一種抗菌水凝膠敷料及制備方法與流程

本發明屬于醫用敷料領域，具體涉及抗菌物質季銨化聚乙烯亞胺的合成方法以及一種具有抗菌消炎能力的水凝膠及其制備方法。可應用于手術創面，燒傷創面，褥瘡，以及各種醫用民用領域。

背景技術：

敷料是包扎、處理傷口或創面時必不可少的材料。醫用敷料是指覆蓋在創面上,在創面不斷康復的過程中起到暫時替代受損皮膚保護組織的作用,作為一種屏障,避免創面被外界的環境污染,同時提供優良的愈合康復環境的一類醫療器械。選擇合適的敷料能很大程度上促進傷口的快速愈合。敷料的質量直接關系到患者的安全。質量不好的敷料在使用中不但起不到治療的作用，還會造成感染、傷口惡化，發生炎癥、致敏反應甚至死亡，近來常有止血敷料不良事件的報告。

以紗布為主的傳統敷料往往會與傷口黏連，形成結痂，換藥時患者會十分痛苦。這類材料一般存在止血效果差，沒有保濕作用，肉芽組織容易長入紗布網眼中導致粘連結痂，敷料滲透時容易導致外源性感染等不足，容易造成二次損傷。水凝膠因其三維立體網狀結構使得水凝膠敷料相比于傳統敷料具有更好的透氣性和不粘連的優點。能吸收傷口的滲出液，能溶解壞死的組織和蛋白。且因為水凝膠中90％的組分是水，使得水凝膠敷料可以保持傷口的濕度，緩解患者的疼痛感。但是傳統的水凝膠敷料一般性能比較單一，一般不具有抗菌功能或其他促進組織生長的功能，故需要將水凝膠功能化，賦予其更多有利于創面愈合的功能。

技術實現要素：

本發明所訴的抗菌水凝膠是通過兩性聚電解質的靜電作用形成三維交聯網狀水凝膠，用這種方法制備水凝膠屬于物理交聯法。季銨化的聚乙烯亞胺是一種強陽離子聚電解質，季銨化之后的聚乙烯亞氨的陽離子性不再像聚乙烯亞胺一樣受介質PH值的影響。其強陽離子性使得其具有極好的抗菌能力。利用季銨化的聚乙烯亞胺的正電性可以作為靜電吸附水凝膠的正電組分。羧甲基殼聚糖是殼聚糖羧甲基化的衍生物，不僅保存了殼聚糖能具有良好的吸水保水和良好的生物相容性的性能，相比于殼聚糖還具有更好的水溶性。羧甲基殼聚糖是分子鏈上含有陽離子(—NH₂)和陰離子(—COOH)基團的兩性聚電解質，具有良好的成膜性和極強的重金屬螫合能力。海藻酸鈉能在成膠時提供大量的羧基，使凝膠的交聯結構更加緊密，做出的凝膠更加細膩。以此種方法制備所得的水凝膠敷料不僅可以利用其多孔結構將藥物包裹其中，直接作用于創面，而且此發明所訴的抗菌水凝膠本身就具有極好的殺菌能力，可以適用于淺度燒傷創面，褥瘡，手術后創面以及刀傷槍傷創面等。

本發明的技術方案如下：

一種抗菌水凝膠敷料，特征在于，由以下成分按重量份數配制而成：

按照上述說明所述的一種抗菌水凝膠敷料，特征在于，羧甲基殼聚糖與季銨化聚乙烯亞胺和海藻酸鈉的質量比為1:0.5:0.7-1:0.2:1時得到最優水凝膠。

進一步的，優選羧甲基殼聚糖分子量500-50000；

進一步的，優選海藻酸鈉粘度為100-200MPa·s；

進一步的，季銨化聚乙烯亞胺的季銨化程度為50％-70％。

本發明所述的季銨化聚乙烯亞氨-羧甲基殼聚糖抗菌水凝膠通過以下方法制成：

(1)取季銨化聚乙烯亞胺水溶液與羧甲基殼聚糖共混，攪拌均勻，使羧甲基殼聚糖充分溶解，形成水凝膠的雛形；

(2)在步驟(1)得到的水凝膠中加入含海藻酸鈉水溶液，調節水凝膠的粘度和形態。

進一步，優選將季銨化聚乙烯亞胺制成10-45mg/mL的水溶液；

進一步，優選所用海藻酸鈉采用溶液濃度為20-50mg/mL的水溶液；

上述羧甲基殼聚糖可以采用水溶液或固體粉末的形式加入。

進一步的，所述的季銨化聚乙烯亞銨的制備方法如下：

(1)將聚乙烯亞胺溶于二甲基亞砜中，配成溶液(優選濃度0.3g/mL)，記為組分1；

(2)將溴己烷與二甲基亞砜按體積比0.5：1-3:1配成混合溶液，記做組分2；

(3)將聚乙烯亞胺和溴己烷按質量比0.5：1-1:1進行投料，組分2緩慢加到組分1中。加熱反應12-24h；

(4)對所得產物進行沉淀，真空干燥24h。

對發明所得的抗菌水凝膠，對其進行抗菌性能測試，所用方法為固態培養基牛津杯打孔法，測量抑菌環大小。相比于市場上的水凝膠敷料，本發明的抗菌效果更加優異，同時具有良好的透氣性及皮膚表面鋪展性，能有效的吸收保持創面的濕潤。

附圖說明

圖1為本發明水凝膠敷料。

圖2為本發明水凝膠涂均勻抹性狀。

圖3為本發明水凝膠涂均勻抹性狀。

圖4為本發明水凝膠敷料與市售水凝膠敷料抑菌效果對比，上側一個圈為空白對照組，左側兩個圈對應本發明水凝膠敷料，右面兩個圈對應市售水凝膠敷料。

圖5為本發明水凝膠敷料抑菌圈。

圖6為本發明水凝膠多孔結構掃描電鏡圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明，但本發明并不限于以下實施例。以下實施例羧甲基殼聚糖的分子量為15000-20000。

實施例1

取羧甲基殼聚糖粉末500mg，在攪拌下加入40mg/mL的季銨化聚乙烯亞胺(季銨化程度50％)水溶液中，然后加入40mg/mL的海藻酸鈉溶液，攪拌10-30min后均勻成膠，原料質量比為羧甲基殼聚糖：季銨化聚乙烯亞胺：海藻酸鈉溶液：水＝1：0.3：0.7：9。

實施例2

取羧甲基殼聚糖配成100mg/mL的溶液5mL，在攪拌下加入40mg/mL的季銨化聚乙烯亞胺(季銨化程度50％)水溶液中、然后加入40mg/mL的海藻酸鈉溶液，攪拌10-30min后均勻成膠，原料質量比為羧甲基殼聚糖：季銨化聚乙烯亞胺：海藻酸鈉溶液：水＝0.6：0.1：0.5：8.5。

實施例3

取羧甲基殼聚糖粉末550mg，攪拌下加入20mg/mL的海藻酸鈉溶液，然后加入40mg/mL的季銨化聚乙烯亞胺(季銨化程度為70％)水溶液，攪拌10-30min后均勻成膠，原料質量比為羧甲基殼聚糖：季銨化聚乙烯亞胺：海藻酸鈉溶液：水＝1：0.2：0.4：9.2。

實施例4

取30mg/mL季銨化聚乙烯亞胺(季銨化程度為50％)溶液，在攪拌條件下陸續加入羧甲基殼聚糖，使其加入后在體系中分散均勻，然后加入20mg/mL的海藻酸鈉溶液，攪拌10-30min后均勻成膠，原料質量比為羧甲基殼聚糖：季銨化聚乙烯亞胺：海藻酸鈉溶液：水＝0.8：0.2：0.4：8.6。

實施例5

取500mg羧甲基殼聚糖粉末與200mg季銨化聚乙烯亞胺(季銨化程度為60％)粉末充分攪拌混合均勻，加入40mg/mL的海藻酸鈉溶液，繼續攪拌至均勻成膠。，原料質量比為羧甲基殼聚糖：季銨化聚乙烯亞胺：海藻酸鈉溶液：水＝1：0.4：0.8：9.2。

抑菌實施例

抑菌試驗條件參照消毒技術規范(2008年版)中2.1.7抗(抑)菌試驗方法進行。抑菌測試樣品為實施例1和市售水凝膠，實驗菌種為大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌。試驗后測得水凝膠對常見菌落如：大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌的抑菌環直徑范圍如表1所示。

表1·實施例1抑菌環直徑