凝胶内部水分逸出，药物释放速率加快。(参见图1)

[0014] 本发明采用PVA与CS-g-PNIPAAm共混，注模，干燥成膜，灭菌等工艺制成制备具有温敏性的水凝胶创面敷膜。该敷膜结合了PVA和CS两者的优点，并根据需要加载各类抗菌、止痛、止血类药物，随创面温度变化发生可逆的“溶胀”-“收缩”，形成药物可循环的“开”-“关”释放，从而达到智能化控制释放药物，促进创面愈合，提高疗效的目的，很好地弥补了传统治疗方法的缺点。

[0015] 本发明方法的优点和特点如下：

[0016] 1、本发明中敷膜具有良好的吸水性，在33℃以下(正常体表温度)时溶胀性较好，吸水率为8-10倍(w/w)；当温度高于33℃(因感染、发热等引起的体表或创面温度上升)时，敷膜的溶胀性变差而收缩，吸水率降至3-5倍。而且敷膜随温度变化而发生“溶胀”和“收缩”的变化是反复可逆的。

[0017] 2、本发明中敷膜与传统的医用纱布敷料相比，可以防止细菌入侵，充分保护伤口免受污染；吸水率高，吸收分泌物后膨胀形成凝胶保护层；直接粘贴于伤口，粘着力强，使用方便；与新生组织不粘连，不易产生二次创伤。

附图说明

[0018] 图1为本发明中温敏性创面敷膜在不同温度下呈现“开-关”式的药物释放示意图。

具体实施方式

[0019] 现将本发明的具体实施例详细叙述于后。

[0020] 实施例1：以下是本发明中制备新型温敏性创面敷膜的实例，其工艺过程和步骤如下：

[0021] 1、取20gPVA粉末放于烧杯中，再加入180g去离子水，在90℃水浴中边加热边搅拌，直至PVA完全溶解，制得10％(w/w)PVA溶液，室温下冷却待用。

[0022] 2、量取5ml冰醋酸，用500ml容量瓶中定容，制得500ml 1％HAc溶液。称取3gCS粉末，用150ml 1％HAc溶液溶解，待固体完全溶解后，加入3gNIPAAm单体，搅拌至完全溶解。将混合溶液倒入三口瓶中，在常温下预充N240分钟。称取0.0100gKPS，用1ml去离子水溶解，逐滴加入三口瓶中，待滴加结束后，常温下加速搅拌10分钟。将反应转移至70℃水浴中，反应2小时，全过程都在N2保护下进行。

[0023] 3、待步骤2所得的反应液冷却至室温后，在搅拌下滴入少量丙酮，搅拌均匀呈现乳液状后边磁力搅拌边逐滴加入大量的丙酮中，滴加结束后再搅拌半小时，抽滤。用过量的丙酮洗涤抽滤出的粉末2次后，再用过量的乙酸乙酯沉淀、洗涤1次。所得粉末在40℃烘箱内烘干，至质量恒定，待用。

[0024] 4、量取150ml 1％HAc溶液溶解步骤3所得的接枝物粉末，待完全溶解后加入30g的10％PVA溶液，匀速搅拌24小时。将溶液转移至10cm×10cm的容器中，室温下静置消泡，待溶液表面气泡消泡结束后，倒入制膜模具，转移至40℃烘箱内，烘干2天。将烘干的膜完全浸润在过量的0.4％NaOH中，2小时后取出，用大量的去离子水冲洗至表面呈现中性，将所制得的湿膜放置于40℃烘箱内烘干、使用25KGy剂量电子束辐照灭菌；最终制得温度敏感性创面敷膜。