本发明属于生物医用材料和组织工程,具体涉及一种用于疤痕修复的医用硅酮凝胶及其制备方法和用途。
背景技术:
1、明显的皮肤伤口,如外力损伤、手术等引起的伤口会导致疤痕形成。疤痕是各种创伤后引起的正常皮肤组织的外观形态和组织病理学改变的统称,疤痕主要表现为组织明显高于周围正常皮肤,表面呈红色或紫色,局部增厚变硬,出现痒痛感。在许多情况下疤痕会导致触觉降低、挠性丧失和运动范围丧失,而且存在在皮肤裸露部位如面部的疤痕会导致明显的美观问题。因此,最小化或消除疤痕的治疗方法和手段存在需求。
2、常规情况下,临床上使用由棉纱布或各种聚合物制成的伤口敷料护理皮肤伤口,现有的伤口敷料无法为伤口提供一个闭合且水润的修复环境,常常引起感染和疤痕增生等问题,并且常规的伤口敷料无法适用于关节活动处或者不规则部位的伤口护理,需要医用胶带对敷料进行固定,不仅影响患者正常活动,还会带来美观问题。
3、硅酮凝胶是一款目前常用的用于疤痕修复的产品,其主要成分为二甲基硅油(硅酮)。硅酮凝胶减少疤痕出现的机理目前还不清楚,推测是为疤痕组织提供一个闭合、水润的环境,包括水合作用增加、ph控制、温度升高和氧张力的控制,促使疤痕组织中的成纤维细胞和胶原细胞得到部分改善。
4、但是,常规的硅酮凝胶产品存在以下缺陷:1,多数为油状产品,难以涂抹,且涂抹后难以清洗,对于皮肤大面积损伤患者,需要加压涂抹和清理,给患者带来较强的疼痛感;2,硅酮凝胶与皮肤粘附力较弱,当受到外力摩擦容易因剐蹭而破损脱落,失去作用;3,硅酮凝胶质地柔软,并且与皮肤粘附性较弱,无法对需要修复的疤痕处带来加压和减张作用,影响瘢痕修复效果。
技术实现思路
1、为了改善现有技术的缺陷,本发明提供一种用于疤痕修复的医用硅酮凝胶,所述凝胶存储性能稳定,无细胞毒性,无皮肤刺激;所述凝胶对皮肤有较强的粘附力,为疤痕部位提供温和的加压和屏障作用,并且对疤痕部位具有减张效果,干扰疤痕部位胶原蛋白的合成和沉积,抑制疤痕过度增生。本发明提供的硅酮凝胶易成膜,易清洗,解决了市场上常规产品的难清洗难涂抹问题,减轻长期治疗中药物更换造成的病患痛苦。
2、若没有特别解释,本发明所述的疤痕包括但不限于因烧伤、创伤、手术后引起的病理性疤痕、皮肤创伤引起的增生性疤痕,不包括开放性伤口或未愈合伤口。
3、本发明包括如下技术方案:
4、第一方面,本发明提供一种医用硅酮凝胶,按照质量百分比计,所述硅酮凝胶包括如下组份:环状硅氧烷1-10%、硅酮30-50%、聚硅氧烷聚合物10-30%、凝胶基质1-10%,余量为水。
5、所述聚硅氧烷聚合物是由聚甲基氢硅氧烷与乙烯基聚硅氧烷预聚物在铂催化下交联聚合得到,其中,乙烯基聚硅氧烷预聚物是在酸或碱催化条件下,由环硅氧烷与甲基乙烯基环硅氧烷聚合得到。
6、优选的,所述环硅氧烷选自八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷中的一种或两种以上的组合;所述的甲基乙烯基环硅氧烷选自四甲基四乙烯基环四硅氧烷、五甲基五乙烯基环五硅氧烷、六甲基六乙烯基环六硅氧烷中的一种或两种以上的组合。
7、在本发明的具体实施方式中,所述聚硅氧烷聚合物通过如下方法制备得到:
8、a1)在碱催化条件下,按照质量比为1:(1-3)向反应釜中依次加入环硅氧烷和甲基乙烯基环硅氧烷,氮气保护下温度升至60-90℃,恒温反应2-3h,降压蒸馏脱除水,得到透明油状的乙烯基聚硅氧烷预聚物;
9、a2)将所述乙烯基聚硅氧烷预聚物与聚甲基氢硅氧烷按照质量比1:1加入反应釜,加入铂催化剂,氮气保护下升温至60-65℃,保温反应过夜,甲醇萃取,油状物质为聚硅氧烷聚合物。
10、优选的,步骤a1)中所述的碱催化剂为氢氧化钾或四甲基氢氧化铵。
11、优选的,步骤a1)中所述的环硅氧烷为十二甲基环六硅氧烷,甲基乙烯基环硅氧烷为六甲基六乙烯基环六硅氧烷。
12、在本发明的具体实施方式中,所述铂催化剂为karstedts catalyst。
13、所述凝胶基质为透明质酸或透明质酸衍生物。
14、在本发明的一个具体实施方式中,所述凝胶基质选自分子量为10-20k的透明质酸。
15、所述环状硅氧烷选自六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷中的一种或两种以上的组合。
16、在本发明的优选实施方式中,所述环状硅氧烷为八甲基环四硅氧烷。
17、本发明所述的硅酮为粘度在100-500cst之间的聚二甲基硅氧烷。
18、在本发明的优选实施方式中,按照质量百分比计,所述硅酮凝胶包括如下组份:八甲基环四硅氧烷5-10%、硅酮40-50%、聚硅氧烷聚合物20-30%、透明质酸5-10%,余量为水。
19、在本发明的具体实施方式中,所述硅酮优选为改性硅酮,所述改性硅酮通过如下方法制备得到:
20、氮气氛围下,将聚甲基氢硅氧烷加入反应釜,搅拌状态下缓慢加入改性剂,将催化剂karstedts catalyst溶于甲苯中,缓慢滴加至反应釜,升温至60-65℃,保温反应过夜,甲醇萃取,油状物质为改性硅酮。
21、所述改性剂为甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯,结构式为平均分子量为480,n为8-11之间的整数。
22、优选的,聚甲基氢硅氧烷与改性剂的质量为1:(1-1.5)。
23、在本发明的最优选实施方式中,按照质量百分比计,所述硅酮凝胶包括如下组份:八甲基环四硅氧烷10%、改性硅酮40-50%、聚硅氧烷聚合物20-30%、透明质酸10%,余量为水。
24、进一步的,所述硅酮凝胶还包括薄荷脑0.1-1%和/或抗环血酸0.1-1%。
25、第二方面,本发明提供一种医用硅酮凝胶的制备方法,所述方法包括如下步骤:
26、b1)搅拌状态下将水和凝胶基质充分混匀,形成均相介质;
27、b2)向硅酮中加入环状硅氧烷和聚硅氧烷聚合物,混合均匀;
28、b3)搅拌状态下,向(1)的均相介质中加入(2)所述的混合液,调节ph为6.0-7.0,搅拌均匀呈凝胶状态,超声脱泡,封装保存。
29、第三方面,本发明提供一种医用硅酮凝胶在如下至少一项中的应用:
30、c1)在制备用于疤痕修复的材料中的应用;
31、c2)在制备抗菌敷料中的应用;
32、c3)在制备医疗器械中的应用。
33、本发明提供的医用硅酮凝胶具有如下技术优势:
34、本发明提供的硅酮凝胶具有良好的储存稳定性,无细胞毒性,无皮肤刺激,易于涂抹,成膜性好,使得凝胶在涂抹和换药过程中易于操作,疤痕修复效果优于市售产品。
35、本发明制备的聚硅氧烷聚合物是一种具有交联状态的聚硅氧烷化合物,作为凝胶组分具有较好的成膜性,并且能够增加凝胶膜对皮肤的粘附力,能够减轻伤口部位外部张力的牵拉,可避免疤痕受外力作用影响而变宽变大,并且随着凝胶膜失水缩小,对疤痕部位的皮肤有向内牵拉的作用,对疤痕部位有加压和减张效果,牵动瘢痕部位的胶原蛋白排列,抑制瘢痕过度增生。
36、本发明使用活性基团改性硅酮,生物活性基团改性的硅酮具有更好的亲水性,使硅酮凝胶的保水效果更好,减少水分流失对成纤维细胞的刺激,抑制疤痕组织增生和扩大,且改性硅酮还能增加凝胶膜与皮肤组织粘附力。
37、透明质酸的水溶液为粘弹性流体,透明质酸对皮肤疤痕组织具有较好的滋润和保水作用,本发明选择以透明质酸为介质分散硅酮等聚硅氧烷材料,与常规的硅酮凝胶相比,水润程度更高,易于涂抹,且透明质酸中大量的亲水性基团对促进组织修复,降低组织纤维化具有正向作用。
1.一种医用硅酮凝胶,其特征在于,按照质量百分比计,所述硅酮凝胶包括如下组份:环状硅氧烷1-10%、硅酮30-50%、聚硅氧烷聚合物10-30%、凝胶基质1-10%,余量为水;
2.根据权利要求1所述的医用硅酮凝胶,其特征在于,所述环硅氧烷选自八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷中的一种或两种以上的组合;所述的甲基乙烯基环硅氧烷选自四甲基四乙烯基环四硅氧烷、五甲基五乙烯基环五硅氧烷、六甲基六乙烯基环六硅氧烷中的一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求2所述的医用硅酮凝胶,其特征在于,所述聚硅氧烷聚合物通过如下方法制备得到:
4.根据权利要求1所述的医用硅酮凝胶,其特征在于,所述凝胶基质为透明质酸或透明质酸衍生物;所述环状硅氧烷选自六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷中的一种或两种以上的组合;所述硅酮为粘度在100-500cst之间的聚二甲基硅氧烷。
5.根据权利要求4所述的医用硅酮凝胶,其特征在于,按照质量百分比计,所述硅酮凝胶包括如下组份:八甲基环四硅氧烷5-10%、硅酮40-50%、聚硅氧烷聚合物20-30%、透明质酸5-10%,余量为水。
6.根据权利要求5所述的医用硅酮凝胶,其特征在于,所述硅酮为改性硅酮,所述改性硅酮通过如下方法制备得到:
7.根据权利要求6所述的医用硅酮凝胶,其特征在于,按照质量百分比计,所述硅酮凝胶包括如下组份:八甲基环四硅氧烷10%、改性硅酮40-50%、聚硅氧烷聚合物20-30%、透明质酸10%,余量为水。
8.根据权利要求1所述的医用硅酮凝胶,其特征在于,所述硅酮凝胶还包括薄荷脑0.1-1%和/或抗环血酸0.1-1%。
9.一种权利要求1-8任一所述的医用硅酮凝胶的制备方法,所述方法包括如下步骤:
10.一种权利要求1-8任一所述的医用硅酮凝胶在如下至少一项中的应用:
