专利名称：一种海藻酸钙海绵医用敷料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种海藻酸钙海绵医用敷料及其制备方法，属于医药技术领域。
背景技术：
皮肤具有抵抗体外病原细菌的入侵，排泄人体废物，防止人体水分蒸发散失，调节人体温度，感受压力、寒冷、温度的刺激等重要的功能。在因创伤、擦伤、烧伤以及溃烂等导致皮肤受损时，很容易感染细菌，或发生液体流失并引起各种并发症，因此治疗时需要使用医用敷料来保护创面和促进创面修复愈合。传统的医用敷料(纱布)仅起覆盖创面的作用， 随着社会的发展和科技的进步，特别是现代医学、生物学和高分子材料科学的迅速发展，现代敷料的概念已经发生了根本的变化。现代医用敷料应当具备(1)优异的覆盖性，能够阻止细菌入侵和限制细菌在伤口上的繁殖；( 良好的吸湿性能和阻塞性能，能够吸收伤口渗出液，同时阻碍渗出液对健康组织的浸渍；(3)良好的弹性、柔韧性、透气性和止血功能； (4)生物相容性好，长期使用不会引起伤口部位皮肤敏感或过敏反应等不良症状；( 提供潮湿的愈合环境，加速伤口的愈合；(6)在创面上稳定，易去除，应用与贮存方便；(7)生物可降解，其废弃物不会造成环境污染。海藻酸钙纤维无纺布医用敷料是目前广泛应用的现代医用敷料之一，能够满足上述现代医用敷料的要求。该医用敷料以海藻酸钙纤维为原料， 通过针刺无纺布手段加工而成，但是存在加工流程较长和成本较高等问题，限制了此种敷料的大批量使用。海绵材料因具有特殊的多孔结构而有很强的吸水能力，当与潮湿的伤口接触时， 脓血等伤口渗出液被毛细孔吸收入海绵之中，并由接触面向海绵的内部和后背面转移，从而起到了把脓血从伤口表面去除的作用。同时，吸附在海绵材料中的渗出液不易挥发，提供创面愈合需要的潮湿环境，加速创面肉芽组织的生长，因此海绵材料非常适合用于制作医用敷料，而且工艺流程较短，成本较低。冷冻干燥法是制备海绵材料的一种简单有效的方法，目前已被广泛用于制备海绵医用敷料。中国专利公开号为CN 1380109A，
公开日为2002 年11月20日，发明名称为壳聚糖、胶原和海藻酸钙复合海绵生物敷料及其制备工艺，该申请案公开了以壳聚糖、胶原和海藻酸钙为原料，通过冷冻干燥方法制备海绵敷料的方法。中国专利公开号为CN 1416907A，
公开日为2003年5月14日，发明名称为医用胶原海绵及其制备方法，该申请案公开了一种以胶原为原料，采用冷冻干燥法制备创面止血与修复效果较好，价格低的医用胶原海绵的方法。中国专利公开号为CN 142M71A，
公开日为2003年6 月25日，发明名称为一种生物复合配方的创伤愈合海绵医用敷料及其制备方法，该申请案公开了以甲壳胺、胶原和甘油为原料，通过冷冻干燥方法制备海绵医用敷料的方法。中国专利公开号为CN 101301487A，
公开日为2008年11月12日，发明名称为一种明胶/生物活性玻璃复合海绵敷料及其制备方法，该申请案公开了以明胶和生物活性玻璃粉体为原料，采用冷冻干燥法制备双层柔软海绵敷料的方法。中国专利公开号为CN 101954115A，
公开日为 2011年1月沈日，发明名称为抗菌医用海绵敷料及其制备方法，该申请案公开了以聚乙烯醇、纳米银、丝素蛋白为原料，通过冷干燥法制备抗菌医用海绵敷料的方法。
采用文献报道的冷冻干燥技术，制备海藻酸钙海绵的工艺是制备海藻酸钠溶液 —模板浇铸一低温预冻一冷冻干燥一氯化钙水溶液交联一水洗一冷冻干燥一海藻酸钙海绵。郝晓丽等人(海藻酸钙多孔支架的制备研究，功能材料，2009年第10期，1703-1708) 采用上述工艺制备出了孔径范围在100 300 μ m之间的海藻酸钙多孔支架。此方法需要二次冷冻，工艺复杂且能耗高，而且得到的海藻酸钙海绵的结构致密、坚硬且缺乏弹性，只适合用作组织工程支架，难以应用于医用敷料领域。另外，郝晓丽等人(两种海藻酸钙膜的制备及吸水性能，高分子材料科学与工程，2010年第4期，143-145)报道，采用一次冷冻干燥技术，得到了海藻酸钙海绵，虽然降低了能耗且简化了工艺，但是比二次冷冻干燥工艺制得的海绵结构更加致密，弹性和柔韧性更差，更难用于医用敷料领域。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于治疗手术伤口、烧烫伤创面等各种类型的皮肤创伤，且柔韧性、吸湿性和弹性优异，生产工艺简单，成本低的海藻酸钙海绵医用敷料及其制备方法，为了实现上述目的，其技术解决方案为一种海藻酸钙海绵医用敷料，海藻酸钙海绵医用敷料由两种分子量不同的海藻酸钠共混溶液，经冷冻干燥成形，钙离子交联固化和柔软剂处理而成，其中海藻酸钙海绵医用敷料中各组分的质量百分含量分别为低分子量海藻酸钠70% 90%高分子量海藻酸钠8% 25%柔软剂2% 5%其中，低分子量海藻酸钠原料的数均分子量为10000 50000，高分子量海藻酸钠原料的数均分子量为300000 500000，柔软剂为聚乙二醇或丙三醇或1，3_ 丁二醇或氨基硅油中的一种。一种海藻酸钙海绵医用敷料的制备方法，海藻酸钙海绵医用敷料的制备方法包括如下步骤a海藻酸钠共混溶液的制备按照蒸馏水质量的4. 2% 5. 4%称取低分子量的海藻酸钠，并将其添加到蒸馏水中搅拌溶解均勻，得到低分子量海藻酸钠的溶液，然后按照蒸馏水质量的0. 6% 1. 8% 称取高分子量的海藻酸钠，添加到上述溶液中，室温搅拌至溶解均勻，得到海藻酸钠共混溶液。b海藻酸钠海绵的制备将步骤a制得的海藻酸钠共混溶液置于低温恒温装置中，边机械搅拌边使溶液降温，待溶液冷却至0°c 5°C停止搅拌，分装到模具中，将模具放置于超低温冰箱中预冻，预冻温度为-80°C -10°C，预冻时间为1 5h，预冻完成后将模具置于冷冻干燥机中，干燥温度为-50°C -20°C，真空度为20 以下，处理时间为6 36h，干燥后脱模得到成形的海藻酸钠海绵。c海藻酸钙海绵的制备按照乙醇质量的2% 5%称取柔软剂，将称取的柔软剂添加到乙醇中，搅拌至混合均勻，得到乙醇和柔软剂的混合溶液，然后按照乙醇质量的3% 6%称取氯化钙，将称取的氯化钙添加到上述混合溶液中搅拌溶解，得到海藻酸钠海绵的凝固浴，将步骤b得到的海藻酸钠海绵浸泡在上述凝固浴中进行交联固化，交联固化温度为25°C 40°C，交联固化时间为1 5h，固化完成后将海绵放置在空气中自然晾干，得到海藻酸钙海绵；d海藻酸钙海绵敷料的制备将步骤c得到的海藻酸钙海绵切割、包装，然后经Co6°辐照灭菌得到海藻酸钙海绵医用敷料。由于采用了上述技术方案，本发明一种海藻酸钙海绵医用敷料及其制备方法的有益技术效果是1本发明的海藻酸钙海绵的制备方法采用两种分子量相差较大的海藻酸钠为原料，通过两种原料的协同作用，调节两种原料的配比调控海绵的结构，并以氯化钙、柔软剂和酒精混合溶液作为凝固浴，可以有效的防止海绵孔洞结构的塌陷、粘连和封闭，从而得到了柔韧性、弹性和吸湿性俱佳的海藻酸钙海绵，采用一次冷冻干燥成形，固化和增韧同步以及自然风干的技术制备柔韧性海藻酸钙海绵，制备工艺简单且能耗低，降低了生产成本，便于海藻酸钙海绵医用敷料的推广使用。2海藻酸钙海绵具有优异的柔韧性、弹性、透气性、阻隔性、耐磨性、吸水性、生物相容性和可降解性、以及易去除和止血功能，而且表面平整无裂痕，能够用于治疗手术伤口、 烧烫伤创面等各种类型的皮肤创伤。本发明的海藻酸钙海绵的制备方法简单，工艺流程短，能耗和生产成本较低，该方法制备的海藻酸钙海绵医用敷料一次成型，可代替海藻酸钙无纺布医用敷料，用于治疗手术伤口、烧烫伤创面等各种类型的皮肤创伤。
具体实施例方式一种海藻酸钙海绵医用敷料，海藻酸钙海绵医用敷料由两种分子量不同的海藻酸钠共混溶液，经冷冻干燥成形，钙离子交联固化和柔软剂处理而成，其中海藻酸钙海绵医用敷料中各组分的质量百分含量分别为低分子量海藻酸钠70% 90%高分子量海藻酸钠8% 25%柔软剂2% 5%其中，低分子量海藻酸钠原料的数均分子量为10000 50000，高分子量海藻酸钠原料的数均分子量为300000 500000，柔软剂为聚乙二醇或丙三醇或1，3_ 丁二醇或氨基硅油中的一种。一种海藻酸钙海绵医用敷料的制备方法，海藻酸钙海绵医用敷料的制备方法包括如下步骤a海藻酸钠共混溶液的制备按照蒸馏水质量的4. 2% 5. 4%称取低分子量的海藻酸钠，并将其添加到蒸馏水中搅拌溶解均勻，得到低分子量海藻酸钠的溶液，然后按照蒸馏水质量的0. 6% 1. 8% 称取高分子量的海藻酸钠，添加到上述溶液中，室温搅拌至溶解均勻，得到海藻酸钠共混溶液。本发明采用两种分子量相差较大的海藻酸钠为原料制备共混溶液，低分子量海藻酸南可以保证海绵有合适的含固量，从而孔洞结构较多，吸湿性和柔软性较好，高分子量海藻酸钠能够增强大分子间的作用力，使得海绵的结构紧凑而且弹性和韧性好，不易碎。通过高分子量海藻酸钠和低分子量海藻酸钠的协同作用，调节两种原料之间的比例，使得海藻酸钙海绵的结构恰当，赋予海绵优异的弹性、吸湿性和柔韧性。b海藻酸钠海绵的制备将步骤a制得的海藻酸钠共混溶液置于低温恒温装置中，边机械搅拌边使溶液降温，待溶液冷却至0°c 5°C停止搅拌，分装到模具中，将模具放置于超低温冰箱中预冻，预冻温度为-80°C -10°C，预冻时间为1 5h，预冻完成后将模具置于冷冻干燥机中，干燥温度为-50°C -20°C，真空度为20 以下，干燥时间为6 36h，干燥后脱模得到成形的海藻酸钠海绵。传统工艺中，海藻酸钠共混溶液制备好之后直接放入超低温冰箱中进行预冻，而且预冻温度较高，容易造成海藻酸钠海绵的起鼓和产生表面裂缝，成品率较低。本发明在海藻酸钠共混溶液预冻之前先将其温度降低至0°c 5°C，降低了海藻酸钠溶液的内聚能，减少了预冻过程中的能量释放，加速了预冻动过程，可以避免海藻酸钠海绵预冻过程中的起鼓和产生表面裂缝，使得海绵表面平整、细腻，而且成品率较高。另外，机械搅拌伴随溶液降温过程，可以避免局部降温造成的海绵结构不均一，易产生裂缝等缺陷。c海藻酸钙海绵的制备按照乙醇质量的2% 5%称取柔软剂，将称取的柔软剂添加到乙醇中，搅拌至混合均勻，得到乙醇和柔软剂的混合溶液，然后按照乙醇质量的3% 6%称取氯化钙，将称取的氯化钙添加到上述混合溶液中搅拌溶解，得到海藻酸钠海绵的凝固浴，将步骤b得到的海藻酸钠海绵浸泡在上述凝固浴中进行交联固化，交联固化温度为25°C 40°C，交联固化时间为1 5h，固化完成后将海绵放置在空气中自然晾干，得到海藻酸钙海绵。传统工艺中海藻酸钠海绵的凝固浴是氯化钙水溶液，由于海藻酸钠海绵溶于水， 凝固过程中海藻酸钠海绵的部分孔洞结构发生坍塌、粘连和封闭，使得海藻酸钙海绵的结构致密、坚硬、发脆且缺乏弹性，只能用于组织工程支架。本发明以氯化钙、柔软剂和酒精混合溶液做为海藻酸钠海绵的凝固浴，由于海藻酸钠海绵不溶于酒精，可以避免传统海藻酸钙海绵存在的问题，得到柔韧性和弹性俱佳的海藻酸钙海绵。另外，由于酒精易于挥发，不需要经过二次成形和高温烘干处理，自然条件下风干就可以得到干燥的海藻酸钙海绵，节约了能源，降低了成本。传统的海绵柔软增韧办法是将柔软剂添加到预冻前的溶液中，由于柔软剂与水溶液之间有较强的作用力，延长了海绵的冻结时间和干燥时间，且控制不当时易造成海绵孔洞结构的粘连和封闭。本发明采用海绵成形后增韧的工艺，可以减少预冻和干燥时间，节约能源，而且在固化的同时实现海绵的增韧，缩短了工艺流程。d海藻酸钙海绵敷料的制备 将步骤c得到的海藻酸钙海绵切割、包装，然后经CcT辐照灭菌得到海藻酸钙海绵医用敷料。下面结合具体实施例对本发明的高弹性免烫纤维素纤维的制备方法作进一步详细描述实施例1
依次称取100克蒸馏水、4. 2克分子量为50000的海藻酸钠、1. 8克分子量为 300000的海藻酸钠，边搅拌边将称取的两种海藻酸钠原料依次添加到蒸馏水中，室温搅拌至溶解，得到海藻酸钠共混溶液；将共混溶液置于低温恒温装置中，在o°c条件下边机械搅拌边降温，待溶液冷却至o°c停止搅拌，分装到模具中，将模具置于超低温冰箱中预冻， 于-80°c预冻lh，然后将模具置于冷冻干燥机中，控制干燥过程中的真空度为20 以下， 于-50°C处理6h，干燥后脱模得到成形的海藻酸钠海绵；依次称取100克的乙醇、2克聚乙二醇、3克氯化钙，将聚乙二醇添加到乙醇中并搅拌均勻，得到乙醇和聚乙二醇的混合溶液， 然后将称取的氯化钙添加到上述混合溶液中，搅拌至氯化钙溶解均勻，得到海藻酸钠海绵的凝固浴，将海藻酸钠海绵浸泡在上述凝固浴中，于25°C交联固化5h，固化完成后将海绵放置在空气中自然晾干，得到海藻酸钙海绵；将海藻酸钙海绵切割、包装，然后经Co6°辐照灭菌得到海藻酸钙海绵医用敷料。实施例2依次称取100克蒸馏水、5. 4克分子量为10000的海藻酸钠、0. 6克分子量为 500000的海藻酸钠，边搅拌边将称取的两种海藻酸钠原料依次添加到蒸馏水中，室温搅拌至溶解，得到海藻酸钠共混溶液；将共混溶液置于低温恒温装置中，在o°c条件下边机械搅拌边降温，待溶液冷却至rc停止搅拌，分装到模具中，将模具置于超低温冰箱中预冻， 于-10°c预冻5h，然后将模具置于冷冻干燥机中，控制干燥过程中的真空度为20 以下， 于-20°C处理36h，干燥后脱模得到成形的海藻酸钠海绵；依次称取100克的乙醇、3克丙三醇、4克氯化钙，将丙三醇添加到乙醇中并搅拌均勻，得到乙醇和丙三醇的混合溶液，然后将称取的氯化钙添加到中上述混合溶液中，搅拌至氯化钙溶解均勻，得到海藻酸钠海绵的凝固浴，将海藻酸钠海绵浸泡在上述凝固浴中，于30°C交联固化4h，固化完成后将海绵放置在空气中自然晾干，得到海藻酸钙海绵；将海藻酸钙海绵切割、包装，然后经Co6°辐照灭菌得到海藻酸钙海绵医用敷料。实施例3依次称取100克蒸馏水、4. 5克分子量为20000的海藻酸钠、1. 5克分子量为 350000的海藻酸钠，边搅拌边将称取的两种海藻酸钠原料依次添加到蒸馏水中，室温搅拌至溶解，得到海藻酸钠共混溶液；将共混溶液置于低温恒温装置中，在o°c条件下边机械搅拌边降温，待溶液冷却至2°C停止搅拌，分装到模具中，将模具置于超低温冰箱中预冻， 于-20°C预冻4h，然后将模具置于冷冻干燥机中，控制干燥过程中的真空度为20 以下， 于-30°C处理30h，干燥后脱模得到成形的海藻酸钠海绵；依次称取100克的乙醇、4克1， 3-丁二醇、5克氯化钙，将1，3_ 丁二醇添加到乙醇中并搅拌均勻，得到乙醇和1，3_ 丁二醇的混合溶液，然后将称取的氯化钙添加到上述混合溶液中，搅拌至氯化钙溶解均勻，得到海藻酸钠海绵的凝固浴，将海藻酸钠海绵浸泡在上述凝固浴中，于35°C交联固化3h，固化完成后将海绵放置在空气中自然晾干，得到海藻酸钙海绵；将海藻酸钙海绵切割、包装，然后经Co6°辐照灭菌得到海藻酸钙海绵医用敷料。实施例4依次称取100克蒸馏水、5克分子量为40000的海藻酸钠、1克分子量为450000的
海藻酸钠，边搅拌边将称取的两种海藻酸钠原料依次添加到蒸馏水中，室温搅拌至溶解，得到海藻酸钠共混溶液；将共混溶液置于低温恒温装置中，在o°c条件下边机械搅拌边降温，待溶液冷却至5°C停止搅拌，分装到模具中，将模具置于超低温冰箱中预冻，于-60°C预冻 4h，然后将模具置于冷冻干燥机中，控制干燥过程中的真空度为20 以下，于-40°C处理 10h，干燥后脱模得到成形的海藻酸钠海绵；依次称取100克的乙醇、5克氨基硅油、6克氯化钙，将氨基硅油添加到乙醇中并搅拌均勻，得到乙醇和氨基硅油的混合溶液，然后将称取的氯化钙添加到上述混合溶液中，搅拌至氯化钙溶解均勻，得到海藻酸钠海绵的凝固浴，将海藻酸钠海绵浸泡在上述凝固浴中，于40°C交联固化lh，固化完成后将海绵放置在空气中自然晾干，得到海藻酸钙海绵；将海藻酸钙海绵切割、包装，然后经CcT辐照灭菌得到海藻酸钙海绵医用敷料。
权利要求
1.一种海藻酸钙海绵医用敷料，其特征在于海藻酸钙海绵医用敷料由两种分子量不同的海藻酸钠共混溶液，经冷冻干燥成形，钙离子交联固化和柔软剂处理而成，其中海藻酸钙海绵医用敷料中各组分的质量百分含量分别为低分子量海藻酸钠70 % 90 %高分子量海藻酸钠8 % 25 %柔软剂2% 5%其中，低分子量海藻酸钠的数均分子量为10000 50000，高分子量海藻酸钠原料的数均分子量为300000 500000，柔软剂为聚乙二醇或丙三醇或1，3-丁二醇或氨基硅油中的一种。
2.一种海藻酸钙海绵医用敷料的制备方法，其特征在于海藻酸钙海绵医用敷料的制备方法包括如下步骤，a海藻酸钠共混溶液的制备按照蒸馏水质量的4. 2% 5. 4%称取低分子量的海藻酸钠，并将其添加到蒸馏水中搅拌溶解均勻，得到低分子量海藻酸钠的溶液，然后按照蒸馏水质量的0. 6% 1. 8%称取高分子量的海藻酸钠，添加到上述溶液中，室温搅拌至溶解均勻，得到海藻酸钠共混溶液； b海藻酸钠海绵的制备将步骤a制得的海藻酸钠共混溶液置于低温恒温装置中，边机械搅拌边使溶液降温， 待溶液冷却至0°C 5°C停止搅拌，分装到模具中，将模具放置于超低温冰箱中预冻，预冻温度为-80°C -10°C，预冻时间为1 5h，预冻完成后将模具置于冷冻干燥机中，干燥温度为-50°C _20°C，真空度为20 以下，处理时间为6 36h，干燥后脱模得到成形的海藻酸钠海绵；c海藻酸钙海绵的制备按照乙醇质量的2% 5%称取柔软剂，将称取的柔软剂添加到乙醇中，搅拌至混合均勻，得到乙醇和柔软剂的混合溶液，然后按照乙醇质量的3% 6%称取氯化钙，将称取的氯化钙添加到上述混合溶液中搅拌溶解，得到海藻酸钠海绵的凝固浴，将步骤b得到的海藻酸钠海绵浸泡在上述凝固浴中进行交联固化，交联固化温度为25°C 40°C，交联固化时间为1 5h，固化完成后将海绵放置在空气中自然晾干，得到海藻酸钙海绵； d海藻酸钙海绵敷料的制备将步骤c得到的海藻酸钙海绵切割、包装，然后经CcT辐照灭菌得到海藻酸钙海绵医用敷料。
全文摘要
本发明公开了一种海藻酸钙海绵医用敷料及其制备方法，属于医药技术领域。本发明提供的海藻酸钙海绵医用敷料由两种分子量不同的海藻酸钠共混溶液，通过冷冻干燥成形，并经钙离子交联固化和柔软剂处理而成。本发明提供的海藻酸钙海绵医用敷料具有优异的柔韧性、弹性、透气性、阻隔性、耐磨性、吸水性、生物相容性和可降解性、以及易去除和止血功能，而且表面平整无裂痕，可代替海藻酸钙无纺布医用敷料，用于治疗手术伤口、烧烫伤创面等各种类型的皮肤创伤，防止细菌感染，促进组织修复，加速伤口愈合。与海藻酸钙无纺布医用敷料相比，本发明提供的海藻酸钙海绵医用敷料具有生产工艺简单和成本较低等优势，能帮助患者降低医疗成本。
文档编号A61L15/28GK102258801SQ20111017378
公开日2011年11月30日 申请日期2011年6月27日 优先权日2011年6月27日
发明者刘云, 张传杰, 朱平, 熊春华, 赵瑾朝 申请人:武汉纺织大学