用于递送氧的水凝胶泡沫片和制造方法技术

本公开涉及含有超吸收性材料的用于递送氧的闭孔泡沫基质，所述氧被捕获在所述超吸收材料内。所述超吸收性材料具有至少15质量％的单烯键不饱和羧酸、磺酸或磷酸或其盐，含有烷氧基硅烷官能度的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，和含有酯单体的可共聚亲水性二醇。为了产生用于递送氧的所述闭孔泡沫基质，将碱金属氢氧化物催化剂添加到所述超吸收性材料中以形成水凝胶层。然后，将氧前体添加到所述水凝胶层。将所述水凝胶层加热以通过使所述碱金属氢氧化物催化剂与所述氧前体反应而产生氧，从而将所述氧捕获在所形成的闭孔泡沫基质中。

Hydrogel foam tablets and manufacturing methods for oxygen delivery

The present disclosure relates to a closed porous foam matrix containing superabsorbent material for delivery of oxygen, which is captured in the superabsorbent material. The superabsorbent material has at least 15 mass% monoune unsaturated carboxylic acids, sulfonic acid or phosphoric acid or its salts, acrylate or methacrylate containing alkoxy silane functionalities, and copolymerized hydrophilic diols containing ester monomers. In order to produce for the foam matrix delivery of oxygen, the alkali metal hydroxide catalyst is added to the super absorbent material to form a hydrogel layer. Then, the oxygen precursor is added to the hydrogel layer. The hydrogel layer heating by the alkali metal hydroxide catalyst and the oxygen precursor reaction and produce oxygen, and the oxygen is captured in the foam formed in the matrix.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于递送氧的水凝胶泡沫片和制造方法
技术介绍
在美国，不愈合性伤口影响着约3-6百万患者，每年治疗费用超过250亿美元。虽然在糖尿病患者中常常报道不愈合性伤口，但内因性老化是延缓愈合过程的另一个危险因素。细胞衰老、慢性炎症和皮肤稳态的改变可部分解释老年人受损的反应。考虑到伤口愈合的过程需要高能量水平来支持快速的细胞生长和代谢；氧在加速伤口闭合中起关键作用并且可适用于促进老年皮肤健康。对活组织区域的血液供应的损害或破坏迅速导致组织受损。足够血液供应的关键功能之一是向该部位提供溶解的气体，诸如氧。例如，身体组织的伤口伴随着运送氧和支持愈合过程所必需的营养物质的天然血液供应的损害或破坏。已经显示氧在伤口愈合和防止厌氧细菌生长等方面具有治疗作用。虽然氧可以从空气中获得以直接溶解到伤口液中，但优选的是，可以获得可加速愈合的局部溶解氧。因此，需要一种对制造和处理而言切实可行的闭孔释氧泡沫。还需要一种制造这样的闭孔释氧泡沫的实用且经济的方法。需要可以向伤口提供氧的方法和组合物。
技术实现思路
本公开涉及含有超吸收性材料的用于递送氧的闭孔泡沫基质，氧被捕获在超吸收材料内。超吸收性材料具有至少15质量％的单烯键不饱和羧酸、磺酸或磷酸或其盐，含有烷氧基硅烷官能度的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，和含有酯单体的可共聚亲水性二醇。有利的是，将具有共价键合到聚丙烯酸主链的硅醇交联剂的低聚型聚丙烯酸的水溶液用于本文所述的超吸收性材料。闭孔泡沫可以多种形状和形式形成，诸如以片材或层、灌注到非织造基质上的涂层、挤出纤维、纤维上的涂层、粉末。所有这些形式都能够释放氧。为了产生用于递送氧的闭孔泡沫基质，将碱金属氢氧化物催化剂添加到超吸收性材料中以形成水凝胶层。可以使用的碱金属氢氧化物催化剂的例子包括但不限于氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙及其组合。在所需的实施例中，碱金属氢氧化物催化剂包括氢氧化钠。合适地，所添加的碱金属氢氧化物催化剂的量相对于液体超吸收性聚合物组合物的重量可介于约0.5重量％至约3重量％之间。在形成凝胶后，将氧前体添加到水凝胶层。可以使用的氧前体的例子包括但不限于过氧化氢、过氧化铵、过氧化钠、过氧化脲复合物、过碳酸钾及其组合。在所需的实施例中，氧前体包括过氧化氢。合适地，所添加的氧前体的量相对于液体超吸收性聚合物组合物的重量可介于约15重量％至约25重量％之间。在添加氧前体后，将水凝胶层加热以通过使碱金属氢氧化物催化剂与氧前体反应而产生氧，从而将氧捕获在所形成的闭孔泡沫基质中。当参考下列详细描述和附图时，本公开将得到更全面的理解，并且另外的特征将变得明显。附图仅仅是代表性的并且并非意在限制权利要求书的范围。具体实施方式本文公开了用于将气体(优选氧)或其他活性剂递送至局部环境的组合物、方法和装置。优选地，装置包括可以递送已知量的氧的基质。期望的实施例用于治疗受损组织的方法和用于保持生命并维持提取的组织或器官的状态的方法。本文使用的受损组织可以是一种或多种组织，并且包括不处于其正常代谢状态的任何生物、器官系统、器官、组织、细胞或细胞组分。例如，其意味着具有异常血液供应的任何组织，例如由缺血状况、缺氧状况、梗塞、闭塞、阻塞或创伤引起的。它还包括伤口和结构部件的损害。并且在老年人中，皮肤撕裂、褥疮和瘀伤。本公开涉及含有超吸收性材料的用于递送氧的闭孔泡沫基质，氧被捕获在超吸收材料内。所述超吸收性材料具有至少15质量％的单烯键不饱和羧酸、磺酸或磷酸或其盐，含有烷氧基硅烷官能度的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，和含有酯单体的可共聚亲水性二醇。为了产生用于递送氧的闭孔泡沫基质，将碱金属氢氧化物催化剂添加到超吸收性材料中以形成水凝胶层。然后，将氧前体添加到所述水凝胶层。将所述水凝胶层加热以通过使所述碱金属氢氧化物催化剂与所述氧前体反应而产生氧，从而将所述氧捕获在所形成的闭孔泡沫基质中。也可以使用以下方式：将碱金属氢氧化物催化剂和氧前体均加到超吸收性材料中，然后倒入模板中并加热以形成发泡样品，或者将其灌注或涂布在非织造材料上并加热或挤出成纤维，然后经热处理制成发泡纤维。所述组合物、方法和装置用于治疗受损组织。期望的实施例包括用于治疗受损组织的组合物和方法，其包含组织接触材料，所述组织接触材料将氧捕获在闭孔泡沫状材料中，所述泡沫状材料能够在受损组织部位提供或维持最佳的氧张力，同时吸收多余的流体并优化微环境以促进组织修复和再生(如果需要的话)。此外，期望的装置具有优异的伤口渗出物/水分吸收能力。在某些实施例中，所述方法、组合物和装置还包含并入其中以在所述部位释放的活性剂。在另一个期望的实施例中，闭孔泡沫状材料基质组合物包含均匀分布在整个网络中的柔性吸收性粘结剂。这种期望的实施例的基质提供了用于维持氧张力、将活性剂递送至伤口同时提供优良的水分调节能力的可靠且有效的手段。所述组织接触材料装置不受形式或形状的限制。这些装置可以以各种尺寸的片状样式构造。类似地，所述材料可以被模制以符合如预期用途所要求的各种形状和轮廓。本公开涉及用于递送活性剂(包括氧)的组合物、方法和装置。期望的实施例涉及将氧递送到受损组织。用于治疗受损组织的期望实施例的例子是伤口的治疗。该例子是为了说明而不应以限制性含义使用，并且这些期望的实施例可用于治疗其他类型的受损组织。如上所述，闭孔泡沫用超吸收性聚合物材料制备。适用于本文的超吸收性聚合物材料在授予Soerens等人的美国专利No.6,849,685、授予Lang等人的美国专利No.7,312,286和授予Lang等人的U.S.7,335,713中被描述为超吸收性粘结剂聚合物溶液，将这些参考文献各自的全部内容以引用方式并入本文。其中描述的超吸收性粘结剂聚合物溶液能够在施加后发生水分诱导的交联。虽然大多数超吸收性聚合物需要添加内部交联剂来强化聚合物，但是用于本文的超吸收性聚合物材料不需要添加交联剂，这是因为有机单体充当内部交联剂。内部交联剂允许通过将水溶性前体聚合物涂在基材上，然后去除水以活化潜在的交联剂来形成超吸收性聚合物材料。本文描述了可以用作超吸收性聚合物材料的吸收性粘结剂组合物。Soerens等人公开的吸收性粘结剂组合物是单烯键不饱和聚合物和含有烷氧基硅烷官能度的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，其特别适用于制造吸收性制品。Soerens等人还描述了制备吸收性粘结剂组合物的方法，其包括以下步骤：制备单体溶液，将单体溶液加入到引发剂体系，以及活化报导为基于醇的水溶性粘结剂组合物的引发剂体系中的聚合引发剂。如本文所用的“单体”包括单体，低聚物，聚合物，单体、低聚物和/或聚合物的混合物，以及能够与单烯键不饱和羧酸、磺酸或磷酸或其盐共聚的任何其他反应性化学物质。含有三烷氧基硅烷官能度的烯键不饱和单体适用于本专利技术并且是希望的。希望的烯键不饱和单体包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，诸如含有烷氧基硅烷官能度的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。在上述参考文献中公开的超吸收性粘结剂聚合物组合物是以下物质的反应产物：至少15质量％的单烯键不饱和羧酸、磺酸或磷酸或其盐；含有烷氧基硅烷官能度的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，所述烷氧基硅烷官能度在暴露于水时形成硅醇官能团，所述硅醇官能团缩合以形成交联聚合物；含有酯单体的可共聚亲水性二醇；和/或增塑剂。单烯键不饱和单体可有利地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成含氧的闭孔泡沫基质的方法，包括：提供液体超吸收性材料，所述液体超吸收性材料包含：a.至少15质量％的单烯键不饱和羧酸、磺酸或磷酸或其盐，b.含有烷氧基硅烷官能度的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，c.含有酯单体的可共聚亲水性二醇；添加碱金属氢氧化物催化剂以形成水凝胶层；用氧前体灌注所述水凝胶层；以及将所述水凝胶层加热并发泡以通过使所述碱金属氢氧化物催化剂与所述氧前体反应而产生氧，并将所述氧捕获在所述闭孔泡沫基质中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种形成含氧的闭孔泡沫基质的方法，包括：提供液体超吸收性材料，所述液体超吸收性材料包含：a.至少15质量％的单烯键不饱和羧酸、磺酸或磷酸或其盐，b.含有烷氧基硅烷官能度的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，c.含有酯单体的可共聚亲水性二醇；添加碱金属氢氧化物催化剂以形成水凝胶层；用氧前体灌注所述水凝胶层；以及将所述水凝胶层加热并发泡以通过使所述碱金属氢氧化物催化剂与所述氧前体反应而产生氧，并将所述氧捕获在所述闭孔泡沫基质中。2.根据权利要求1所述的方法，其中单烯键不饱和羧酸、磺酸或磷酸或其盐包括聚丙烯酸。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述含有烷氧基硅烷官能度的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯包括甲基丙烯酰氧基-丙基-三甲氧基硅烷。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述含有酯单体的可共聚亲水性二醇包括聚乙二醇。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱金属氢氧化物催化剂包括氢氧化钠。6.根据权利要求3所述的方法，其中所述碱金属氢氧化物催化剂以介于液体超吸收性材料的约0.5重量％至约3重量％添加。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧前体包括过氧化氢。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧前体以介于液体超吸收性材料的约15重量％至约25重量％添加。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱金属氢氧化物催化剂与所述氧前体的摩尔比在1.0∶0.9至0.9∶1.0的范围内，所述碱金属氢氧化物催化剂具有额外的量以中和酸组分超吸收性材料。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述超吸收性材料包括具有共价键合到聚丙烯酸主链的硅醇交联剂的低聚型聚丙烯酸的水溶液。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述闭孔泡沫基质每克基质递送至少1500ppm的氧。12...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·G·麦克唐纳，B·J·奎瓦斯，D·A·瑟伦斯，
申请(专利权)人：金伯利克拉克环球有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US