胶凝生物聚合物基泡沫制造技术

本发明专利技术公开了胶凝的生物聚合物基泡沫，该胶凝泡沫含有交联的生物聚合物，优选藻酸盐；任选的发泡剂如羟丙基甲基纤维素；和形成胶凝泡沫主要部分的增塑剂，优选甘油山梨醇酯，或其混合物。该泡沫柔软且柔韧，吸收性高。可将它们用作创伤敷料、控释递送系统、细胞培养、防止组织粘附的屏障介质和生物可吸收的植入物。它们也可用于各种个人护理应用，尤其是口腔卫生，并可用于食品应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及胶状生物聚合物泡沫。具体地，本专利技术涉及生产干燥胶凝(gelled)生物聚合物泡沫的方法，涉及得到的干燥胶凝泡沫，并涉及干燥胶凝泡沫在例如，生物医学应用如创伤敷料，控释递送系统，食品应用以及个人护理应用如美容应用和口腔卫生中的用途。
技术介绍
已经描述了生物聚合物泡沫，尤其是含藻酸盐的胶凝泡沫的应用，如创伤敷料、控释递送系统、细胞培养、防止组织粘附的屏障介质(barrier media)和生物可吸收的植入物。然而，这些泡沫易碎、难于处理和/或难于生产，需要昂贵地设备如冻干机。外科或创伤敷料的两个重要功能是吸收和保留液体的能力以及传送并移走创伤部位伤口渗出物的能力。然而，因为保持伤口(wound bed)湿润能够促进伤口愈合，所以创伤敷料应吸收并移走创伤面上的伤口渗出物而不使伤口干燥。此外，应该能够容易地从伤口上去除创伤敷料，以便去除敷料时不伤害新形成的组织。例如，Eagles，美国专利号5,80,777和Bakis，美国专利号5,851,461各自公开了生产可用作创伤敷料的胶凝多糖泡沫的方法。然而，几乎不能控制或不能控制泡沫的尺寸，得到的产物相当难处理。也将聚氨酯泡沫用作创伤敷料，但这些泡沫不含生物材料，因此用于植入物时不可吸收。Eccard，美国专利公开号2003/0180242，公开了固体聚合物泡沫，但该泡沫的制备需要加热和冷却反应混合物，以形成泡沫。因此，需要含有生物材料、吸收性高、易于生产和处理、不需要昂贵设备如冻干机来生产的胶凝泡沫。专利技术概要在一个方面，本专利技术是形成干燥胶凝泡沫的方法。干燥胶凝泡沫柔软且柔韧，但吸收性和湿强度高。该方法可生产具有生理pH的泡沫。该方法可控制胶凝速率和生产机械性质均一的干燥胶凝泡沫。此外，该方法不需要昂贵设备如冻干机。该方法包括以下步骤a)形成含有以下成分的水性分散体i)凝胶形成聚合物，选自藻酸盐、果胶质，角叉菜聚糖，乙二醇藻酸酯及其混合物，ii)胶凝剂；iii)水溶性增塑剂；iv)任选地，起泡剂；v)pH调节剂；和vi)水；其中凝胶形成的聚合物溶解于水，和胶凝剂分散于水；b)从所述分散体形成泡沫，并形成胶凝泡沫；和c)使胶凝泡沫干燥，形成干燥胶凝泡沫；其中该干燥胶凝泡沫主要包含增塑剂。优选的凝胶形成聚合物是藻酸盐。优选的胶凝剂是碳酸钙。优选的水溶性增塑剂是甘油、山梨糖醇及其混合物。如果存在起泡剂，则优选的起泡剂是水溶性聚合物起泡剂，更优选羟丙基甲基纤维素。优选的pH调节剂是葡糖酸δ内酯。可以在室温或室温以上使胶凝泡沫干燥，无需冻干。在另一方面，本专利技术是含有与多价阳离子交联的凝胶形成聚合物和水溶性增塑剂的干燥胶凝泡沫。如下所述，本专利技术的干燥胶凝泡沫具有多种应用。它们可用作创伤敷料。它们也可用于口腔卫生、食品和美容应用，以及用作有益物质(beneficialagent)的递送系统。本文中描述了其它应用。附图简要说明附图说明图1显示了多孔干燥胶凝泡沫和非多孔干燥胶凝泡沫对模式生理性液体(modelphysiological fluid)的吸收性与时间的关系。图2显示了含糖和不含糖的干燥胶凝泡沫对牛奶和水的吸收性。专利技术详述在说明书、实施例和权利要求书中，除非另有说明，百分数是重量百分数。除非另有说明，术语如“凝胶形成聚合物”、“凝胶形成生物聚合物”、“胶凝剂”、“水溶性增塑剂”、“起泡剂”、“pH调节剂”、“二价阳离子”、“多价阳离子”、“辅助粘合剂”、“添加剂”、“有益物质”、“美容剂”、“湿润剂”和类似术语也指这些材料的混合物。以℃(摄氏度)表示所有温度，除非另有说明。在一个方面，本专利技术是用胶凝剂、水溶性增塑剂；任选地，起泡剂；pH调节剂；和选自藻酸盐、果胶、角叉菜聚糖、乙二醇藻酸酯及其混合物的凝胶形成生物聚合物形成胶凝干燥泡沫的方法。本专利技术也包括如本文所公开的这些干燥胶凝泡沫的应用。成分凝胶形成聚合物凝胶形成聚合物是选自藻酸盐、果胶质、角叉菜聚糖、乙二醇藻酸酯及其混合物的水溶性生物聚合物。藻酸盐是藻酸的盐。藻酸分离自海藻，是由两种糖醛酸D-甘露糖醛酸和L-古洛糖醛酸构成的多糖醛酸。甘露糖醛酸和古洛糖醛酸的比例因海藻种类、植物年龄和海藻部分(如茎、叶)等因素而不同。藻酸基本不溶于水。它与碱金属如钠、钾和锂；镁；铵；以及衍生自低级胺的取代铵阳离子如甲基胺、乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺形成水溶性盐。该盐可溶于pH大于4的水性介质，但当pH降低到约4以下时转变成藻酸。如果某些多价阳离子，尤其是钙、钡、锶、锌、铜(+2)、铝及其混合物以合适的浓度存在于介质中时，则形成不溶于水的藻酸盐。在褐藻类海藻的叶状体和茎中发现了基本阳离子是钙的不溶于水的藻酸盐，褐藻类海藻的例子是墨角藻(Fucus vesiculosus)、螺旋墨角藻(Fucus spiralis)、瘤状囊叶藻(Ascophyllum nodosum)、巨藻(Macrocystis pyrifera)、食用翅藻(Alariaesculenta)、Eclonia maxima、Lessonia nigrescens、Lessonia trabeculata、海带(Laminaria japonica)、Durvillea antarctica、Laminaria hyperborea、长柄海带(Laminaria longicruris)、掌状海带(Laminaria digitata)、糖海带(Laminariasaccharina)、Laminaria cloustoni和马尾草(Saragassum sp.)。从天然来源中回收藻酸及其水溶性盐，尤其是藻酸钠的方法是熟知的，例如，Green在美国专利号2,036,934和Le Gloahec在美国专利号2,128,551中的描述。藻酸盐可与环氧烷烃，如环氧乙烷或环氧丙烷反应形成乙二醇藻酸酯。乙二醇通过羧基与藻酸盐键合。一般地，将藻酸盐与环氧丙烷反应形成丙二醇藻酸酯(PGA)。Strong，美国专利号3,948,881，Pettitt，美国专利号3,772,266和Steiner，美国专利号2,426,125中公开了丙二醇藻酸酯的制备。丙二醇藻酸酯的酯化程度约为40％-95％，更优选约70％-95％。也可用不同分子量的丙二醇藻酸酯的混合物以较大程度影响湿泡沫的稳定性。果胶质包括果胶和果胶酸盐。果胶是天然存在的多糖，发现于各种植物的根、茎、叶和果实中，尤其是柑橘类水果如酸橙，柠檬，柚子，和橙子的果皮。果胶含有衍生自D-半乳糖醛酸的聚合单元。取决于果胶来源，用甲基酯化约20-60％衍生自D-半乳糖醛酸的单元。它们在市场上称为高甲氧基果胶和低甲氧基果胶，后者也包括酰胺化果胶。果胶酸盐(果胶酯)是完全脱酯化的果胶，含有多达20％的衍生自D-半乳糖醛酸的单元。角叉菜聚糖指从红海藻中提取出的一组硫酸半乳聚糖。角叉菜聚糖是用(1→3)α-D-糖苷连接和(1→4)β-D-糖苷连接交替连接的D-半乳糖吡喃糖单元的直链。可部分根据硫酸化程度和位置来区分角叉菜聚糖。大部分糖单元具有一个或两个在C-2或C-6碳上酯化到羟基上的硫酸基团。角叉菜聚糖主要有三种类型，κ角叉菜聚糖、ι角叉菜聚糖和λ角叉菜聚糖。κ角叉菜聚糖产生坚固坚硬的凝胶，而用ι产物制成的凝胶柔软且顺从。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成干燥胶凝泡沫的方法，所述方法包括以下步骤：ａ）形成包含以下成分的水性分散体：选自藻酸盐、果胶质、角叉菜聚糖、乙二醇藻酸酯及其混合物的凝胶形成聚合物，胶凝剂；水溶性增塑剂；任选地，起泡剂；　 　任选地，添加剂；ｐＨ调节剂；和　水；其中将凝胶形成聚合物溶解于水，并将胶凝剂分散于水中；ｂ）从分散体形成泡沫，并形成胶凝泡沫；和ｃ）使所述胶凝泡沫干燥，以形成干燥胶凝泡沫；其中除水和添加剂以 外，所述干燥胶凝泡沫主要包括增塑剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：O加塞罗德，PO安德森，R米沃尔德，
申请(专利权)人：FMC生物聚合物联合股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NO[挪威]