本发明涉及伤口敷料,涉及一种用于伤口敷料的聚乙烯醇复合水凝胶及其制备方法和应用。
背景技术:
1、水凝胶是水分子和亲水聚合物网络的聚合体。水凝胶的高含水量使其能够溶解和运输离子和许多小分子。水凝胶能将药物递送至皮肤伤口处,还可以为伤口提供足够的水分和氧气,加速伤口的愈合,具有的一定的机械强度可以保护伤口免受二次伤害。因此,水凝胶在伤口敷料领域具有很大应用潜力。
2、溶胀是水凝胶的基本特性之一,文献1(pva/poly(hexamethylene guanidine)/gallic acid composite hydrogel films and their antibacterial performance[j].acs applied polymer materials,2021,3(8):3867-3877.)和文献2(incorporation ofzno nanoparticles into heparinised polyvinyl alcohol/chitosan hydrogels forwound dressing application[j].international journal of biologicalmacromolecules,2018,114:1203-1215.)表明,适当溶胀的水凝胶可以吸收创面渗出液,促进创面愈合,但过度溶胀可能导致双重感染。理想的伤口敷料的溶胀率约为100~900%。且文献3(self-crosslinked chitosan/kappa-carrageenan-based biomimetic membranesto combat diabetic burn wound infections[j].international journal ofbiological macromolecules,2022,197:157-168.)表明,适当的水蒸气透过率(wvtr)是伤口敷料的必要条件。wvtr不宜过高,否则可能会导致伤口脱水;也不宜过低,否则会导致伤口渗出物堆积。理想敷料的wvtr在2000~2500g/(m2·d)范围内。
3、聚乙烯醇(pva)是一种水溶性多羟基聚合物,由于其优异的机械强度、生物相容性和无毒性,已被制成水凝胶用于伤口敷料。然而,现有技术中所制备的聚乙烯醇(pva)水凝胶或者聚乙烯醇复合其他天然化合物的水凝胶,均难以在上述机械强度、水蒸气透过率和溶胀率等多个方向满足伤口敷料的要求。
4、鉴于此,提出本发明。
技术实现思路
1、本发明提供一种用于伤口敷料的聚乙烯醇复合水凝胶及其制备方法和应用,用以解决现有技术中聚乙烯醇(pva)水凝胶或者聚乙烯醇复合其他天然化合物的水凝胶难以在上述机械强度、水蒸气透过率和溶胀率等多个方向满足伤口敷料要求的缺陷。
2、第一方面,本发明提供一种聚乙烯醇复合水凝胶,采用循环冻融法制备得到;制备所述聚乙烯醇复合水凝胶的原料包括聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠和石榴皮提取物。
3、所述聚乙烯醇复合水凝胶中石榴皮提取物的质量含量为3%~9%。
4、所述石榴皮提取物和聚乙烯醇的质量比值大于等于0.8,优选为0.8~1.15。
5、所述石榴皮提取物是以石榴皮为主要原料,以乙醇作为提取溶剂,以石油醚作为萃取溶剂制得。
6、根据本发明提供的所述聚乙烯醇复合水凝胶,所述聚乙烯醇和羧甲基纤维素钠的质量比为12:0.1~0.2。
7、根据本发明提供的所述聚乙烯醇复合水凝胶,制备所述水凝胶的溶剂包括丙三醇和水;优选地,所述丙三醇和水的质量比为0.5~1.5:1。
8、根据本发明提供的所述聚乙烯醇复合水凝胶,所述聚乙烯醇复合水凝胶的溶胀率为150%~900%,水蒸气透过率为2000~2500g/(m2·d),抗拉强度为0.3mpa以上。
9、第二方面,本发明还提供如上所述聚乙烯醇复合水凝胶的制备方法,包括:
10、制备石榴皮提取物;
11、所述石榴皮提取物加入至聚乙烯醇和羧甲基纤维素钠的混合溶液中得到水凝胶溶液;
12、所述水凝胶溶液采用循环冻融法制备得到所述聚乙烯醇复合水凝胶。
13、根据本发明提供的所述聚乙烯醇复合水凝胶的制备方法,聚乙烯醇和羧甲基纤维素钠的混合溶液的制备包括:
14、将聚乙烯醇加入丙三醇和水的混合溶液中得聚乙烯醇溶液;
15、将羧甲基纤维素钠加入丙三醇和水的混合溶液中得羧甲基纤维素钠溶液;
16、将所述聚乙烯醇溶液和所述羧甲基纤维素钠溶液混合。
17、优选地,所述聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的质量浓度为5~15%。
18、优选地,所述羧甲基纤维素钠溶液中羧甲基纤维素钠的质量浓度为0.5~2%。
19、根据本发明提供的所述聚乙烯醇复合水凝胶的制备方法,所述循环冻融法包括:冷冻温度为-90~-10℃,解冻温度为4~25℃。
20、优选地,所述循环冻融法包括:在-30~-10℃温度在冷冻5~10h,在20~25℃温度下解冻0.5~3h。
21、相邻两次冻融期间,不需要搅拌。
22、根据本发明提供的所述聚乙烯醇复合水凝胶的制备方法,制备石榴皮提取物包括:将洗净后的石榴皮制成石榴皮粉,而后石榴皮粉与乙醇水溶液混合,在一定温度下静置提取,所得上清液经石油醚萃取,旋转浓缩后冻干,即得。
23、优选地,所述乙醇水溶液的体积分数为40~60%。
24、优选地,所述石榴皮粉与所述乙醇水溶液的质量体积比为100g:4~5l。
25、优选地,所述一定温度为60~100℃。
26、优选地,所述静置提取的时间为1~2h。
27、优选地,所述上清液经石油醚萃取3~5次后旋转浓缩。
28、第三方面,本发明还提供一种伤口敷料,包括如上所述聚乙烯醇复合水凝胶。
29、根据本发明提供的所述伤口敷料,所述聚乙烯醇复合水凝胶用于破坏细菌细胞膜;优选地,所述聚乙烯醇复合水凝胶在72h内石榴皮提取物的累计释放率为60%以上。
30、本发明提供的一种用于伤口敷料的聚乙烯醇复合水凝胶及其制备方法和应用,通过在聚乙烯醇和羧甲基纤维素钠的水凝胶体系中,进一步引入石榴皮提取物,发现,当特定含量的石榴皮提取物加入时,可以同时实现对聚乙烯醇和羧甲基纤维素钠的水凝胶的机械强度、水蒸气透过率和溶胀率的提升,达到溶胀率为150%~900%,水蒸气透过率为2000~2500g/(m2·d),抗拉强度为0.3mpa以上,满足伤口敷料的应用要求。
31、本发明所制得的聚乙烯醇复合水凝胶中ppe的释放主要归因于内外浓度差,累计释放率可以超过70%。从而具有良好的自由基清除效果和抗菌效果,其对dpph和abts自由基的清除率>90%,对s.aureus和e.coli抑菌率可达99%以上。
1.一种聚乙烯醇复合水凝胶,采用循环冻融法制备得到,其特征在于,包括:制备所述聚乙烯醇复合水凝胶的原料包括聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠和石榴皮提取物;
2.根据权利要求1所述聚乙烯醇复合水凝胶,其特征在于,所述聚乙烯醇和羧甲基纤维素钠的质量比为12:0.1~0.2。
3.根据权利要求1或2所述聚乙烯醇复合水凝胶,其特征在于,制备所述水凝胶的溶剂包括丙三醇和水;优选地,所述丙三醇和水的质量比为0.5~1.5:1。
4.根据权利要求1~3中任一项所述聚乙烯醇复合水凝胶,其特征在于,所述聚乙烯醇复合水凝胶的溶胀率为150%~900%,水蒸气透过率为2000~2500g/(m2·d),抗拉强度为0.3mpa以上。
5.权利要求1~4中任一项所述聚乙烯醇复合水凝胶的制备方法,其特征在于,包括:
6.根据权利要求5所述聚乙烯醇复合水凝胶的制备方法,其特征在于,聚乙烯醇和羧甲基纤维素钠的混合溶液的制备包括:
7.根据权利要求5或6所述聚乙烯醇复合水凝胶的制备方法,其特征在于,所述循环冻融法包括:冷冻温度为-90~-10℃,解冻温度为4~25℃;
8.根据权利要求5~7中任一项所述聚乙烯醇复合水凝胶的制备方法,其特征在于,制备石榴皮提取物包括:将洗净后的石榴皮制成石榴皮粉,而后石榴皮粉与乙醇水溶液混合,在一定温度下静置提取,所得上清液经石油醚萃取,旋转浓缩后冻干,即得。
9.一种伤口敷料,其特征在于,包括权利要求1~4中任一项所述聚乙烯醇复合水凝胶。
10.根据权利要求9所述伤口敷料,其特征在于,所述聚乙烯醇复合水凝胶用于破坏细菌细胞膜;优选地,所述聚乙烯醇复合水凝胶在72h内石榴皮提取物的累计释放率为60%以上。
