專利背景 隨著創面“濕潤癒合”理論的提出和生物材料的發展,新型敷料特別是新型聚氨酯敷料不斷出現。傳統創面敷料(如紗布、棉花)等有許多缺點:易滋生細菌,創面滲出液易與乾燥真皮組織一起形成痂皮,妨礙上皮化;同時創面易與敷料粘連,換藥揭起時引起疼痛,帶來二次創傷。新型聚氨酯敷料能夠保持創面的濕潤,控制水蒸氣透過速率,並抵禦細菌的侵入;其海綿狀多孔層狀結構有利於創面分泌物的排出,促進創面組織的癒合;使用起來感覺舒適;具有優良的生物相容性,無致畸變作用,無過敏反應;毒性試驗符合醫用要求;具有優良的韌性和彈性,加工性能好,加工方式多樣等諸多優點,因此在創面敷料和組織工程等領域得到廣泛套用。
2017年12月前已有的聚氨酯泡沫敷料,主要是添加了一些能夠促傷口癒合的活性物質,和/或具有抗菌效果的中藥提取成分,如藻酸鹽、殼聚糖、透明質酸及其鹽、皂角苷、桉樹腦、生育酚等等。雖然這些新型的聚氨酯泡沫敷料能夠促進創面組織的癒合,具有一定的殺菌作用,但並不能抑制創面疤痕形成,或抑制作用較弱,導致患者在創面癒合後仍需要使用其他疤痕修復產品。
發明內容 專利目的 《一種聚氨酯泡沫敷料及其製備方法》的目的在於提供一種聚氨酯泡沫敷料及其製備方法,將該聚氨酯泡沫敷料用於覆蓋創面,能夠吸收創面滲液,為傷口維持一個濕性癒合的微環境,有效地有抑制疤痕形成、促進創面癒合。
技術方案 《一種聚氨酯泡沫敷料及其製備方法》提供的聚氨酯泡沫敷料,由包括以下的原料製成:
水性聚氨酯預聚體、水溶性殼聚糖、粉防己鹼、三苯氧胺、異氰酸酯、表面活性劑、催化劑、發泡劑和純化水。
組織損傷後的修復中疤痕形成的原因是由於成纖維細胞表達的膠原蛋白代謝功能失去正常的調控,合成能力增強,而降解能力降低,引起膠原纖維蛋白過度沉積,同時細胞外基質表達量也增加,導致傷口肉芽組織過度增生,肉芽組織逐漸發生纖維化。在此過程中,成纖維細胞、表皮細胞、炎症細胞、細胞外基質及一系列相關細胞因子的作用起到了關鍵作用。同時,炎症、感染、張力對合等因素也在瘢痕增生中起到了重要作用。以修復過程來看,在瘢痕形成早期干預膠原分泌、沉積、交聯,瘢痕形成晚期抑制成纖維細胞數量,都有可能對瘢痕增生起到抑制作用。
殼聚糖及其衍生物能直接或通過改變如生化因子、干擾素、腫瘤壞死因子、白介素等各種因子的表達,抑制瘢痕中成纖維細胞的增殖、分化及分泌功能;能改變傷口及瘢痕中免疫細胞的作用;能減少膠原形成,促進膠原降解;促進傷口肉芽血液循環的建立,減輕組織缺氧;促進表皮細胞和內皮細胞的生長,加速傷口癒合;抑制創面細菌繁殖,減輕感染,加速癒合。
粉防己鹼是從中藥漢方己根中提取的生物鹼,是一種鈣離子拮抗劑,具有對人類皮膚成纖維細胞生長的直接抑制作用,可以有效抑制創面疤痕形成。
三苯氧胺是一種雌激素拮抗劑,可以有效抑制疤痕成纖維細胞的生長和膠原合成,三苯氧胺可以選擇性的抑制增生性疤痕分離的成纖維細胞DNA及膠原的合成,且抑制效果對比正常皮膚成纖維細胞的抑制作用程度大。
該發明經過長期的研究探索發現,在聚氨酯泡沫敷料中同時加入水溶性殼聚糖、粉防己鹼、三苯氧胺,能夠顯著提高傷口癒合效果,同時提高傷口癒合的速度,將傷口癒合的時間縮短至5~6天。
作為優選,該發明提供的聚氨酯泡沫敷料,由下述重量份數配比的原料通過發泡製成:
水性聚氨酯預聚體70~100份、水溶性殼聚糖10~20份、粉防己鹼0.1~1份、三苯氧胺0.1~1份、異氰酸酯20~150份、表面活性1~5份、催化劑1~5份、發泡劑2~4份和純化水50~200份。
在該發明提供的一些具體實施例中,各原料的重量份數為:
水性聚氨酯預聚體80~90份、水溶性殼聚糖12~15份、粉防己鹼0.1~0.6份、三苯氧胺0.1~0.6份、異氰酸酯60~120份、表面活性2~3份、催化劑1~3份、發泡劑2~3份和純化水80~120份。
在該發明提供的一些具體實施例中,各原料的重量份數為:
水性聚氨酯預聚體80份、水溶性殼聚糖12份、粉防己鹼0.2份、三苯氧胺0.1份、異氰酸酯60份、表面活性2份、催化劑1份、發泡劑2份和純化水100份。
作為優選,所述水溶性殼聚糖為羧甲基殼聚糖、羥丙基殼聚糖和殼聚糖季銨鹽中的一種或多種。在該發明提供的一些具體實施例中,羧甲基殼聚糖、羥丙基殼聚糖的取代度優選為60%~100%。在該發明提供的另一些具體實施例中,羧甲基殼聚糖、羥丙基殼聚糖和殼聚糖季銨鹽的脫乙醯度優選為70%-95%。
所述水性聚氨酯預聚體為Bayhydur305、Bayhydur2655、Bayhydur401-7、BayhydurT0607、BayhydurN3390、Bayhydur 2547、Bayhydur 3100、BayerBayhydrolBL5140、Bayhydur XP 2487/1、BayerDesmodur N3600、BayerBayhydrolD 356、BayerDesmodur、Z4470MPA/XIPDI和Acure 8110中的一種或多種。
所述發泡劑為正戊烷、正己烷、正庚烷、異丁烷、異戊烷、四氫呋喃、石油醚、三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷和二氯四氟乙烷中的一種或多種。
所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、矽油、硬脂酸、卵磷脂、脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦,聚山梨酯、硫酸化蓖麻油、二辛基琥珀酸磺酸鈉和苯扎氯銨中的一種或多種。
所述催化劑為辛酸亞錫、N,N-二甲基環己胺、雙(2-二甲氨基乙基)醚、三亞乙基二胺、羧酸鉀、1,3,5-三(二甲氨丙基)-六氫化三嗪和二月桂酸二丁基錫中的一種或多種。
所述異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、氫化苯基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、多次亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)中的一種或多種。
在該發明提供的一些具體實施例中,該發明的聚氨酯泡沫敷料由如下重量份的原料製成:
Bayhydur 2547 80份、羧甲基殼聚糖12份、粉防己鹼0.2份、三苯氧胺0.1份、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)60份、十二烷基硫酸鈉2份、辛酸亞錫1份、四氫呋喃2份、純化水100份。
在該發明提供的一些具體實施例中,該發明的聚氨酯泡沫敷料由如下重量份的原料製成:
Bayhydur2655 90份、羥丙基殼聚糖15份、粉防己鹼0.1份、三苯氧胺0.2份、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)120份、有機矽油3份、辛酸亞錫2份、石油醚3份、純化水120份。
在該發明提供的一些具體實施例中,該發明的聚氨酯泡沫敷料由如下重量份的原料製成:
Bayhydur 3100 85份、殼聚糖季銨鹽14份、粉防己鹼0.6份、三苯氧胺0.6份二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)70份、聚山梨酯(吐溫)2份、辛酸亞錫2份、四氫呋喃2份、純化水100份。
在該發明提供的一些具體實施例中,該發明的聚氨酯泡沫敷料由如下重量份的原料製成:
Bayhydur3100 70份、殼聚糖季銨鹽10份、粉防己鹼1份、三苯氧胺0.1份、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)150份、聚山梨酯5份、辛酸亞錫1份、四氫呋喃4份、純化水100份。
在該發明提供的一些具體實施例中,該發明的聚氨酯泡沫敷料由如下重量份的原料製成:
Bayhydur3100 100份、殼聚糖季銨鹽20份、粉防己鹼0.1份、三苯氧胺1份、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)50份、聚山梨酯1份、辛酸亞錫5份、四氫呋喃2份、純化水100份。
該發明還提供了聚氨酯泡沫敷料的製備方法,包括:
分別稱取水性聚氨酯預聚體、發泡劑、水溶性殼聚糖、粉防己鹼、三苯氧胺、表面活性劑、催化劑、純化水,室溫條件下1000~3000轉/分鐘攪拌3~10分鐘;
加入異氰酸酯,繼續攪拌1~3分鐘,置於發泡模具中,50~70℃下保溫30~50分鐘,脫模、切割,得到所述聚氨酯泡沫敷料。
改善效果 《一種聚氨酯泡沫敷料及其製備方法》通過實驗證實,該發明的聚氨酯泡沫敷料以水性聚氨酯預聚體和異氰酸酯為原料,加入表面活性劑、催化劑、發泡劑,並添加水溶性殼聚糖、粉防己鹼、三苯氧胺三種活性成分,這三種活性成分與水性聚氨酯預聚體、異氰酸酯、表面活性劑、催化劑、發泡劑共同作用,各組分之間發揮協同增效作用,使得製得的聚氨酯泡沫敷料具有顯著的傷口癒合效果,並顯著提高傷口癒合的速度,將傷口癒合的時間縮短至5~6天。
技術領域 《一種聚氨酯泡沫敷料及其製備方法》涉及醫藥技術領域,尤其涉及一種聚氨酯泡沫敷料及其製備方法。
權利要求 1 .一種聚氨酯泡沫敷料,由包括以下的原料製成:水性聚氨酯預聚體、水溶性殼聚糖、粉防己鹼、三苯氧胺、異氰酸酯、表面活性劑、催化劑、發泡劑和純化水。
2.根據權利要求1所述的聚氨酯泡沫敷料,其特徵在於,各原料的重量份數為:水性聚氨酯預聚體70~100份、水溶性殼聚糖10~20份、粉防己鹼0 .1~1份、三苯氧胺0 .1~1份、異氰酸酯20~150份、表面活性1~5份、催化劑1~5份、發泡劑2~4份和純化水50~200份。
3.根據權利要求1所述的聚氨酯泡沫敷料,其特徵在於,各原料的重量份數為:水性聚氨酯預聚體80~90份、水溶性殼聚糖12~15份、粉防己鹼0 .1~0 .6份、三苯氧胺0 .1~0 .6份、異氰酸酯60~120份、表面活性2~3份、催化劑1~3份、發泡劑2~3份和純化水80~120份。
4.根據權利要求3所述的聚氨酯泡沫敷料,其特徵在於,各原料的重量份數為:水性聚氨酯預聚體80份、水溶性殼聚糖12份、粉防己鹼0 .2份、三苯氧胺0 .1份、異氰酸酯60份、表面活性2份、催化劑1份、發泡劑2份和純化水100份。
5.根據權利要求1~4任一項所述的聚氨酯泡沫敷料,其特徵在於,所述水溶性殼聚糖為羧甲基殼聚糖、羥丙基殼聚糖和殼聚糖季銨鹽中的一種或多種,所述羧甲基殼聚糖、羥丙基殼聚糖的取代度優選為60%~100%。
6.根據權利要求1~4任一項所述的聚氨酯泡沫敷料,其特徵在於,所述所述水溶性殼聚糖的脫乙醯度為70%-95%。
7 .根據權利要求1~4任一項所述的聚氨酯泡沫敷料,其特徵在於,所述水性聚氨酯預聚體為Ba y h yd u r 3 0 5、Ba y h yd u r 2 6 5 5、Ba y h yd u r 4 01 - 7、BayhydurT0607、BayhydurN3390、Bayhydur 2547、Bayhydur 3100、BayerBayhydrolBL5140、Bayhydur XP 2487/1、BayerDesmodur N3600、BayerBayhydrol D 356、BayerDesmodur、Z4470MPA/XIPDI和Acure 8110中的一種或兩種以上。
8.根據權利要求1~4任一項所述的聚氨酯泡沫敷料,其特徵在於,所述發泡劑為正戊烷、正己烷、正庚烷、異丁烷、異戊烷、四氫呋喃、石油醚、三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷和二氯四氟乙烷中的一種或兩種以上。
9.根據權利要求1~4任一項所述的聚氨酯泡沫敷料,其特徵在於,所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、矽油、硬脂酸、卵磷脂、脂肪酸甘油酯,脂肪酸山梨坦,聚山梨酯、硫酸化蓖麻油、二辛基琥珀酸磺酸鈉和苯扎氯銨中的一種或多種。
10.根據權利要求1~4任一項所述的聚氨酯泡沫敷料,其特徵在於,所述催化劑為辛酸亞錫、N,N-二甲基環己胺、雙(2-二甲氨基乙基)醚、三亞乙基二胺、羧酸鉀、1,3,5-三(二甲氨丙基)-六氫化三嗪和二月桂酸二丁基錫中的一種或多種。
11 .根據權利要求1~4任一項所述的聚氨酯泡沫敷料,其特徵在於,所述異氰酸酯為六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、氫化苯基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、多次亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)中的一種或多種。
12.權利要求1~11任一項所述的聚氨酯泡沫敷料的製備方法,其特徵在於,包括:分別稱取水性聚氨酯預聚體、發泡劑、水溶性殼聚糖、粉防己鹼、三苯氧胺、表面活性劑、催化劑、純化水,室溫條件下1000~3000轉/分鐘攪拌3~10分鐘;加入異氰酸酯,繼續攪拌1~3分鐘,置於發泡模具中,50~70℃下保溫30~50分鐘,脫模、切割,得到所述聚氨酯泡沫敷料。
實施方式 原料:
Bayhydur 2547 80份、羧甲基殼聚糖12份、粉防己鹼0.2份、三苯氧胺0.1份、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)60份、十二烷基硫酸鈉2份、辛酸亞錫1份、四氫呋喃2份、純化水100份。其中羧甲基殼聚糖取代度為85%,脫乙醯度為90%。
製備方法:
①分別稱取所述重量份配比的Bayhydur 2547、四氫呋喃、羧甲基殼聚糖、粉防己鹼、三苯氧胺、十二烷基硫酸鈉、辛酸亞錫、純化水,在室溫,2500轉/分鐘的條件下攪拌4分鐘後。
②稱取並加入所述重量份配比的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI),繼續攪拌1分鐘後,放入發泡模具中在55℃下保溫35分鐘,脫模後切割得到聚氨酯聚氨酯泡沫敷料。
原料:
Bayhydur2655 90份、羥丙基殼聚糖15份、粉防己鹼0.1份、三苯氧胺0.2份、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)120份、有機矽油3份、辛酸亞錫2份、石油醚3份、純化水120份。其中羥丙基殼聚糖取代度為80%,脫乙醯度為85%。
製備方法:
①分別稱取所述重量份配比的Bayhydur2655、石油醚、羥丙基殼聚糖、粉防己鹼、三苯氧胺、有機矽油、辛酸亞錫、純化水,在室溫,2000轉/分鐘的條件下攪拌5分鐘後。
②稱取並加入所述重量份配比的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI),繼續攪拌1分鐘後,放入發泡模具中在60℃下保溫40分鐘,脫模後切割得到聚氨酯聚氨酯泡沫敷料。
原料:
Bayhydur 3100 85份、殼聚糖季銨鹽14份、粉防己鹼0.6份、三苯氧胺0.6份、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)70份、聚山梨酯(吐溫)2份、辛酸亞錫2份、四氫呋喃2份、純化水100份。其中殼聚糖季銨鹽的脫乙醯度為95%。
製備方法:
①分別稱取所述重量份配比的Bayhydur 3100、四氫呋喃、殼聚糖季銨鹽、粉防己鹼、三苯氧胺、聚山梨酯(吐溫)、辛酸亞錫、純化水,在室溫,2000轉/分鐘的條件下攪拌5分鐘後。
②稱取並加入所述重量份配比的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI),繼續攪拌1分鐘後,放入發泡模具中在60℃下保溫40分鐘,脫模後切割得到聚氨酯聚氨酯泡沫敷料。
原料:
Bayhydur3100 70份、殼聚糖季銨鹽10份、粉防己鹼1份、三苯氧胺0.1份、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)150份、聚山梨酯5份、辛酸亞錫1份、四氫呋喃4份、純化水100份。其中殼聚糖季銨鹽的脫乙醯度為85%。
製備方法同實施例1。
原料:
Bayhydur3100 100份、殼聚糖季銨鹽20份、粉防己鹼0.1份、三苯氧胺1份、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)20份、聚山梨酯1份、辛酸亞錫5份、四氫呋喃2份、純化水100份。其中殼聚糖季銨鹽的脫乙醯度為70%。
製備方法同實施例1。
對比例1聚氨酯泡沫敷料的製備
原料:
Bayhydur 2547 80份、四氫呋喃2份、十二烷基硫酸鈉2份、辛酸亞錫1份、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)60份、純化水100份。
製備方法:
①分別稱取所述重量份配比的Bayhydur 2547、四氫呋喃、十二烷基硫酸鈉、辛酸亞錫、純化水,在室溫,2500轉/分鐘的條件下攪拌4分鐘後。
②稱取並加入所述重量份配比的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI),繼續攪拌1分鐘後,放入發泡模具中在55℃下保溫35分鐘,脫模後切割得到聚氨酯聚氨酯泡沫敷料。
對比例2聚氨酯泡沫敷料的製備
原料:
Bayhydur2655 90份、石油醚3份、有機矽油3份、辛酸亞錫2份、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)80份、純化水120份。
製備方法:
①分別稱取所述重量份配比的Bayhydur2655、石油醚、有機矽油、辛酸亞錫、純化水,在室溫,2000轉/分鐘的條件下攪拌5分鐘後。
②稱取並加入所述重量份配比的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI),繼續攪拌1分鐘後,放入發泡模具中在60℃下保溫40分鐘,脫模後切割得到聚氨酯聚氨酯泡沫敷料。
對比例3聚氨酯泡沫敷料的製備
原料:
Bayhydur 3100 85份、四氫呋喃2份、聚山梨酯(吐溫)2份、辛酸亞錫2份、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)70份、純化水100份。
製備方法:
①分別稱取所述重量份配比的Bayhydur 3100、四氫呋喃、聚山梨酯(吐溫)、辛酸亞錫、純化水,在室溫,2000轉/分鐘的條件下攪拌5分鐘後。
②稱取並加入所述重量份配比的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI),繼續攪拌1分鐘後,放入發泡模具中在60℃下保溫40分鐘,脫模後切割得到聚氨酯聚氨酯泡沫敷料。
對比例4聚氨酯泡沫敷料的製備
原料:
Bayhydur 2547 80份、羧甲基殼聚糖12份、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)60份、十二烷基硫酸鈉2份、辛酸亞錫1份、四氫呋喃2份、純化水100份。其中羧甲基殼聚糖取代度為85%,脫乙醯度為90%。
製備方法:
①分別稱取所述重量份配比的Bayhydur 2547、四氫呋喃、十二烷基硫酸鈉、辛酸亞錫、純化水,在室溫,2500轉/分鐘的條件下攪拌4分鐘後。
②稱取並加入所述重量份配比的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI),繼續攪拌1分鐘後,放入發泡模具中在55℃下保溫35分鐘,脫模後切割得到聚氨酯聚氨酯泡沫敷料。
對比例5聚氨酯泡沫敷料的製備
原料:
Bayhydur 2547 80份、羧甲基殼聚糖12份、三苯氧胺0.1份、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)60份、十二烷基硫酸鈉2份、辛酸亞錫1份、四氫呋喃2份、純化水100份。其中羧甲基殼聚糖取代度為85%,脫乙醯度為90%。
製備方法:
①分別稱取所述重量份配比的Bayhydur 2547、四氫呋喃、十二烷基硫酸鈉、辛酸亞錫、純化水,在室溫,2500轉/分鐘的條件下攪拌4分鐘後。
②稱取並加入所述重量份配比的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI),繼續攪拌1分鐘後,放入發泡模具中在55℃下保溫35分鐘,脫模後切割得到聚氨酯聚氨酯泡沫敷料。
對比例6聚氨酯泡沫敷料的製備
原料:
Bayhydur 2547 80份、羧甲基殼聚糖12份、粉防己鹼0.2份、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)60份、十二烷基硫酸鈉2份、辛酸亞錫1份、四氫呋喃2份、純化水100份。其中羧甲基殼聚糖取代度為85%,脫乙醯度為90%。
製備方法:
①分別稱取所述重量份配比的Bayhydur 2547、四氫呋喃、十二烷基硫酸鈉、辛酸亞錫、純化水,在室溫,2500轉/分鐘的條件下攪拌4分鐘後。
②稱取並加入所述重量份配比的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI),繼續攪拌1分鐘後,放入發泡模具中在55℃下保溫35分鐘,脫模後切割得到聚氨酯聚氨酯泡沫敷料。
對該發明的實施例1-5和對比例1-6的聚氨酯泡沫敷料根據YY/T1477.2-2016《接觸性創面敷料性能評價用標準試驗模型第2部分:評價促創面癒合性能的動物燙傷模型》進行動物實驗性能測試,結果如下表:
表1性能測試結果
表1
取實施例1~5製得的聚氨酯泡沫敷料,試用人數150人分為五個實驗組,每組30人,分別使用實施例1~5的。試用期間,未發現任何不良影響,所有人使用後創口癒合情況有所改善,其中,145人使用3~5天傷口快速癒合,並且未留下疤痕。以下是幾例典型病例:
張某某,女,28歲,切菜時將左手食指切傷,傷口長2.3厘米,用自來水沖洗傷口後仍然出血,立即外敷本品,出血即止,3d後傷口癒合,無感染,無疤痕。
陳某某,男,32歲,開水燙傷右手臂,燙傷面積約為5x5平方厘米,患處產生水泡周邊皮膚發紅,挑破水泡後外敷本品,5d後傷口癒合,無感染,無疤痕。
李某某,女,35歲,膝蓋摔倒時擦傷,約在10x10平方厘米範圍內多個分散創面,表皮剝脫、翻卷創口較深,清創後外敷本品,4d後傷口癒合,無感染,無疤痕。
專利榮譽 2021年6月24日,《一種聚氨酯泡沫敷料及其製備方法》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。