Способ получения гидрогеля, адсорбирующего выделения из ран - RU2086234C1

Описание

Изобретение относится к сшитым гидрогелям на основе многоосновных спиртов, биополимеров и синтетических полимеров, а также их применение в качестве медицинских накладываемых на рану повязок.

В последние годы на рынок поступил ряд гидрогельных коллоидных систем в качестве накладываемых на раны повязок, которые имеют высокую способность к поглощению выделений из ран, так что с успехом можно оставлять эти повязки на ранах в течение нескольких дней, что ускоряет заживление и исключает попадание на рану бактерий.

Примеры получения таких гидрогеленоподобных материалов описаны в следующих патентных материалах:
CA-A 1 180 622: Желатин + полиэтиленоксид + полиэтиленимин.

DE-C 28-49 570: Гидрофильное производное поли/мет/акриловой кислоты в присутствии полисахарида/протеина.

DE-C 30 31 304: основа: гидрофильные этиленовые ненасыщенные мономеры, сшитые дифункциональными соединениями.

EP-B 0 099 758: синтетические коллагены или альгинаты и другие биополимеры.

EP-B 0 262 405: полиакрилат натрия/полиакриловая кислота /акрилоиламид и другие производные акриламида/.

EP-B 0 272 074: сополимеры из ненасыщенных мономеров, содержащих карбоксильные группы + ди- или олигосахариды.

US-A 3.249.109: Желатин, вода, многоосновные спирты, пектин.

US-A 4.243.656: Дисперсия полиакрилата + поглотитель влаги, желатин, вода.

Полученные таким образом повязки для ран при практическом применении имеют ряд недостатков.

Гидрогели на основе биополимеров после поглощения выделений из раны имеют недостаточную механическую прочность, так как имеющееся там чисто физическое сшивание при большом поглощении не обеспечивает достаточной устойчивости. Они при температуре тела растворяются в выделениях раны и поэтому не удаляются полностью из раны. Кроме того, такие гидрогели непрозрачны и не позволяют осматривать рану без перевязки.

Гидрогели из синтетических полимеров склонны, напротив, к непостоянному поглощению выделений из раны. Их поглощающая способность истощается сравнительно быстро /примерно через 2-3 ч/.

Известен также способ получения гидрогеля, описанный в патенте ФРГ N 3744289. Способ основан на сшивании используемых полимеров облучением. Исходными веществами в этом известном способе является композиция, содержащая полиэтиленгликоль /который можно рассматривать как многоатомный спирт/, полученный из водорослей натуральный продукт /агар-агар/, а также биополимер и водный поливинилпирролидон /синтетический полимер/. Исходную смесь перед облучением для сшивания заливают в соответствующую форму и плотно закрывают.

Получаемая при этом гидрогелевая повязка описана совершенно неудовлетворительно. Такие важные свойства, как водопоглощение и паропроницаемость, вообще не указаны. Подобная повязка вследствие облучения для сшивания по всей вероятности должна содержать вредные продукты распада.

Задачей изобретения является изготовление поглощающих выделений из ран гидрогелей, которые не имеют этих недостатков.

По изобретению задача решается посредством сшитых гидрогелей на основе комбинации из многоосновных спиртов, биополимеров и синтетических полимеров, причем биополимеры и синтетические полимеры сшиваются друг с другом посредством химического агента.

Гидрогели получают из следующих составных частей:
a/ 30-70% по весу многоосновного спирта,
b/ 10-35% по весу по меньшей мере одного естественного гелеобразующего средства /биополимер/,
c/ 0,05-12% по весу несшитого сополимера из одной или нескольких винилкарбоновых кислот и их солей /синтетический полимер/,
d/ 0,8-2 по весу сшивающего средства,
e/ 4-20 по весу воды или физиологического раствора поваренной соли.

В качестве многоосновного спирта предпочтителен глицерин, который может быть применим один или в смеси с другими многоосновными спиртами.

Другими многоосновными спиртами могут быть этиленгликоль, диэтиленгликоль, 1,2-пропандиол, 1,3-пропандиол, 1,3-бутандиол, 1,2-бутандиол, 2,3-бутандиол, 1,4-бутандиол, моноацетат глицерина или смесь этих спиртов.

В качестве естественного гелеобразующего средства /биополимер/, в первую очередь, применяется желатин один или в смеси с другими биополимерами, предпочтительно альгинатами. Особо предпочтительна комбинация из желатина и альгината натрия в весовом соотношении от 5:1 до 30:1.

В качестве других биополимеров, которые могут быть использованы сами по себе или в смеси с желатином, можно указать коллагены и пектины.

Используемые в качестве синтетических полимеров несшитые сополимеры состоят из, по меньшей мере, одной винилкарбоновой кислоты и, по меньшей мере, одной ее соли со щелочным металлом или аммонием. В качестве винилкарбоновых кислот предпочтительны акриловая кислота, метакриловая кислота и/или β -акрилоилоксипропионовая кислота. Другими подходящими винилкарбоновыми кислотами являются винилуксусная кислота, малеиновая кислота, фумаровая кислота, кротоновая кислота, аконитовая кислота, итаконовая кислота и смеси этих кислот.

Применяемые по изобретению сшивающие средства предпочтительно выбираются из группы хелатов металлов, сложного эфира ортотитановой кислоты, эпоксидов, азиридинов, триазинов или меламинформальдегидных смол. Особенно предпочтительные здесь азиридины и группа хелатов металлов, например, ацетилацетонаты, например, ацетилацетонаты металлов переходной группы, таких как титана или циркония. Сшивающие средства осуществляют сшивание биополимера с синтетическим полимером в предпочтительно трехмерные структуры.

Поглощающий выделения ран гидрогель по изобретению изготовляют посредством гомогенизации компонентов, при необходимости, при размешивании и нагревании. При этом целесообразно сшивающее средство добавлять к уже гомогенно размещенным остальным компонентам. Полученная таким образом полимерная масса затем наносится на металлизированный /предпочтительно алюминизированный/ слой носителя из соответствующей пластмассы, в особенности из ПЭТФ, и подвергается нагреву до 100^oC в течение, например, 20 мин. В качестве готового продукта получают прозрачную эластичную пленку.

Гидрогель по изобретению по сравнению с гидрогелями на основе синтетических полимеров или основе биополимеров имеет удивительно хорошую проницаемость для водяного пара, а также упругость и гибкость. Далее гидрогель по изобретению активно поглощает выделения из раны в течение сравнительно длительного времени и в смысле поглощающей способности превосходит известные на рынке гидрогели на основе синтетических полимеров, которые через сравнительно малое время достигают максимума поглощения. Комбинация поглощения и высокой проницаемости для водяных паров гидрогелей по изобретению создает на ране постоянный уровень влажности, что ведет к быстрому заживлению. Гидрогели по изобретению сверх этого еще прозрачны и позволяют осматривать рану и ее заживление, так что при слабо рубцующихся ранах перевязки можно проводить при более длительных интервалах времени между ними.

Известные гидрогели на основе биополимеров не имеют преимуществ гидрогелей по изобретению в смысле прозрачности, упругости и гибкости, однако, основное преимущество гидрогелей по изобретению по сравнению с ними они не растворяются в выделениях.

Пример 1.

В литровой колбе приготавливают смесь из 70 г глицерина, 30 г желатина, 30 г воды и 5,4 г сополимера из акриловой кислоты и акрилата натрия /18% раствор в смеси глицерина с водой 3:1/ при постоянном помешивании при 95^oC. В расплавленную однородную массу добавляют 18 г ацетилацетоната титана в виде 10% раствора в спирте.

Алюминизированная пленка из пластмассы ПЭТФ покрывается слоем полученной массы и прогревается 20 мин при 100^oC. Готовый продукт представляет из себя прозрачную эластичную пленку.

Пример 2.

В описанную в примере 1 расплавленную массу добавляют 30 г ацетилацетоната алюминия в виде 5% раствора в этилацетате.

Пример 3.

Так же как в примере 1, взята смесь из 60 г глицерина, 10 г 1,2-пропандиола, 35 г желатина, 45 г воды и 6,2 г сополимера из b - акрилоклоксипропионовой кислоты и b -акрилоилпропионата калия /15% раствор в смеси глицерин-вода в отношении 4:1/ при непрерывном размешивании при 95^oC. К расплавленной массе добавляют 4, 5 г меламин-формальдегидной смолы и обрабатывают до готового продукта, как в примере 1.

Гидрогель по изобретению имеет при хорошей эластичности превосходную гибкость, очень хорошую адгезию на коже и при способности поглотить воду в количестве, почти в пять раз превышающем собственный вес, он обладает огромной паропроницаемостью, что чрезвычайно важно для ускорения исцеления. Гидрогель по изобретению поглощает также выделение из ран через сравнительно большой промежуток времени и по абсорбционной емкости заметно превосходит абсолютные гидрогели.

Реферат

Изобретение относится к медицине , а именно к повязкам на рану. Цель - улучшение паропроницаемости, эластичности, гибкости и адсорбционной способности гидрогеля. Сущность изобретения: смешивают (мас.%) многоатомный спирт 30-70, биополимер 10-35, несшитый сополимер из одной или нескольких винилкарбоновых кислот и их солей 0,05-12, воду 4-20 и осуществляют сшивание полимеров добавлением 0,8-2 мас. % сшивающего средства. 6 з.п. ф-лы.

Формула