專利名稱：：有機硅交聯的聚乙烯醇涂膜劑和制備方法及應用的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種有機硅交聯的聚乙烯醇涂膜劑及其應用，屬于有機/無機雜化材料的合成與應用領域，是分子中含多個羥基的聚乙烯醇與能與其形成共價鍵的硅烷偶聯劑及低分子量的水溶性增塑劑形成的交聯產物，具有較強的吸水性和耐水性，還具備皮膚應用所要求的彈性、粘性和強度。
背景技術：
：典型的經皮給藥體系(TDDs)通常包含背襯層，粘附層，藥物儲庫以及起保護作用的活動套層。隨著近年來的發展，TDDs體系的復雜性使其組成產生了多種多樣的變化。一般來說，TDDs都是通過某種工藝，將基質涂敷成片狀而實現的，通常包含至少三層材料的重疊。多重的組成勢必給長時間的日常使用帶來或多或少的影響，而且皮膚的排汗性及其他生理活動對輔助材料提出了很高的要求，這些連同復雜的制備工藝一起提高了應用成本、降低了使用舒適度。因此，開發一種更加簡單的由單層材料組成的經皮給藥系統會大大簡化制備工藝，同時提高生物適用性。單層生物粘附性涂膜劑是以生物相容性聚合物為基質，通過對聚合物的改性而提高所成膜的皮膚粘合性、強度、韌性、耐水性和貼附舒適度，一般通過共混、物理交聯或化學交聯的方法制備聚合物成膜液。聚乙烯醇(PVA)是一種親水性、無毒無害的生物相容性聚合物，常被作為膜材料應用。但是，該聚合物在冷水中具有快速的溶解性，在體液滲出等情況下會局部溶解失去原有形狀，不利于長時間使用，這限制了其作為涂膜劑的應用。人們采用許多方法來改善聚乙烯醇的耐水性，專利US564318用聚乙烯醇、膠原、明膠同疏水性的聚異丁烯進行共聚，但共聚體系由于親、疏水相相容性差而導致粘結強度的極大下降。德國專利(DE4219368)報道了聚丙烯酸和聚乙烯醇(PAA-PVA)的復合體系，并通過帶羥基的低分子增塑劑如PEG-200、甘油、分子量為425g/mol的聚丙烯二醇與聚合物鏈的單體單元之間形成氫鍵。理想的生物粘附性涂膜劑應該在可流動的涂膜液涂敷在皮膚上后很短時間內干燥成膜，貼近皮膚側具有長時間的皮膚粘附性、空氣側則光滑不粘，以便于盡可能小的影響正常的活動。作為經皮給藥基質，還應具有滲透性以及與藥物、促透劑或者其它的添加劑的物理、化學相容性，而且應該無刺激性、不引起粉刺和過敏。同時，涂膜劑還要維持足夠的粘附時間并避免滑移，其較強的強度和韌性使其保持原有形狀不裂縫不起皺，并且可以比較容易地從皮膚上揭掉或水洗掉而不留痕跡；能夠保護傷口或者能夠直接用于治愈皮膚病及外傷；還應該具有耐皮膚移動以及能夠把藥物從膜基質中轉移到皮膚上的性能。本發明的目的就是開發一種具有上述優良性能的涂膜劑，用于藥物透皮治療體系。
發明內容本發明的目的在于提供一種有機硅交聯的聚乙烯醇涂膜劑和制備方法及應用，可以滿足生物粘附性涂膜劑的要求，即使用方便的單層生物相容性膜材料及其制備方法，用于透皮給藥體系、離子電滲體系、傷口治療、生物藥物電極等體系。該單層生物粘附性聚合物涂膜劑簡化了經皮給藥體系，提高使用舒適度和與皮膚的相容性，克服了傳統經皮給藥制劑的應用缺陷，能克服聚乙烯醇的不耐水性，并同時提高成膜的吸水溶脹性、強度和韌性，可用于局部或經皮給藥劑型的治療體系。本發明提供的一種有機硅交聯的聚乙烯醇涂膜劑的原料的質量組成包括有機硅交聯的聚乙烯醇骨架成分470%保濕劑150%水2095%所述的有機硅交聯的聚乙烯醇骨架中聚乙烯醇含量為5090%，有機硅交聯劑成分為1050%。所述的保濕劑與骨架成分的質量比為0.31.5。所述的聚乙烯醇的聚合度為5003000，醇解度為50%-99%。所述的有機硅交聯劑為正硅酸酯或硅垸偶聯劑中的一種或多種。所述的正硅酸酯選自正硅酸甲酯、iH硅酸乙酯、『.硅酸丁醋。所述的硅烷偶聯劑選自環氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、環氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、環氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷或氨丙基三甲氧基硅烷。所述的保濕劑選自甘油、乙醇、吐溫、乙二醇、丁二醇、聚乙二醇中的至少一種。本發明提供的所述的涂膜劑的制備方法包括的歩驟在催化劑量的鹽酸存在下按計量將偶聯劑、聚乙烯醇溶液和保濕劑均勻混合反應，反應溫度為45-85'C，時間為2-26小時。所述的涂膜劑的應用，該涂膜劑與藥物、表面活性劑、電解質、促透劑、各種無機及有機添加劑混合，在皮膚上涂敷并干燥成膜，用于皮膚病、傷口或燙傷的敷料，作為面膜、化裝用品，局部藥物制劑以及其它涂膜制劑應用。本發明所述多組分混合物涂膜劑中，硅烷偶聯劑分子中含有2至4個酯鍵，在催化劑的作用下發生水解或醇解，形成一個或多個硅醇鍵，與聚乙烯醇上的羥基發生聚合生成共價鍵；同時，硅烷偶聯劑產生硅醇鍵后，可發生內部的聚合作用生產多分子的聚合體；而這些聚合體上殘留的硅醇鍵依然可以與聚乙烯醇鏈上的羥基發生聚合。在硅烷偶聯劑自聚與有機無機共聚的共同作用下，聚乙烯醇鏈形成空間的三維網狀結構。無機多聚體的引入增大了的聚乙烯醇的強度，破壞了其鏈的規整性增大了韌性。另一方面，共價鍵的形成強化了交聯結構，提高了膜對水的耐受力，在達到溶脹平衡后成功的保持了形態和質量，為涂膜劑長時間的使用提供了條件。本發明的涂膜劑與藥物、促透劑等配伍，在皮膚上涂敷并千燥成膜，可用于皮膚病、傷口或燙傷的敷料，作為面膜、化裝用品，局部藥物制劑以及其它涂膜制劑應用。本發明具有較強的吸水性和耐水性，還具備皮膚應用所要求的彈性、粘性和強度。具體實施例方式實施例14有機硅交聯的聚乙烯醇涂膜劑的制備方法是先將硅烷偶聯劑加入一定量水，在催化劑存在條件下預水解，45-5(TC下反應2h;然后在一容器中將聚乙烯醇水溶液與硅烷偶聯劑水解液混合，攪拌使混合均勻，50-55'C下反應3h，加入保濕劑和一定量的水，或加入藥物等，制得涂膜劑。聚乙烯醇反應之前在9(TC下回流4h配置成一定質量分數水溶液。實施例14涂膜劑的組成見表1。表1實施例1~4雜化涂膜劑的組成實施聚乙烯醇催化劑硅垸偶聯劑水保濕劑例1PVA(2488)稀鹽酸正硅酸乙酯吐溫5g0.42.210.2g2PVA(1788)稀鹽酸正硅酸甲酯甘油5g0.60.630g2.5g3PVA(0588)稀鹽酸正硅酸丁醋甘油5g1.05.0247g3g4PVA(1750)稀鹽酸正硅酸乙酯聚乙二醇4005g0.43.525g12.8g實例59:實施例59有機硅交聯的聚乙烯醇涂膜劑的制備方法是:在9(TC下回流4h配置成一定質量分數的聚乙烯醇水溶液。所得溶液與硅垸偶聯劑混合，加入催化劑，在70-8(TC下反應3.5h，后加入用于提高粘性的聚合物以及保水保濕劑，75-80'C下混合lh出料。實施例58涂膜劑的組成見表2。上述實施例中制得的涂膜劑在聚四氟板上成膜，干燥后測定力學性能、溶脹性能和透氣性能，結果如表3。透氣性試驗方案(1)取一瓶口面積(s)已知的安培瓶，在其中注入其體積2/3的蒸餾水，稱重(WD。(2)取一表面積足夠大的含硅烷偶聯劑的雜化聚乙烯醇薄膜樣品，將其密封在安培瓶瓶口，置于23r,相對濕度65%環境中，放置24小時。(3)取下雜化膜，稱量(2)中安培瓶與水的重量(W2)。(4)計算濕氣透過率W—『濕氣透過率='25表2實施例59雜化涂膜劑的組成<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注PVP為聚N-乙烯基吡咯烷酮；PEG為聚乙二醇。表323'C下各實施例涂膜劑所成膜的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實施例1011取實施例1和5制備的涂膜劑，混入布咯芬的乙醇溶液，制備涂膜制劑，其中布咯芬含量占有機硅交聯的PVA骨架及增速劑總量的5%，在離體鼠皮上成膜后，體外采用Franz擴散池、37'C下進行藥物經皮釋放試驗，高效液相檢測。結果如表4所示。表4不同時間.'實施例10和U涂膜制劑經鼠皮累計釋放量(ng/cm2)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權利要求1、一種有機硅交聯的聚乙烯醇涂膜劑，其特征在于該涂膜劑的原料的質量組成包括有機硅交聯的聚乙烯醇骨架成分4～70％保濕劑1～50％水20～95％。2、按照權利要求1所述的涂膜劑，其特征在于所述的有機硅交聯的聚乙烯醇骨架中聚乙烯醇含量為5090%，有機硅交聯劑成分為1050%。3、按照權利要求1所述的涂膜劑，其特征在于所述的保濕劑與骨架成分的質量比為0.31.5。4、按照權利要求1所述的涂膜劑，其特征在于所述的聚乙烯醇的聚合度為5003000，醇解度為50%-99%。5、按照權利要求1所述的涂膜劑，其特征在于所述的有機硅交聯劑為正硅酸酯或硅垸偶聯劑中的一種或多種。6、按照權利要求3所述的涂膜劑，其特征在于所述的正硅酸酯選自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯或正硅酸丁醋。7、按照權利要求3所述的涂膜劑，其特征在于所述的硅垸偶聯劑選自環氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、環氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、環氧丙氧丙基三乙氧基硅垸、氨丙基三乙氧基硅烷或氨丙基三甲氧基硅烷。8、按照權利要求1所述的涂膜劑，其特征在于所述的保濕劑選自甘油、乙醇、吐溫、乙二醇、丁二醇、聚乙二醇中的至少一種。9、權利要求1所述的涂膜劑的制備方法，其特征在于包括的步驟在催化劑量的鹽酸存在下按計量將偶聯劑、聚乙烯醇溶液和保濕劑均勻混合反應，反應溫度為45-85。C，時間為2-26小時。10、權利要求1所述的涂膜劑的應用，該涂膜劑與藥物、表面活性劑、電解質、促透劑、各種無機及有機添加劑混合，在皮膚上涂敷并干燥成膜，用于皮膚病、傷口或燙傷的敷料，作為面膜、化裝用品，局部藥物制劑以及其它涂膜制劑應用。全文摘要本發明公開了一種有機硅交聯的聚乙烯醇涂膜劑及其應用，該涂膜劑是由有機硅交聯的聚乙烯醇骨架成分、保濕劑和水為基本組分形成的具有可涂膜性的凝膠；其中聚乙烯醇占骨架成分的50～90％，涂膜劑中水含量為20～95％，保濕劑與骨架成分的質量比為0.3～1.5。該涂膜劑與藥物、促透劑等配伍，在皮膚上涂敷并干燥成膜，可用于皮膚病、傷口或燙傷的敷料，作為面膜、化妝用品，局部藥物制劑以及其它涂膜制劑應用。文檔編號A61L15/16GK101461957SQ20071006035公開日2009年6月24日申請日期2007年12月19日優先權日2007年12月19日發明者董岸杰,鄧聯東,珊郭申請人:天津大學