技术领域
本实用新型涉及一种酰化壳聚糖纤维类自粘贴伤口敷料。
背景技术
甲壳素广泛存在于低等动物,特别是节肢动物的外壳中,以及低 等动物的细胞壁中,是一种天然高分子有机物,在自然界资源丰富。 另外,甲壳素也是地球上除蛋白质外数量最大的含氮天然有机化合物。
壳聚糖,又称甲壳胺,是由甲壳素经浓碱水解脱乙酰后的产物, 化学名称为(1-4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖,或简称聚胺基葡萄糖。 壳聚糖是自然界中广泛存在的含量仅次于纤维素的天然活性多糖。壳 聚糖无毒、无刺激、无免疫原性,具有可降解性和良好的生物相容性、 止血、抗菌、促进伤口愈合、减小疤痕和抗肿瘤性等,非常适合作为 医用伤口敷料的原料。
壳聚糖分子结构中含有游离氨基,仅能溶于某些稀酸,但不溶于 水,其吸湿性和保湿性较差,只有脱乙酰度为50%时才能溶于水,这 限制了壳聚糖的广泛应用。因此,已有很多的报道对壳聚糖进行改性 得到壳聚糖衍生物,以改善其吸湿性能,如在壳聚糖分子中引入高吸 水性的羧甲基,但制备羧甲基壳聚糖反应复杂,过程中多使用毒性大 的卤代乙酸和强腐蚀性的无机强碱,增加了生产过程中的危险性;反 应过程中需要用大量的溶剂清洗残留的卤代乙酸,增加了生产的成本。 但是,把壳聚糖与酸酐在酸性条件下发生酰化反应,在壳聚糖的羟基 或氨基中引入羧基,同样可以改善壳聚糖的吸湿性能。含有羧基的酰 化壳聚糖衍生物有较好的吸湿和保湿性能,是一种潜在的医用生物高 分子。
另外,壳聚糖具有止血作用,其止血作用不依赖于血小板,止血 机理主要是通过壳聚糖与红细胞发生凝集反应。壳聚糖是自然界中存 在的唯一带阳离子的天然活性多糖,通过壳聚糖这些正电荷的作用与 带负电荷的红细胞表面物质发生粘附聚集,从而快速形成血凝块进行 止血。其次,壳聚糖对红细胞的凝集作用体现在其本身的结构和分子 量上。壳聚糖作为一大分子物质在血液中发生某种聚合反应后,形成 了立体网状结构,该结构通过捕获红细胞而使其聚集。
而高吸湿性的酰化壳聚糖纤维在和血液相遇后快速吸收血液中的 水分,使血液粘度变大,加速血液凝结。
此外,壳聚糖还具有抗菌性能。由于壳聚糖分子中有大量的氨基, 可以很容易影响细胞壁表面蛋白质羧基的存在形式,游离氨基的存在 是壳聚糖抑菌作用的基础。壳聚糖的抗菌作用,一方面与引起的细胞 质凝聚有关。壳聚糖通过渗透进入细胞体内,吸附体内带有阴离子的 细胞质,并发生絮凝作用,扰乱细胞正常的生理活动,从而杀灭细菌。 另一方面,壳聚糖抑菌作用与细胞表面的吸附电中和有关。带正电荷 的壳聚糖分子与带负电荷的细胞膜作用,使其胞壁受损,小分子质量 的壳聚糖易透过受损的胞壁进入细胞核内,与DNA分子结合,破坏 DNA的合成,从而具有抗菌活性。
一般来说,一个溃疡伤口每天平均分泌大约50毫升左右的液体。 而一般纺织品制作的敷料的吸收性在200%以下,远不能满足护理糜烂 性溃疡伤口的需求。同时这类伤口大都有不同程度的感染,如果敷料 具有一定程度的抑菌性,则能有效防止伤口感染,有利于伤口快速愈 合。在伤口产生和愈合的过程中,有时会有局部出血,具有止血效果 的敷料在护理这类伤口时就有明显的优势。
在敷料吸收分泌物以后,敷料的重量加大。而一般的高吸湿敷料 如羧甲基溶剂纺纤维素纤维敷料的湿强度较低,在敷料去除时会破裂 而给护理工作带来不便。因此敷料湿强度往往是衡量一个敷料在实际 使用中是否满足临床要求的一个关键指标。伤口愈合过程中总有不同 程度的基质金属蛋白酶产生,这种蛋白酶是不利于伤口愈合的。而壳 聚糖材料对这种基质金属蛋白酶具有抑制作用。
因此,本专利利用酰化壳聚糖的高吸湿性、止血和抗菌性能,选 取酰化壳聚糖纤维用作医用敷料,其制备过程安全而且费用较低,其 产品可以用于烧烫伤、慢性伤口的应用。
实用新型内容
本实用新型提供了一种自粘贴伤口敷料,其具有由酰化壳聚糖纤 维纺织制成的无纺布形成的基材层、其周边由粘接剂形成的粘贴层以 及离型纸组成的层状结构。
在本实用新型的一个具体实施方案中,所述酰化壳聚糖纤维的长 度为3-125毫米,优选为25-85毫米。
在本实用新型的一个具体实施方案中,所述酰化壳聚糖纤维的线 密度为0.5-5dtex。
特别地,本实用新型涉及一种具有高吸湿性的、具有止血和抗菌 功能的自粘贴伤口敷料。组成该敷料基材层的酰化壳聚糖纤维及其无 纺布遇水后溶胀,形成凝胶并且形成凝胶后敷料仍保持整体结构,平 均湿强度在0.3N/cm以上。
组成该敷料基材层的酰化壳聚糖纤维及其无纺布具有较高的吸湿 性,参照英国标准BS EN 13726-12002,Part 1Aspects of Absorbency吸 收量试验,在规定温度和相对湿度的条件下,测得酰化壳聚糖纤维类 伤口敷料对A溶液(A溶液是指每升含有8.298克的氯化钠和0.368克 的二水氯化钙的溶液)的吸收量大于5克/克。
本实用新型所涉及的伤口敷料为酰化壳聚糖纤维类自粘贴伤口敷 料,组成该敷料基材层的酰化壳聚糖纤维的酰化取代度为0.10-0.50, 优选为0.20-0.40。其中所述的酰化取代度为平均每个壳聚糖单元上氨 基和羟基被酰化的程度,即每个壳聚糖单元上氨基和羟基基团参加反 应的数目。取代度在0.10-0.50范围的酰化壳聚糖纤维同时具有较好的 吸水性和湿强度,更适合于伤口敷料以满足伤口护理中对吸收性和敷 料整片去除的要求,如果能把取代度控制在0.20-0.40,则敷料的吸收 性和湿强度更佳,更稳定,可以在吸收大量伤口渗出液的同时整片敷 料方便地去除。
本实用新型所涉及的伤口敷料具有止血作用。用分光光度计测定 基材层酰化壳聚糖对家兔凝血时间的影响,在加有氯化钙的兔抗凝全 血中加盖酰化壳聚糖敷料,并于541nm波长处用分光光度计测定其OD 值。通过比较测得的OD值得出,酰化壳聚糖敷料的凝血时间小于120 秒,说明该敷料具有止血作用。
本实用新型所涉及的伤口敷料具有抗菌作用。选取常见的细菌(如 大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿杆菌、枯草芽孢杆菌等)进行抑菌 圈试验,试验结果显示,细菌培养1天后,在酰化壳聚糖纤维和酰化 壳聚糖无纺布下面均没有看见细菌生长,说明酰化壳聚糖纤维类自粘 贴伤口敷料具有抗菌性,能抑制细菌生长。
本实用新型所涉及的一种具有高吸湿性的酰化壳聚糖纤维类自粘 贴伤口敷料,该伤口敷料的基材由5-95%酰化壳聚糖纤维和95-5%普通 壳聚糖纤维混纺而成,按纤维总重量计。对这两种纤维的混纺是在织 物形成之前,比如纤维梳理过程或纤维开松过程中实现的。
本实用新型所涉及的一种具有高吸湿性的酰化壳聚糖纤维类自粘 贴伤口敷料,该伤口敷料的基材由5-95%酰化壳聚糖纤维和95-5%海藻 酸钙纤维混纺而成,按纤维总重量计。对这两种纤维的混纺是在织物 形成之前,比如纤维梳理过程或纤维开松过程中实现的。
本实用新型所涉及的一种具有高吸湿性的酰化壳聚糖纤维类自粘 贴伤口敷料,该伤口敷料的基材由5-95%酰化壳聚糖纤维和95-5%化学 改性纤维素纤维混纺而成,按纤维总重量计。所述化学改性纤维素纤 维优选溶剂纺羧甲基纤维素纤维。对这两种纤维的混纺是在织物形成 之前,比如纤维梳理过程或纤维开松过程中实现的。
本实用新型基材使用的酰化壳聚糖纤维含有抗菌剂,抗菌剂优选 银和PHMB,故该高吸湿性酰化壳聚糖纤维类自粘贴伤口敷料具有抗 菌功能。
本实用新型基材使用的纤维或纤维之一含有抗菌剂,抗菌剂优选 银和PHMB。
本实用新型涉及的高吸湿性的酰化壳聚糖纤维类自粘贴伤口敷料 具有高吸湿性和保湿性,可以在大量地吸收伤口渗出液的同时,保持 良好的湿强度,在更换敷料时不粘连伤口,可以整片地除去,减少患 者的疼痛和新创面的形成。此外,壳聚糖结构使其具有止血、抗菌和 抑制基质金属蛋白酶特性,可以有效地防止各种细菌和微生物对伤口 的感染,适合用在慢性伤口敷料、止血敷料和抗菌伤口敷料中。
附图说明
图1为本实用新型涉及的自粘贴伤口敷料的结构示意图。
图2为图1的A-A方向的剖面图。
具体实施方式
下面通过具体实施例,并结合附图,对本实用新型的技术方案作 进一步具体说明。
图1和图2显示了本实用新型的一个具体实施方案中的自粘贴伤 口敷料的层状结构,其包括由酰化壳聚糖纤维纺织制成的无纺布形成 的基材层1、由粘接剂在周边形成的粘贴层2以及离型纸3。
实施例1
高吸湿性酰化壳聚糖纤维类伤口敷料的制备:
1.称取400g脱乙酰度为90%的壳聚糖纤维,用无水乙醇浸泡 30min后,脱水。把脱水后的壳聚糖纤维置于0.1g/ml的丁二酸酐-乙醇 溶液中,70℃水浴加热40min。停止反应后,用无水乙醇洗涤纤维上残 留的反应溶液,并在含吐温-20的乙醇溶液中浸泡30min后,干燥,得 到酰化壳聚糖纤维。测得该酰化壳聚糖纤维的取代度为0.35。
2.通过无纺布工艺把酰化壳聚糖纤维制作成无纺布。该无纺布对 A溶液的吸收量为17.65g/g。横向与纵向平均湿强度为1.28N/cm。
3.将上述所得的无纺布的单面上涂布胶粘剂,并在其上覆盖离型 纸。
4.将制得的布切成10×10cm,并包装到纸袋中。得到的该敷料将 通过伽马辐照进行灭菌。
实施例2
高吸湿性酰化壳聚糖纤维类伤口敷料的制备:
1.称取650g脱乙酰度为85%的壳聚糖纤维,用无水乙醇浸泡 30min后,脱水。把脱水后的壳聚糖纤维置于0.05g/ml的丁二酸酐-乙 醇溶液中,60℃水浴加热75min。停止反应后,用无水乙醇洗涤纤维上 残留的反应溶液,并在含吐温-20的乙醇溶液中浸泡30min后,干燥, 得到酰化壳聚糖纤维。测得该酰化壳聚糖纤维的取代度为0.33。
2.通过无纺布工艺把酰化壳聚糖纤维制作成无纺布。该无纺布对 A溶液的吸收量为15.53g/g。横向与纵向平均湿强度为1.96N/cm。
3.将上述所得的无纺布的单面上涂布胶粘剂,并在其上覆盖离型 纸。
4.将制得的布切成10×10cm,并包装到纸袋中。得到的该敷料将 通过环氧乙烷进行灭菌。
实施例3
高吸湿性酰化壳聚糖纤维类伤口敷料的制备:
1.称取500g脱乙酰度为88%的壳聚糖纤维,用无水乙醇浸泡 30min后,脱水。把脱水后的壳聚糖纤维置于0.025g/ml的丁二酸酐- 乙醇溶液中,50℃水浴加热100min。停止反应后,用无水乙醇洗涤纤 维上残留的反应溶液,并在含吐温-20的乙醇溶液中浸泡40min后,干 燥,得到酰化壳聚糖纤维。测得该酰化壳聚糖纤维的取代度为0.25。
2.通过无纺布工艺把酰化壳聚糖纤维制作成无纺布。该无纺布对 A溶液的吸收量为11.25g/g。横向与纵向平均湿强度为2.50N/cm。
3.将上述所得的无纺布的单面上涂布胶粘剂,并在其上覆盖离型 纸。
4.将制得的布切成10×10cm,并包装到纸袋中。得到的该敷料将 通过伽马辐照进行灭菌。
实施例4
高吸湿性酰化壳聚糖纤维类伤口敷料的制备:
1.称取975g脱乙酰度为92%的壳聚糖纤维,用无水乙醇浸泡 40min后,脱水。把脱水后的壳聚糖纤维置于0.15g/ml的丁二酸酐-乙 醇溶液中,70℃水浴加热80min。停止反应后,用无水乙醇洗涤纤维上 残留的反应溶液,并在含吐温-20的乙醇溶液中浸泡40min后,干燥, 得到酰化壳聚糖纤维。测得该酰化壳聚糖纤维的取代度为0.40。
2.通过无纺布工艺把酰化壳聚糖纤维制作成无纺布。该无纺布对 A溶液的吸收量为20.31g/g。横向与纵向平均湿强度为0.61N/cm。
3.将上述所得的无纺布的单面上涂布胶粘剂,并在其上覆盖离型 纸。
4.将制得的布切成10×10cm,并包装到纸袋中。得到的该敷料将 通过环氧乙烷进行灭菌。
实施例5
为了观察敷料的抗菌性能,在培养皿中均匀地涂布一定量的金黄 色葡萄球菌,然后分别将实施例1所得的敷料切成2×2cm放入其中, 在恒温37摄氏度下连续培养并观察各平板上的细菌生长情况。从观察 中可以看出该敷料在金黄色葡萄球菌培养皿中培养1天后,敷料底部 几乎没有细菌生长,显示了该敷料的抑菌性能。
实施例6
为了观察敷料的抗菌性能,在培养皿中均匀地涂布一定量的枯草 芽孢杆菌,然后分别将实施例2所得的敷料切成2×2cm放入其中,在 恒温37摄氏度下连续培养并观察各平板上的细菌生长情况。从观察中 可以看出该敷料在金黄色葡萄球菌培养皿中培养1天后,敷料底部几 乎没有细菌生长,显示了该敷料的抑菌性能。
实施例7
为了观察敷料的抗菌性能,在培养皿中均匀地涂布一定量的铜绿 杆菌,然后分别将实施例3所得的敷料切成2×2cm放入其中,在恒温 37摄氏度下连续培养并观察各平板上的细菌生长情况。从观察中可以 看出该敷料在金黄色葡萄球菌培养皿中培养1天后,敷料底部几乎没 有细菌生长,显示了该敷料的抑菌性能。
实施例8
为了观察敷料的抗菌性能,在培养皿中均匀地涂布一定量的大肠 杆菌,然后分别将实施例4所得的敷料切成2×2cm放入其中,在恒温 37摄氏度下连续培养并观察各平板上的细菌生长情况。从观察中可以 看出该敷料在金黄色葡萄球菌培养皿中培养1天后,敷料底部几乎没 有细菌生长,显示了该敷料的抑菌性能。