張娜 王繼宏 郭凱楠

摘 要：制備了一種羧甲基纖維素（CMC）水凝膠體敷料，研究其性能和臨床應(yīng)用效果。粒徑分析和紅外圖譜結(jié)果表明：制備CMC過程中發(fā)生了羧甲基反應(yīng)，最佳取代度為0.95 mol/L，CMC水凝膠纖維的黏度為4 711 MPa·s、粒徑超過1 μm、強度為50.28 cN/TEX、伸度為59.07%，對蒸餾水吸濕效果為751%，對生理鹽水溶液和模仿血液溶液的吸濕效果均超過450%，材料表現(xiàn)出較好的工作性能、力學(xué)性能以及保水效果，符合醫(yī)用敷料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；以0.95 mol/L取代度的CMC水凝膠纖維臨床應(yīng)用時，水膠體敷料組患者的壓瘡發(fā)生率3.33%，低于常規(guī)性護理組30.00%（P<0.05）；過敏發(fā)生率3.33%，低于常規(guī)性護理組26.67%（P<0.05）；家長滿意度96.67%，高于常規(guī)性護理組73.33%（P<0.05）。CMC水凝膠纖維水膠體敷料綜合性能較好，可以有效改善護理質(zhì)量，臨床療效顯著。

關(guān)鍵詞：羧甲基纖維素；黏度；力學(xué)性能；取代度；臨床應(yīng)用效果

中圖分類號：TQ469

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1001-5922（2023）07-0050-05

Preparation， clinical application and nursing observation of a carboxymethyl cellulose hydrogel dressing

ZHANG Na，WANG Jihong，GUO Kainan

（Xingtai Third Hospital Cardiac Surgery Department，Xingtai 054000，Hebei China

）

Abstract：This experiment prepared a Carboxymethyl cellulose （CMC） hydrogel fiber hydrocolloid dressing，and studied its performance and clinical application effect.The experimental results indicate that particle size analysis and infrared spectroscopy indicate the occurrence of carboxymethyl reaction during the preparation of CMC.The optimal degree of substitution is 0.95.At this time，the CMC viscosity of the prepared CMC hydrogel fiber is 4 711 MPa·s，and the CMC particle size exceeds 1 μm.The strength is 50.28 cN/TEX，the elongation is 59.07%，and the hygroscopic effect on distilled water is 751%.The hygroscopic effect on physiological saline solution and simulated blood solution exceeds 450%.This material exhibits good working performance，mechanical properties，and water retention effect，meeting the relevant standards of medical dressings.In the clinical application of CMC hydrogel fiber with 0.95 degree of substitution，the incidence of pressure sore in the hydrocolloid dressing group was 3.33%，lower than 30.00% in the conventional nursing group （P<0.05）;the incidence of allergy was 3.33%，lower than 26.67% in the conventional nursing group （P<0.05）;the satisfaction of parents was 96.67%，higher than 73.33% in the conventional nursing group （P<0.05）.In conclusion，CMC hydrogel fiber hydrocolloid dressing has good comprehensive performance，can effectively improve the quality of care，and has significant clinical effect.

Key words：carboxymethyl cellulose;viscosity;mechanical properties;degree of substitution;clinical application effect

水體膠敷料的吸收性、透氣性好、敏感性低，在傷口愈合的促進中得到了廣泛應(yīng)用，在局部皮膚受損的預(yù)防中也可以應(yīng)用［1］。對此，許多學(xué)者對水膠體敷料進行了研究。例如，為提高敷料對創(chuàng)口的保護能力和抗菌性能，研究了一種可生物降解的抗菌型醫(yī)用水凝膠敷料，并研究其性能。試驗結(jié)果表明，該材料吸水效果優(yōu)異，結(jié)構(gòu)良好，使一種機械能力優(yōu)異的醫(yī)學(xué)敷料［2］。針對治療嬰幼兒失禁相關(guān)性皮炎（IAD），研究了康復(fù)新液聯(lián)合水膠體敷料的臨床效果。試驗結(jié)果表明，康復(fù)新液聯(lián)合水膠體敷料可以有效改善皮膚愈合情況，促進皮膚康復(fù)，在嬰幼兒IAD治療中的臨床效果較好［3］。除此之外，制備了一種漢麻基纖維素水凝膠敷料，并研究其應(yīng)用性能。試驗結(jié)果表明，該敷料具備較好的保濕性、抗菌性等功能，并且濕透性達到（196.84±27.14）g/（m2·h），透氣性達到11.5 mm/s，可以用于內(nèi)分泌護理［4］。基于此，本試驗為提高先天性心臟病患兒的護理質(zhì)量，制備了一種羧甲基纖維素（CMC）水凝膠纖維水膠體敷料，并對其治療效果進行研究。

1 實驗材料與方法

1.1 實驗材料

主要材料：棉漿粕（工業(yè)級）， 亞新威包裝；氫氧化鈉（AR），輝騰化工；一氯乙酸（AR），和為醫(yī)藥科技；醋酸（AR），滿堂紅新材料；乙醇（AR），聯(lián)成化工；硫酸鋁（AR），邁騰化工；丙三醇（AR），科密歐試劑；溴化鉀（AR），三石生物科技。

主要設(shè)備：RD1020型電子天平，榮達儀器；YHPM-450型粉碎機，銀河分析儀器；HH-1S型水浴鍋，金達來建筑器材；DYJG-9023型真空干燥箱，億捷科技；TQ-810型旋轉(zhuǎn)黏度計，世通科創(chuàng)技術(shù)；WJL-608型激光粒度儀，俊升科學(xué)器材；TD5A型離心機，凱達科學(xué)儀器；BSNIR型紅外光譜儀，百思光電科技；DZ-DSC300C型差示掃描熱量儀，大展檢測儀器；YG026型強力機，德普紡織科技。

1.1.1 羧甲基纖維素（CMC）的制備

（1）用電子天平稱取適量的棉漿粕，將棉漿粕加入粉碎機中，粉碎備用；

（2）在一個三口燒瓶中加入適量粉碎后的棉漿粕，然后向三口燒瓶中倒入適量的氫氧化鈉和乙醇，在恒溫40 ℃環(huán)境下，進行超聲清洗處理2 h；

（3）按照1∶1的比例用電子天平稱取適量的一氯乙酸和棉漿粕，加入“步驟（2）”中的三口燒瓶中，在恒溫70 ℃環(huán)境下進行攪拌處理3 h，獲得CMC；

（4）取出CMC，加入適量醋酸中和，之后使用乙醇進行多次沖洗，烘干、粉碎，得到試驗所需的CMC。

1.1.2 CMC水凝膠的制備

（1）先在燒杯中倒入100 mL水，用電子天平稱取“1.2.1”中烘干好的4 g CMC，加入燒杯中，攪拌溶解。之后倒入10 mL甘油，繼續(xù)進行攪拌處理；

（2）設(shè)置高速離心機轉(zhuǎn)速為2 500 r/min，對燒杯中的混合溶液進行脫泡處理5 min，然后裝入蒸發(fā)皿中靜置30 min，之后在恒溫50 ℃環(huán)境下進行烘干處理4 h；

（3）將烘干后的材料在濃度為0.1%的硫酸鋁溶液中浸泡1 min，取出，獲得試驗所需的CMC水凝膠。

1.1.3 CMC水凝膠纖維的制備

（1）在燒杯中倒入95 mL蒸餾水，之后用電子天平稱量5 g制備好的CMC粉末。用磁力攪拌器對燒杯進行攪拌處理，并在攪拌過程中慢慢加入CMC粉末；

（2）將燒杯中攪拌好的CMC水溶液轉(zhuǎn)入離心管中，設(shè)置離心轉(zhuǎn)速和溫度分別為5 000 r/s、20℃，進行離心脫泡處理5 min；

（3）本試驗采用溶液紡絲法，先用針管吸取“步驟（2）”中處理好的CMC水溶液，然后將針管浸入硫酸鋁溶液中數(shù)秒，取出硫酸鋁溶液中的細絲，掛置晾干，獲得CMC水凝膠纖維，裝袋備用。

1.1.4 一般資料

選取2020年2月至2022年2月在本院接受治療的先天性心臟病患兒60例，依據(jù)皮膚護理方法分為水膠體敷料組、常規(guī)性護理組2組，每組30人。2組患兒的一般資料比較差異均不顯著（P>0.05）。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）均經(jīng)癥狀體征、影像學(xué)檢查等確診；（2）均符合先天性心臟病的診斷標(biāo)準(zhǔn)［5］；（3）均接受體外循環(huán)下心內(nèi)畸形矯治術(shù)治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）有皮膚破損；（2）合并凝血功能障礙；（3）合并肺功能障礙。

患者入院后均先接受基礎(chǔ)治療。常規(guī)性護理組盡可能將膠布粘貼減少，重點預(yù)防水腫、昏迷患兒的皮膚損傷，應(yīng)用水針、水床。水膠體敷料組根據(jù)實際需求，采用滾壓方式在皮膚上粘貼適宜大小的水體膠敷料，并增強病房巡視力度，及時更換敷料。

1.2 實驗方法

1.2.1 取代度測定

用萬分之一天平稱取0.2 g烘干后的CMC，加入80 mL蒸餾水，攪拌溶解，并調(diào)節(jié)pH值至8。之后用0.1 mol/L的硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至pH值為3.74，并計算取代度，具體公式［6］：

B=2MVam（1）

DS=0.062B1－0.08B （2）

式中：DS為取代度，mol/L；M為硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L；V為所用硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；a為CMC純度，%；m為CMC質(zhì)量，g。

1.2.2 黏度測試

使用黏度計對試樣的黏度進行測試。

1.2.3 粒度測試

通過粒度分析儀對試樣的粒度大小情況進行測試。

1.2.4 紅外測試

通過紅外光譜儀對試樣進行紅外分析。

1.2.5 DSC測試

采用差示掃描量熱儀對試樣進行DSC分析。

1.2.6 溶脹率（SR）測試

通過測試試樣完全溶脹前后的質(zhì)量情況，分析試樣的溶脹率。

1.2.7 力學(xué)性能測試

通過強力機對試樣進行力學(xué)性能測試。

1.2.8 吸濕動力測試

將CMC水凝膠纖維烘干，備用；之后配置生理鹽水溶液（質(zhì)量分數(shù)為0.9%的NaCl溶液）和模仿血液溶液（依據(jù)英國藥典，其中，鈉離子和鈣離子用量分別為142、2.5 mmol/L）。將CMC水凝膠纖維分別放在生理鹽水溶液、模仿血液溶液和蒸餾水中，每隔10 s取出吸干表面水分并稱重記錄，繪制吸濕動力曲線［7］。

1.2.9 觀察指標(biāo)

壓瘡發(fā)生情況：依據(jù)壓瘡分期標(biāo)準(zhǔn)，分為Ⅰ～Ⅳ期［8］。

過敏發(fā)生情況：觀察并記錄患者過敏出現(xiàn)情況。

家長滿意度：自制滿意度調(diào)查問卷，總分為0～10分；0～2、3～5、6～8和9～10分分別評定為不滿意、一般、基本滿意、非常滿意。

2 結(jié)果與討論

2.1 CMC分析

2.1.1 基本性能

本試驗通過控制一氯乙酸和氫氧化鈉的用量，制備出4種不同取代度的CMC試樣，其取代度和黏度情況如表1所示。

由表1可知，隨著CMC取代度的增加，黏度基本上呈現(xiàn)降低的變化。但是當(dāng)取代度為0.61 mol/L時，CMC的黏度突然降至最低，僅為1 016 MPa·s。

2.1.2 粒徑分析

普通棉漿粕與各CMC試樣的平均粒徑大小的測試結(jié)果如圖1所示。

從圖1可以看出，相對于普通棉漿粕粉末，各CMC試樣的平均粒徑大小減小很多。對于普通棉漿粕粉末，其平均粒徑大小為6.126 μm，而對于各CMC試樣，其顆粒的粒徑基本在1 μm以上，且隨著取代度的增加，粒徑不斷減小。在本試驗制備CMC的過程中，先是棉漿粕粉碎，然后堿化、醚化，CMC試樣顆粒的大小可以表現(xiàn)出CMC羧甲基化的程度［9］。因此，由以上現(xiàn)象可知，制備CMC過程中發(fā)生了羧甲基反應(yīng)。

2.1.3 紅外分析

圖2為普通棉漿粕與各CMC試樣的紅外圖譜。

從圖2可以看出，普通棉漿粕與各CMC試樣的主要吸收峰的出現(xiàn)情況基本相同，但強度、峰形存在差異?？捎^察到，隨著取代度的增加，峰形不斷增大，且比原本的普通棉漿粕峰形更加尖銳。這表明，取代度高的CMC試樣中含有更多的—CH2—COONa基團，這也反映了羧甲基化的發(fā)生以及反應(yīng)程度。

2.2 CMC水凝膠分析

2.2.1 DSC分析

本試驗對制備的不同取代度CMC水凝膠進行DSC分析，結(jié)果如圖3所示。

從圖3可以看出，對于不同取代度的CMC水凝膠，相變溫度基本差別不大，都在82 ℃左右。但可觀察到，隨著取代度的增加，相變溫度存在較小幅度的提高。從A1水凝膠到A4水凝膠，相變溫度從79.4 ℃漸漸提高到88.1 ℃。發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是，當(dāng)CMC的取代度增加時，CMC水凝膠與水的結(jié)合能力會增強，從而提高了對水的保持能力，因此，材料的相變溫度會增加［10］。由此可見，較高的取代度可以增加CMC水凝膠的保水能力。

2.2.2 SR分析

本試驗將不同取代度的CMC水凝膠樣品，在15 ℃到60 ℃溫度的蒸餾水中浸泡12 h以上，使CMC水凝膠充分吸水，并分析其溶脹率情況，結(jié)果如圖4所示。

從圖4可以看出， 當(dāng)蒸餾水的溫度不斷增加時，CMC水凝膠的溶脹率也在不斷提高。同時，在溫度一定的情況下，隨著取代度的增加，CMC水凝膠的溶脹率也增加。當(dāng)浸泡溫度為15 ℃時，A1水凝膠與A4水凝膠的溶脹率分別是1.212、1.835 g/g；當(dāng)浸泡溫度提高至60 ℃時，A1水凝膠與A4水凝膠的溶脹率分別提升至2.455、3.636 g/g。這些現(xiàn)象表明，溫度和取代度的提高，可以增加CMC水凝膠的溶脹率，提高CMC水凝膠的保水性能。

2.3 CMC水凝膠纖維分析

2.3.1 力學(xué)性能

將各CMC水凝膠纖維在烘干處理后，用強力機進行測試，結(jié)果如圖5所示。

從圖5可以看出，隨著取代度的增加，CMC水凝膠纖維的強度和伸度基本上呈現(xiàn)不斷提高的趨勢。其中，A4材料所制備的CMC水凝膠纖維具備最佳的力學(xué)性能，其強度和伸度分別是50.28 cN/TEX、59.07%。這表明，在力學(xué)性能方面，本試驗制備的CMC水凝膠纖維遠遠高于普通的棉纖維。并且，用A4材料所制備的CMC水凝膠纖維力學(xué)性能較好，完全符合醫(yī)用敷料的標(biāo)準(zhǔn)［11］。

2.3.2 吸濕動力學(xué)分析

作為醫(yī)用敷料的CMC水凝膠纖維材料，本試驗對A4材料制備的CMC水凝膠纖維吸收蒸餾水、生理鹽水溶液以及模仿血液溶液的能力進行測試，繪制吸濕動力學(xué)曲線，結(jié)果如圖6所示。

從圖6可以看出，對于不同的吸液環(huán)境，CMC水凝膠纖維的吸濕動力學(xué)曲線均表現(xiàn)為先快速吸濕，吸濕率迅速增加，然后在200 s左右開始緩慢吸濕，吸濕率逐漸趨于平緩。其中，CMC水凝膠纖維對蒸餾水的吸濕效果是最好的，在吸濕平衡時的吸水率能達到751%。這表明，作為醫(yī)用纖維，CMC水凝膠纖維對蒸餾水的吸濕能力是非?？捎^的。除此之外，CMC水凝膠纖維對生理鹽水溶液以及模仿血液溶液的吸濕效果相對較差，但在吸濕較為平衡時的吸濕率也能超過450%，吸濕效果良好。從圖6還可觀察到，在生理鹽水溶液以及模仿血液溶液中，吸濕動力學(xué)曲線在纖維吸濕較平衡后，依然有緩慢增長的趨勢。這主要是因為在生理鹽水溶液以及模仿血液溶液中含有鈉離子和鈣離子，會與CMC上的羥基、羧基之間發(fā)生反應(yīng)并結(jié)合，因此，CMC水凝膠纖維的重量增加，吸濕率提高［12］。綜上，該CMC水凝膠纖維對蒸餾水、生理鹽水溶液以及模仿血液溶液均具備較好的吸濕效果，滿足醫(yī)用敷料的要求。

2.4 臨床應(yīng)用

使用取代度為0.95 的CMC水凝膠纖維材料作為水膠體敷料組，并與常規(guī)性護理組進行對比，確定CMC水凝膠纖維材料的臨床應(yīng)用效果。

2.4.1 壓瘡發(fā)生情況

水膠體敷料組患者的壓瘡發(fā)生率3.33%低于常規(guī)性護理組30.00%（P<0.05）；具體結(jié)果如表2所示。

2.4.2 過敏發(fā)生情況

水膠體敷料組患者的過敏發(fā)生率3.33%低于常規(guī)性護理組26.67%（P<0.05）；具體結(jié)果如表3所示。

2.4.3 家長滿意度

水膠體敷料組患者的家長滿意度96.67%高于常規(guī)性護理組73.33%（P<0.05）；具體結(jié)果如表4所示。

在先天性心臟病患兒護理中，水膠體敷料能夠?qū)Σ僮鬟^程中可能損傷患兒皮膚的現(xiàn)象進行有效預(yù)防，將患兒感染率降低到最低限度。其原因是水體膠敷料護理中對敷料粘貼方法進行規(guī)范，對干燥、清潔的敷料進行保持［13］。同時，水體膠敷料具有柔軟的質(zhì)地、光滑的表面，能夠?qū)⒛Σ亮τ行p少，因此能夠有效防護患兒皮膚［14］。另外，水體膠敷料彈性良好，且不易移位，緊密貼合面膜后不易有漏氣現(xiàn)象發(fā)生，從而將患兒的痛苦減輕，將護理質(zhì)量提升，從而促進患兒早日康復(fù)［15］。

3 結(jié)語

（1）制備CMC過程中發(fā)生了羧甲基反應(yīng)，取代度越高，粒徑越小，羧甲基反應(yīng)程度越強;

（2）本試驗中，取代度為0.95 mol/L的CMC水凝膠纖維材料綜合性能最佳，其CMC黏度為4 711 MPa·s，強度和伸度分別是50.28 cN/TEX、59.07%，對蒸餾水吸濕效果達到751%，對生理鹽水溶液和模仿血液溶液的吸濕效果超過450%，符合醫(yī)用敷料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求;

（3）在臨床應(yīng)用中，水膠體敷料組的壓瘡發(fā)生率、過敏發(fā)生率均低于常規(guī)性護理組，且患者的家長滿意度高于常規(guī)性護理組。因此，CMC水凝膠纖維水膠體敷料可以有效改善護理質(zhì)量，臨床療效顯著。

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