一种具有智能释放抗菌剂能力的医用敷料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有智能释放抗菌剂能力的医用敷料及其制备方法，属于医用敷料材料领域。该医用敷料的材质是无纺布，在无纺布的正面喷涂有防水透湿层，该防水透湿层由聚氨酯纳米纤维膜组成；在防水透湿层的表面涂覆水凝胶层，水凝胶层由水凝胶组成，而水凝胶内部负载有抗菌剂；在无纺布反面也喷涂有防水层。本发明专利技术还提供了一种制备方法，首先制备得到复合有聚氨酯纳米纤维膜的无纺布，再在无纺布的反面喷涂聚偏氟乙烯溶液，得到聚偏氟乙烯防水层；再将负载有抗菌剂的水凝胶涂覆在聚氨酯纳米纤维膜的表面，静置，即得具有智能释放抗菌剂的医用敷料。本发明专利技术制备方法简单，制备的医用敷料不仅防水透湿效果良好，还能够智能释放抗菌剂，降低细菌耐药性发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医用敷料材料领域，具体地，涉及一种具有智能释放抗菌剂能力的医用敷料及其制备方法。
技术介绍
纳米水凝胶是粒径在1～1000nm的水凝胶粒子，能稳定分散在水中形成胶体体系。智能纳米水凝胶是能对外界刺激产生响应的纳米水凝胶，因此又被称为刺激响应性纳米水凝胶。外界刺激通常包括微小的环境温度、分散介质pH和离子强度的变化，以及光、磁场、特定的化学物质或生物物质等。医用敷料是一类用以覆盖疮、伤口或其他损伤的重要医用材料，它们可替代受损的皮肤起到暂时性屏障作用，避免或控制伤口感染，提供有利于创面愈合的环境。目前可供临床上使用的敷料包括传统敷料(纱布敷料)、生物敷料(尸体皮、羊膜)和水凝胶敷料等。水凝胶类敷料是将水溶性高分子材料或其单体经特殊加工形成的一种具有三维网状结构且不溶于水的胶状物质，主要成分为70％～90％水及高分子材料。水凝胶敷料具备以下优点：吸水及保水性能良好，可以保持创面湿润，组织相容性好，不会粘合伤口，能减少更换敷料时带来的二次损伤，具有一定的抵抗细菌入侵的功能，防止伤口的感染，低毒甚至没有毒性。与此同时，在制备医用水凝胶敷料的时候可以掺入一定的药物，从而使用时在创口局部缓释以达到局部抗菌功能。水凝胶的合成主要分为物理交联、化学交联和辐射交联三大类。物理交联主要有共混法、冻融法、纺丝法等，作用机理主要是通过分子间缠结、
氢键、离子键、疏水相互作用以及生物特异性识别作用等次价键的作用而形成的凝胶。物理交联水凝胶的最大缺陷是力学性能的不足，使用价值小。化学交联主要有：接枝共聚，作用机理主要是由通过共价键交联形成三维网络聚合物，使用的交联剂有硼酸、醛类、环氧氯丙烷以及可以通过配位络合形成凝胶的重金属盐等，缺陷是其具有一定的细胞毒性。辐射交联是通过高能辐射(如电子辐射、γ射线)引起共价键交联。目前使用的水凝胶基本都是采用化学交联、辐射交联、物理交联中的一种合成方式制作而成，单一方式合成的水凝胶含有大量水分以交联点之间分子链长度分布过宽等因素，致使水凝胶机械强度低，非常易碎，且化学交联不可避免的在合成过程中会引入交联剂、引发剂及有机溶剂等，会使得凝胶体系的毒性增加。《辐射研究与辐射工艺学报》，2005年，23卷6期，355～358页，报道了题为含药水水凝胶膜的制备及其药物释放规律的研究。该文章研制了PEO(聚氧化乙烯)、PVA(聚乙烯醇)接枝共聚水凝胶膜，并在制作水凝胶过程中掺入了庆大霉素，研究了该含药水凝胶膜的药物体外释放规律。该水凝胶膜抗张强度及溶胀度合适。药物释放平稳，是一种优良的创面敷料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种具有智能释放抗菌剂能力的医用敷料及其制备方法。该医用敷料不仅在细菌感染时，能够定向释放抗菌剂，从而避免细菌的耐药性产生，同时还具有防水透湿等优点，对创面区域形成良好的保护。本专利技术公开了一种具有智能释放抗菌剂能力的医用敷料，该医用敷料的材质是无纺布，且在无纺布的正面方向喷涂有防水透湿层，且该防水透湿层由聚氨酯纳米纤维膜组成；在防水透湿层的表面涂覆有水凝胶层，该水凝胶层由水凝胶组成，而水凝胶层内部负载有抗菌剂；同时，在无纺布的反面方向也喷涂有防水层。具体地，所述水凝胶为聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸中的一种与聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯通过氢键作用构成，且聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸中
的一种与聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯的质量百分比为41～55：45～59。具体地，所述无纺布为医用无纺布，所述防水层为聚偏氟乙烯防水层。更具体地，所述聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸的平均分子量均为8～30kDa，聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯的平均分子量为5～20kDa。具体地，所述聚氨酯纳米纤维膜中的纳米纤维的直径为200～700nm，且构成纳米纤维膜的孔径控制在0.2～1.0μm之间。本专利技术还设计了一种具有智能释放抗菌剂能力的医用敷料的制备方法，包括如下制备步骤：1)通过热塑性纳米纤维制备技术，制备出聚氨酯纳米纤维，在分散剪切作用下，得到聚氨酯纳米纤维悬浮液；再将聚氨酯纳米纤维悬浮液均匀的喷淋在无纺布的正面，干燥，制备得到复合有聚氨酯纳米纤维膜的无纺布；2)在无纺布的反面喷涂聚偏氟乙烯溶液，得到聚偏氟乙烯防水层；3)将聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸溶液中的一种、聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯溶液和抗菌剂混合均匀，得到半固态混合物，再将该半固态混合物涂覆在所述步骤1)中制备的聚氨酯纳米纤维膜的表面，静置，即得到具有智能释放抗菌剂的医用敷料。具体地，所述步骤3)中，聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸溶液的质量浓度百分数为20～35％，聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯溶液的质量浓度百分数为14～42％，且静置时间为20～40min。具体地，所述步骤1)中，聚氨酯纳米纤维悬浮液的纳米纤维直径控制在200～700nm之间，且聚氨酯纳米纤维悬浮液的质量浓度百分数为20～35％。具体地，所述步骤1)中，将聚氨酯纳米纤维悬浮液喷淋在无纺布的正面，然后使用热风烘干干燥，制备得到聚氨酯纳米纤维膜的厚度为0.1～0.3mm。具体地，所述步骤2)中，聚偏氟乙烯溶液的质量浓度百分数为5～10％，且喷涂时间为3～5s。为了更好的实现本专利技术的技术方案，本专利技术中使用的抗菌剂包括万古霉素、左氧氟沙星、莫匹罗星和硫酸庆大霉素等常见的抗生素。本专利技术中使用的热塑性纳米纤维的制备方法为熔融挤出相分离法，其基本原理为：将两种热力学互不相容的聚合物在双螺杆挤出机中充分熔融共混、挤出，共混的聚合物熔体在挤出机和喷丝头内受到剪切和拉伸复合力场的作用下伸长而变形，形成纳米纤维束，最后，去除基质聚合物，获得所需种类的热塑性纳米纤维。本专利技术制备的产品的工作原理在于：本专利技术制备的医用敷料，由聚氨酯纳米纤维膜作为防水透湿层，不仅对细菌具有良好的阻隔效果，而且具有良好的透气、透湿效果；在聚氨酯纳米纤维膜的表面涂覆有聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸中的一种与聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯构成的水凝胶层，在水凝胶层里负载有抗菌剂。本专利技术制备的水凝胶对细菌液敏感，尤其是对细菌液的酸碱性敏感，当周围环境的pH为弱酸性时，水凝胶会膨胀分解，由此，水凝胶里负载的抗菌剂会迅速的释放出来，针对靶标细菌起到定向杀菌的效果。同时该医用敷料还具有聚偏氟乙烯防水层，能起到防水的效果。本专利技术制备方法的工作原理在于：本专利技术的水凝胶由聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸与聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯通过氢键作用力构成，同时，在制备水凝胶层的过程中，将抗菌剂混合载入，制备得到负载有抗菌剂的水凝胶层；再将负载有抗菌剂的水凝胶层涂敷在聚氨酯纳米纤维膜的表面，而聚氨酯纳米纤维膜涂覆在无纺布的正面，同时，在无纺布的反面涂覆有偏氟乙烯防水层，最终制备得到既具有防水层，又有防水透湿层，同时还具有负载抗菌剂的水凝胶层的医用敷料。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术制备的医用敷料具有负载抗菌剂的水凝胶层，针对弱酸性细菌环境能达到智能释放抗菌剂，定向杀菌的目的，从而实现减少抗生素的
使用，降低细菌耐药性的发生率。2、本专利技术制备的医用敷料具有防水透湿层和防水层，在使用时可以对创面区域形成良好的保护，避免伤口进一步严重化。3、本专利技术制备的负载有万古霉素的医用敷料对金黄色葡萄球菌具有快速抑制作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有智能释放抗菌剂能力的医用敷料，该医用敷料的材质是无纺布，其特征在于：在无纺布的正面方向喷涂有防水透湿层，且该防水透湿层由聚氨酯纳米纤维膜组成；在防水透湿层的表面涂覆有水凝胶层，该水凝胶层由水凝胶组成，而水凝胶内部负载有抗菌剂；同时，在无纺布的反面方向也喷涂有防水层。

【技术特征摘要】
1.一种具有智能释放抗菌剂能力的医用敷料，该医用敷料的材质是无纺布，其特征在于：在无纺布的正面方向喷涂有防水透湿层，且该防水透湿层由聚氨酯纳米纤维膜组成；在防水透湿层的表面涂覆有水凝胶层，该水凝胶层由水凝胶组成，而水凝胶内部负载有抗菌剂；同时，在无纺布的反面方向也喷涂有防水层。2.根据权利要求1所述的具有智能释放抗菌剂能力的医用敷料，其特征在于：所述水凝胶为聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸中的一种与聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯通过氢键作用构成，且聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸中的一种与聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯的质量百分比为41～55:45～59。3.根据权利要求1所述的具有智能释放抗菌剂能力的医用敷料，其特征在于：所述无纺布为医用无纺布，且防水层为聚偏氟乙烯防水层。4.根据权利要求2所述的具有智能释放抗菌剂能力的医用敷料，其特征在于：所述聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸的平均分子量均为8～30kDa，聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯的平均分子量为5～20kDa。5.根据权利要求1或2或3所述的具有智能释放抗菌剂能力的医用敷料，其特征在于：所述聚氨酯纳米纤维膜中的纳米纤维的平均直径为200～700nm，且构成聚氨酯纳米纤维膜的孔径控制在0.2～1.0μm之间。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种具有智能释放抗菌剂能力的医用敷料的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：1)通过热塑性纳米纤维制备技术，制备出聚氨酯纳米纤维，在分散剪切作用下，得到聚氨酯纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁振坦，王栋，张佳琪，王雯雯，王小俊，王跃丹，蒋海青，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42