聚氨酯泡绵敷料的制备方法及伤口敷料贴片
阅读说明：本技术 聚氨酯泡绵敷料的制备方法及伤口敷料贴片 (Preparation method of polyurethane foam dressing and wound dressing patch ) 是由 陈思贤 陈敬伦 陈盈珊 张腊梅 于 2021-02-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了聚氨酯泡绵敷料的制备方法及伤口敷料贴片,涉及医疗领域,聚氨酯泡绵敷料的制备方法,包括如下步骤：步骤A：将摩尔比为1:3～1:8的疏水性多元醇与亲水性二异氰酸酯混合搅拌,反应得到含有3～6个异氰酸酯基团的预聚物；步骤B：将步骤A中得到的预聚物、亲水性聚醚多元醇、发泡剂、封端剂、强化剂和催化剂以摩尔比为1:(0.5-2):(0.2-0.8):(0.2-0.8):(0.2-0.8)混合搅拌,反应形成聚氨酯泡绵敷料。伤口敷料贴片,包括防水透气膜、聚氨酯泡绵敷料和黏着层,所述黏着层将防水透气膜黏着在聚氨酯泡绵敷料上。本发明有利于形成可供水气穿透的微小缝隙,能够将伤口和正常皮肤的水分进行充分调节,加快伤口愈合的速度。(The invention discloses a preparation method of polyurethane foam dressing and a wound dressing patch, relating to the field of medical treatment, and the preparation method of the polyurethane foam dressing comprises the following steps: step A: mixing and stirring hydrophobic polyol and hydrophilic diisocyanate in a molar ratio of 1: 3-1: 8, and reacting to obtain prepolymer containing 3-6 isocyanate groups; and B: and B, mixing and stirring the prepolymer obtained in the step A, the hydrophilic polyether polyol, the foaming agent, the end-capping agent, the reinforcing agent and the catalyst in a molar ratio of 1 (0.5-2) to (0.2-0.8) to react to form the polyurethane foam dressing. The wound dressing patch comprises a waterproof breathable film, a polyurethane foam dressing and an adhesive layer, wherein the adhesive layer adheres the waterproof breathable film to the polyurethane foam dressing. The invention is beneficial to forming a tiny gap for water vapor to penetrate through, can fully adjust the moisture of the wound and the normal skin and accelerate the healing speed of the wound.)
技术领域
本发明涉及医疗领域，特别涉及聚氨酯泡绵敷料的制备方法及伤口敷料贴片。
背景技术
现有的用于覆盖伤口的自黏硅胶泡绵敷料贴片或聚氨酯敷料贴片，对于伤口具有固定支持的作用，且可防水而具有良好保湿作用。
然而，现有自黏硅胶泡绵敷料贴片的制程需要在聚氨酯泡绵上形成聚硅氧涂层，且其与现有聚氨酯敷料贴片对于伤口及正常皮肤的水分调节能力皆不够理想，通常需要频繁地清创及更换敷料。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种能够将伤口和正常皮肤的水分进行充分调节的聚氨酯泡绵敷料的制备方法及伤口敷料贴片。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：聚氨酯泡绵敷料的制备方法，包括如下步骤：
步骤A：将摩尔比为1:3～1:8的疏水性多元醇与亲水性二异氰酸酯混合搅拌，反应得到含有3～6个异氰酸酯基团的预聚物；
步骤B：将步骤A中得到的预聚物、亲水性聚醚多元醇、发泡剂、封端剂、强化剂和催化剂以摩尔比为1:(0.5-2):(0.2-0.8):(0.2-0.8):(0.2-0.8)混合搅拌，反应形成聚氨酯泡绵敷料。
进一步的是：所述疏水性多元醇由以下步骤所制得：
步骤a1：将摩尔比为1:2～1:5的分枝的三元醇与第一二异氰酸酯混合搅拌，得到三异氰酸酯中间物；
步骤a2：将步骤a1中得到的三异氰酸酯中间物与疏水性聚醚三元醇按摩尔比为1:1～1:5混合搅拌，反应得到疏水性多元醇。
进一步的是：所述亲水性二异氰酸酯由以下步骤所制得：
步骤b：将摩尔比为1:1～1:3的第二二异氰酸酯与亲水性聚醚二元醇混合搅拌，反应而得亲水性二异氰酸酯。
进一步的是：所述步骤A、步骤B、步骤a1、步骤a2和步骤b均是在密闭的氮气环境中完成的。
进一步的是：所述步骤A、步骤a1、步骤a2和步骤b中搅拌的温度范围为70～100度，搅拌的时间范围为50-200min。
进一步的是：所述步骤B中搅拌的温度范围为10-25度，搅拌的时间范围为10-30s。
伤口敷料贴片，包括防水透气膜、聚氨酯泡绵敷料和黏着层，所述黏着层将防水透气膜黏着在聚氨酯泡绵敷料上。
进一步的是：所述伤口敷料贴片的厚度范围为1～5mm。
本发明的有益效果是：本发明由疏水性多元醇所形成的疏水性区域(位在该预聚物内部)与由亲水性二异氰酸酯所形成的亲水性区域(位在该预聚物外部)是呈相分离状态，使得该聚氨酯泡绵敷料是呈微相分离(microphase separation)状态，有利于形成可供水气穿透的微小缝隙，能够将伤口和正常皮肤的水分进行充分调节，加快伤口愈合的速度。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步说明。
聚氨酯泡绵敷料的制备方法，包括如下步骤：
步骤A：将摩尔比为1:3～1:8的疏水性多元醇与亲水性二异氰酸酯混合搅拌，反应得到含有3～6个异氰酸酯基团的预聚物；
步骤B：将步骤A中得到的预聚物、亲水性聚醚多元醇、发泡剂、封端剂、强化剂和催化剂以摩尔比为1:(0.5-2):(0.2-0.8):(0.2-0.8):(0.2-0.8)混合搅拌，反应形成聚氨酯泡绵敷料。
在上述基础上，所述疏水性多元醇由以下步骤所制得：
步骤a1：将摩尔比为1:2～1:5的分枝的三元醇与第一二异氰酸酯混合搅拌，得到三异氰酸酯中间物；
所述分枝的三元醇可以是1,1,1-三羟甲基丙烷(trimethylolpropane)、三乙醇胺、甘油、1,2,6-己三醇、1,2,4-丁三醇、聚氧乙基甘油醚或其组合；
所述第一二异氰酸酯可以是六亚甲基二异氰酸酯(hexamethylenediisocyanate,HDI)、亚甲基二环己基二异氰酸酯(methylene dicyclohexyldiisocyanate,H12MDI)、异佛酮二异氰酸酯(isophorone diisocyanate,IPDI)或其组合；
步骤a2：将步骤a1中得到的三异氰酸酯中间物与疏水性聚醚三元醇按摩尔比为1:1～1:5混合搅拌，反应得到疏水性多元醇，
所述疏水性聚醚三元醇可以是聚丙二醇三元醇[poly(propylene glycol)triol]、聚四亚甲基醚二醇三元醇[poly(tetramethylene ether)glycol triol]或其组合。
在上述基础上，所述亲水性二异氰酸酯由以下步骤所制得：
步骤b：将摩尔比为1:1～1:3的第二二异氰酸酯与亲水性聚醚二元醇混合搅拌，反应而得亲水性二异氰酸酯，所述第二二异氰酸酯可以是六亚甲基二异氰酸酯(hexamethylene diisocyanate,HDI)、亚甲基二环己基二异氰酸酯(methylenedicyclohexyl diisocyanate,H12MDI)、异佛酮二异氰酸酯(isophorone diisocyanate,IPDI)或其组合，所述亲水性聚醚二元醇是聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)。
在上述基础上，所述步骤A、步骤B、步骤a1、步骤a2和步骤b均是在密闭的氮气环境中完成的，避免在反应的情況下有氧气和水气，影响反应。
在上述基础上，所述步骤A、步骤a1、步骤a2和步骤b中搅拌的温度范围为70～100度，搅拌的时间范围为50-200min。
在上述基础上，所述步骤B中搅拌的温度范围为10-25度，搅拌的时间范围为10-30s。
伤口敷料贴片，包括防水透气膜、聚氨酯泡绵敷料和黏着层，所述黏着层将防水透气膜黏着在聚氨酯泡绵敷料上。
在上述基础上，所述伤口敷料贴片的厚度范围为1～5mm。
实施例一：
步骤a1：在密闭的氮气环境中，将1,1,1-三羟甲基丙烷(TMP)与六亚甲基二异氰酸酯(HDI)以摩尔比1：3的比例混合，并添加0.05wt％三乙烯二胺(triethylenediamine,TEDA)(以TMP及HDI之总重为100wt％)作为催化剂，在80℃中搅拌反应90min，利用FT-IR监测波数在2270cm-1处之NCO特征峰的存在，以得到三异氰酸酯中间物；
步骤a2：在密闭的氮气环境中，将三异氰酸酯中间物与聚丙二醇三元醇(PPG4000triol)以摩尔比1：3的比例混合，并添加0.05wt％TEDA(以该三异氰酸酯及PPG triol之总重为100wt％)作为催化剂，在80℃中搅拌反应90min，利用FT-IR监测波数在2270cm-1处之NCO特征峰的消失，以得到含聚丙二醇的疏水性六元醇；
步骤b：在密闭的氮气环境中，将聚乙二醇(PEG 1000diol)与HDI以摩尔比1：2的比例混合，并添加0.05wt％TEDA(以PEG diol及HDI之总重为100wt％)作为催化剂，在80℃中搅拌反应90min，利用FT-IR监测波数在2270cm-1处之NCO特征峰的存在，以得到含聚乙二醇的亲水性二异氰酸酯；
步骤A：在密闭的氮气环境中，将该疏水性六元醇与该亲水性二异氰酸酯以摩尔比1：6的比例混合，在80℃中搅拌反应90min，利用FT-IR监测波数在2270cm-1处之NCO特征峰的存在，以得到一每分子含有六个异氰酸酯基团的预聚物；
步骤B：在密闭的氮气环境中，将该预聚物、聚乙二醇(PEG 600)、水、(3-胺基丙基)三乙氧基硅烷(APTES)、聚二甲基硅氧烷(PDMS，重量平均分子量为1000～3000)以摩尔比1：1：0.4：0.3：0.3的比例混合，并添加0.1wt％辛酸亚锡(T9)(以上述所有成分之总重为100wt％)作为催化剂，在20℃中搅拌反应20s，得到聚氨酯泡绵敷料。
将步骤B中得到的聚氨酯泡绵敷料涂布在防水透气膜(购自于Covestro AG，型号为9101，厚度约为20μm)上的黏着剂(购自于Covestro AG，型号为A，厚度约为10μm)上(涂布厚度约为3.5mm)，最后于30℃中静置24h使其发泡完全，以得到本实施例含有聚氨酯泡绵敷料的伤口敷料贴片。
实施例二：
步骤a1：在密闭的氮气环境中，将三乙醇胺与亚甲基二环己基二异氰酸酯(methylene dicyclohexyl diisocyanate,H12MDI)以摩尔比1：4的比例混合，并添加0.05wt％三乙烯二胺(triethylenediamine,TEDA)(以TMP及HDI之总重为100wt％)作为催化剂，在70℃中搅拌反应100min，利用FT-IR监测波数在2270cm-1处之NCO特征峰的存在，以得到三异氰酸酯中间物；
步骤a2：在密闭的氮气环境中，将三异氰酸酯中间物与聚四亚甲基醚二醇三元醇[poly(tetramethylene ether)glycol triol]以摩尔比1：2的比例混合，并添加0.05wt％TEDA(以该三异氰酸酯及PPG triol之总重为100wt％)作为催化剂，在70℃中搅拌反应100min，利用FT-IR监测波数在2270cm-1处之NCO特征峰的消失，以得到含聚丙二醇的疏水性六元醇；
步骤b：在密闭的氮气环境中，将聚乙二醇(PEG 1000diol)与亚甲基二环己基二异氰酸酯(methylene dicyclohexyl diisocyanate,H12MDI)以摩尔比1：2的比例混合，并添加0.05wt％TEDA(以PEG diol及HDI之总重为100wt％)作为催化剂，在70℃中搅拌反应100min，利用FT-IR监测波数在2270cm-1处之NCO特征峰的存在，以得到含聚乙二醇的亲水性二异氰酸酯；
步骤A：在密闭的氮气环境中，将该疏水性六元醇与该亲水性二异氰酸酯以摩尔比1：5的比例混合，在70℃中搅拌反应100min，利用FT-IR监测波数在2270cm-1处之NCO特征峰的存在，以得到一每分子含有六个异氰酸酯基团的预聚物；
步骤B：在密闭的氮气环境中，将该预聚物、聚乙二醇(PEG 600)、水、(3-胺基丙基)三乙氧基硅烷(APTES)、聚二甲基硅氧烷(PDMS，重量平均分子量为1000～3000)以摩尔比1：1.2：0.6：0.5：0.4的比例混合，并添加0.1wt％辛酸亚锡(T9)(以上述所有成分之总重为100wt％)作为催化剂，在18℃中搅拌反应25s，得到聚氨酯泡绵敷料。
将步骤B中得到的聚氨酯泡绵敷料涂布在一聚氨酯防水透气膜(购自于CovestroAG，型号为9101，厚度约为20μm)上的聚氨酯黏着剂(购自于Covestro AG，型号为A，厚度约为10μm)上(涂布厚度约为3mm)，最后于30℃中静置24h使其发泡完全，以得到本实施例含有聚氨酯泡绵敷料的伤口敷料贴片。
测试：
[水气穿透率(water vapor transmission rate,WVTR)测试]
依照DIN EN 13726-2(2002)分别测试本发明实施例的聚氨酯泡绵敷料及伤口敷料贴片、市售的自黏硅胶泡绵敷料贴片(购自于Health Care，型号为294100，10cm×10cm，厚度约为4mm)及市售的聚氨酯敷料贴片(购自于泰升国际科技股份有限公司，型号为P1-014-01-Y，3cm×3cm，厚度约为3.5mm)的水气穿透率，测试结果分别如下表1所示。
[吸水能力测试]
依照DIN EN 13726-1(2002)Part 3.2/3.3分别测试本发明实施例的聚氨酯泡绵敷料及伤口敷料贴片、上述市售的自黏硅胶泡绵敷料贴片及上述市售的聚氨酯敷料贴片的吸水能力(以干燥敷料的质量为100％计算所能吸收之生理食盐水最大质量比例)，测试结果分别如下表1所示。
[皮肤浸润程度测试]
分别将本发明实施例的聚氨酯泡绵敷料及伤口敷料贴片(聚氨酯泡绵敷料朝向皮肤)、上述市售的自黏硅胶泡绵敷料贴片及上述市售的聚氨酯敷料贴片贴附于手臂皮肤表面24h，移除后观察皮肤浸润程度(以敷料贴附面积为100％计算皮肤产生浸润变白的面积比例)，测试结果分别如下表1所示。
【表1】
由表1可以看出，相较于市售的敷料贴片，本发明实施例的聚氨酯泡绵敷料及伤口敷料贴片兼具良好的透气性、适当的保湿性及良好的吸水能力，既可维持干燥伤口床适度的水分平衡，还能有效吸收过湿伤口的渗液以避免伤口浸润，也不会使(伤口周围的)正常皮肤产生浸润，显示其具有优良的对于伤口及正常皮肤的水分调节能力。
[伤口愈合功效测试]
A.实验动物：
下面实验中所使用的S.D.大鼠是雌性Sprague-Dawley(S.D.)大鼠(5～12周大，体重>120g，未怀孕过)。所有的实验动物被饲养于一个室温维持在22±3℃以及相对湿度维持在30％～70％的独立空调的动物房内，水分与饲料被充分地供给且自由取用。在实验之前，动物需经过检疫、驯化及染剂标示，并经合格人员挑选出健康的个体，且被随机分成实验组、对照组1及对照组2。
B.敷料的灭菌(sterilization)：
将在上面实施例中所得到的伤口敷料贴片(3cm×3cm，厚度为0.5mm)、上述市售的自黏硅胶泡绵敷料贴片及上述市售的聚氨酯敷料贴片以γ射线(剂量为35kGy)予以灭菌，继而将之拿来进行下面的实验。
C.皮肤伤口(skin wound)的形成：
将S.D.大鼠的背侧部分(dorsal part)进行剃毛(shaving)，然后以75％酒精予以消毒(disinfected)。之后，以异氟醚(isoflurane)进行麻醉后，使用无菌手术剪及刀片于S.D.大鼠的背部切出一个具有约为2cm×2cm的面积大小的皮肤伤口。
D.敷料的施用：
对于实验组、对照组1及对照组2的S.D.大鼠(n＝12)的皮肤伤口分别施用以依据上面第B项所制得之经灭菌的伤口敷料贴片及两种市售的敷料贴片，并以透气弹性绷带固定敷料。实验被进行总共历时7天，在施用敷料之后的第1、4及7天之时，分别对于各组别的其中3只S.D.大鼠的皮肤伤口进行拍照，并对于各组别的其他S.D.大鼠的皮肤伤口更换新的敷料，以ImageJ软件计算伤口面积，平均结果分别如下表2所示。
【表2】
由表2可以看出，在施用敷料后第7天，施用本发明实施例的伤口敷料贴片的S.D.大鼠的皮肤伤口的面积有明显缩小，而分别施用两种市售敷料贴片的S.D.大鼠的皮肤伤口的面积缩小速度则明显较缓慢，显示本发明实施例的伤口敷料贴片对于伤口愈合具有较市售敷料贴片更为显着的帮助。
综上所述，本发明聚氨酯泡绵敷料是使该疏水性多元醇与该亲水性二异氰酸酯反应并经封端、强化及发泡而得，本发明包含该聚氨酯泡绵敷料的伤口敷料贴片兼具良好的透气性、适当的保湿性及良好的吸水能力，也不会使(伤口周围的)正常皮肤产生浸润，显示其具有优良的对于伤口及正常皮肤的水分调节能力，并有助于伤口愈合，故确实能达成本发明之目的。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。