水溶性PVA载体薄膜应用的现状与展望.docx

水溶性 PVA 载体薄膜应用的现状与展望杨红娟 , 郝喜海 , 吴叙锐 , 李国兵(湖南工业大学 , 株洲 412008 )摘要 : 主要介绍了水溶性 PVA 载体膜的特性 ,以及水溶性 PVA 作为载体膜在水转印和纺织刺绣 、药膜 、洗手膜等方面的应用 ,并对 PVA 载体膜作了展望 。关键词 : PVA; 载体膜 ; 药膜 ; 洗手膜中图分类号 : TB43 文献标识码 : A 文章编号 : 1001 - 3563 ( 2007) 03 - 0039 - 03P r e s e n t S t a t u s a n d P r o sp e c t o f W a t e r 2s o lu b le PV A C a r r ie r T h in F i lm A p p l ic a t io nYAN G H ong 2juan, HAO X i2ha i, W U X u 2ru i, L I Guo2bin( H unan U n ive rsity of Techno logy, Zhuzhou 412008, Ch ina)A b s t r a c t: The cha rac te ristic of W a te r2so lub le PVA ca rrie r film wa s in troduced inc lud ing its app lica tion in wa te r tran sfe r p rin ting, ca rrie r of em b ro ide ry and p e riw ig, m ed ica l film , wa sh ing film and so on. The ap 2 p lica tion p ro sp ec t of PVA ca rrie r m em b rane wa s d iscu ssed.K e y w o r d s: PVA; ca rrie r film; m ed ica l film; wa sh ing film聚乙烯醇 ( Po lyviny a lcoho l,简称 PVA ) ,是由聚醋酸乙烯酯经碱催化醇解而得的 ,它具有以下优良的性质 :水溶解性 。 PVA 溶于水 ,水温越高则溶解度越大 ,但几乎 不溶于有机 溶 剂 。 PVA 的 水 溶 解 性 随 醇 解 度 和 聚 合 度 而 变 化 ,因而 ,可以选择适当的醇解度和聚合度的 PVA 来控制载体 薄膜材料的溶解速度 。成膜性 。 PVA 易成膜 ,其膜的机械性能优良 ,可以使用水 溶胶流涎法生产 PVA 水溶性薄膜 。粘接性 。 PVA 与亲水性的物质有很好的粘接力 。一般来 说 ,聚合度 、醇解度越高 ,粘接强度越强 。 PVA 水溶胶可以很 好的将各种添加剂分散其中 ,成膜时将添加剂 、物料等分散粘 连在其中 ,该特性为水溶膜作为载体膜提供了有利的条件 。卫生安全性 。安全性试验证明 PVA 毒性很低 ,无刺激性 , 日本和美国等已批 准用于医药和食品工业 。另外 , PVA 水溶 膜的成膜组分 (包括添加的助剂 )均为 C、H、O 化合物 ,其最终 降解物为 CO2 和 H2 O ,是 1种绿色环保材料 。由于以上性 能 , PVA 水溶膜 可以用作载体薄 膜 材 料 。利 用其水溶性可以将膜用于水转印和纺织刺绣 ,良好的成膜性和粘接性为载体膜提供了有力的条件 。安全环保的特性更是为人类健康和环境作出了贡献 。产品成形过程中一直充当桥梁作用的薄膜 。将 PVA 水溶膜作为载体膜在近几年已经得到了广泛的应用和推广 ,如水转印膜 和纺织刺绣 、药膜 、洗手膜等 。1. 1 水转印膜将 PVA 水溶膜作为水转印载体膜在沿海一带已经广泛应 用 。水转印较其它印刷方式最大的优点就是它可以进行曲面 印刷 ,解决了传统印刷所面临的问题 ,因此水转印又称为曲面 披覆印刷 。在水转印过程中 , PVA 水溶膜作为临时性载体 ,主 要是将油墨采用喷墨印刷或凹印的方式印刷到膜上 ,然后将膜 置于水中 ,在油墨活化剂的作用下将 油墨活化 (与此同时 , 水 溶膜遇水溶解 ) ,最后再利用水的压力将活化的油墨转印到承 印物上 。整个过程中 ,水溶膜相当于油墨的载体 ,解决了印刷 中直接使用油墨所带来的问题 。只要将图案 ,如皮纹 、木纹 、翡 翠纹及云石纹等印刷到膜上 ,就可以实现转印 。水转印技术为 印刷业的发展做出了很大的贡献 。1. 2 纺织刺绣载体膜纺织刺绣也是利用水溶膜作为临时性载体的工艺 。在刺 绣过程中 ,水溶膜代替了无纺布作为织物的底衬 (即载体 ) ,这 就解决了传统刺绣的底衬需要高温溶解所带来的问题 ,如面料 变形或褪色 。而利用 PVA 水溶膜为底衬只需在常温水中浸泡 几分钟即可完全溶解 ,且安全环保 。1. 3 药膜药膜 (也称膜剂 ) ,主要是将药物溶解或混悬于 PVA 中 ,经 水溶胶流涎法进行涂膜干燥 、分剂量而制成的一种含药薄膜 。1 载体膜现状载体膜 ,就是作为 1种临时性载体以充当桥梁作用或者在收稿日期 : 200611 02; 修订日期 : 20070202作者简介 : 杨红娟 ( 1982 - ) ,女 ,湖南益阳人 ,湖南工业大学研究生 ,主攻水溶性 PVA 载体膜的应用 。39包装工程PACKA G IN G EN G IN EER IN G Vo l. 28 No. 3 2007. 03近年来 , PVA 作为膜剂的成 膜材料在生物医疗工业中 应用日趋广泛 ,其成膜性能优良 ,膜的韧性好 ,并可分别经口腔 、眼睛 、 阴道 、皮肤或粘膜创伤 、烧烫伤或炎症表面覆盖等各种途径给药 ,发挥局部或全身性的治疗 作用 。 PVA 在药膜中充 当永久性的载体 ,其作用是将各种药物成分分散其中 。不同组分的药 物将形成不同功效的药膜 ,如口腔膜 、眼药膜和避孕药膜 。1. 3. 1 口腔膜用聚合度为 400500、醇解度为 84% 88%的聚乙烯醇 可制成专用于治疗口腔溃疡的口腔膜 ,将聚乙烯醇和消炎药物做成膜剂贴于患处 ,以此达到缓解症状 、治疗细菌感染的目的 。下面列举几例 :口腔溃疡膜 ,主要作用是抗 G杆菌 、抗真菌 、抗过敏 、抗病 毒 ,也具有止痛 、消炎 、收敛 、止痒作用 ,用于口腔溃疡和体表溃疡 。其主要配方为 : 硫酸庆大霉素 16 万 U ,克霉唑 1. 0 g,呋 喃唑酮 1. 0g, 盐 酸 达 克 罗 宁 0. 5 g, 冰 片 2. 0g, 醋 酸 泼 尼 松0. 10 g, PVA1788 9. 0g, 甘 油 1mL , 糖 精 钠 适 量 , 水 60mL , 制 成1000 cm2膜 。复方维生素 A 酸膜 ,主要起促进上皮细胞增生分化 、角质 溶解的作用 ,用于口腔扁平苔癣 、口腔白斑等症 。配方为 :维生 素 A 酸 0. 04 g,醋酸泼尼松 0. 04g, PVA1788 10 g,甘油 1. 0 g,蒸馏 水 35mL ,制成 1000片 。复方甲硝唑苯甲酸酯膜剂 , 主要用于创伤性溃 疡 性 口 腔 炎 、牙周炎 ,局部应用具有消炎 、止痛和促进溃疡愈合等作用 。 膜的形成包括 3层 , A 膜 、B 膜和 C膜 。A 膜的配方为 : PVA17500. 6g, CMC - N a ( 300 - 600) 0. 3 g,西黄蓍胶 0. 2 g,甘油适量 ,蒸馏水 25mL。B 膜的配方为 : 火棉胶 0. 1g,无水乙酸 乙醚 混合液 = 1 3 (质量比 ) 的溶液 5mL。 C 膜的配方为 : PVA17500. 6g, CMC - N a ( 300 - 600 ) 0. 3g,西黄蓍胶 0. 2 g,甘油适量 ,蒸馏水 25mL , 85%乙醇 5mL ,甲硝唑苯甲酸酯 0. 45 g,螺旋霉素0. 23 g,二甲基亚砜 2mL。方法是先制 A 膜 ,再将 B 膜均匀涂 布于 A 膜上 ,最后将 C膜均匀涂布于 B 膜上 ,制成膜块 。止血膜 ,具有止血 、消炎 、止痛的作用 ,一般用于拔牙后止 血 。其配方为 : 茜草流浸膏 4. 0mL , 呋喃西林 1. 0mL , 薄荷油1. 3. 2 眼药膜眼睛是人体最敏感的器官之一 ,据调查 ,眼药膜制剂报道 较少 ,这与膜剂使用不便 ,易给患者带来异物感有关 。天然高分子材料白芨胶可作为滴眼药的添加剂 ,使药物在结膜囊内停留时间延长 ,提高药效 ,长期使用没有任何副作用 。因此 ,利用 白芨胶的这一特性 ,与聚乙烯醇 ( PVA ) 制成氢溴酸后马托品药膜 ,这种药膜既可以起到散瞳作用 ,又可以克服溶液剂型药 物利用率低 、给药频繁的缺点 ,同时还可克服药膏剂型透明度 差 、影响 视 力 等 不 足 。其 配 方 为 : 氢 溴 酸 后 马 托 品 300m g, PVA1788 0. 9 g,白芨胶提取液 6 g,蒸馏水 1mL ,医用甘油 10 滴 。 制成膜剂后 ,经过一系列的实验研究表明 :该膜的刺激性小 ,置 膜后 10m in不再有充血 、流泪等现象 。散 瞳 作 用 好 , 在 18m in 时候出现最大值 ,且瞳孔能维持 12h不收缩 , 24h后恢复正常 ,效果很好 。白芨本身为常用中药 ,性微寒且无毒 ,利用其质粘 而温的优点 ,及 PVA 良好的成膜性 、柔软性及与人体好的相容 性 ,为载药膜的制备及临床应用提供了广阔的空间 。近年来 ,由于真菌感染日趋增加 ,氟康唑以其抗菌谱广 、疗 效高 、耐受性好倍受青睐 。于是宋沧桑等用 PVA 为基质制备了氟康唑眼药膜 ,并做了膜的体外释放特性研究 ,研究表明 ,药 膜的释放符合一级释放 。眼药膜在应用中具有比眼药水更优越的特性 ,如给药次数减少 、药物不易流失 。据报道 ,由 PVA 作基料制造的托吡卡胺聚丙烯柄眼药膜 可以方便地用于临床作散瞳检查 ,尤其是应用在青少年假性近视的治疗 中 。其 原 料 是 托 吡 卡 胺 , PVA1750 , 羧 甲 基 纤 维 素 钠( CMC - N a) , 氯 化 钠 , 甘 油 , 注 射 用 水 。具 体 用 法 是 : 拉 开 眼 睑 ,手持膜柄 ,让药膜与下结膜囊表面接触 ,遇湿润眼球 ,药膜开始吸水溶解 ,几秒内膜柄便与药膜分离 ,闭眼数秒 ,药膜在眼内溶解 ,异物感即刻消失 。托吡卡胺聚丙烯柄眼药膜是一种良 好的新型带柄眼用膜剂 ,其稳定性 、无刺激性 、散瞳性好 、使用 方便的特点受到消费者的喜爱 。1. 3. 3 避孕药膜在响应国家计划生育号召的同时 ,节育成了一个经久不衰 的话题 。另外 ,为了防止性病 (梅毒 、淋病 、衣原体感染 、疮疹 、 艾滋病 ) 、滴虫等的相互传染 ,提高人们的生活水平 ,于是避孕 药在市面流通很广 ,种类也很多 。近年来 ,出现了一种新型绿 色环保的可溶性避孕药膜 。最常见的是壬苯醇醚膜 (Nonoxino l Pe llic le s) 。壬苯醇醚膜的主要成分是壬苯醇醚和辅料聚乙烯醇 、甘油和防腐 剂 。膜 呈 类 白 色 或 微 黄 色 半 透 明 状 , 遇 水 溶 解 。其避孕原 理 为 : 该 膜 为 非 离 子 型 表 面 活 性 剂 , 可 通 过 降 低精子的脂膜表面张力 ,改变精子渗透压 而杀死精子或使它们不能游动 ,难于 穿 透 宫 颈 口 而 无 法 使 卵 子 受 精 , 达 到 避 孕 的效果 。壬苯醇醚本来就是 一种优良的表面活性剂 ,同时具 有良好的阴道清 洁 作 用 , 可 有 效 地 预 防 性 病 , 减 轻 生 殖 系 统 炎症 。壬苯醇 醚 膜 具 有 高 效 、对 人 体 无 害 , 不 影 响 人 体 正 常 阴道杆菌生态和 无 致 畸 、致 癌 等 特 点 , 是 世 界 上 广 泛 应 用 且安全可靠的避孕药物 。23. 0mL ,甘油 1. 5mL , PVA1788 10. 0 g,水 60mL ,制膜约 1000 cm 。替硝唑缓释药膜 ,主要用于牙周炎及牙龈炎 。其配方为 :替 硝唑 0. 5g,成膜材料的质量比为 m ( PVA1750 ) m ( PVA124 ) m( CMC - N a) = 1 1 2,甘油 2mL ,尼泊金乙酯 0. 1g,蒸馏水加 至 50mL ,制成药膜约 1000cm2 。以上均为以 PVA 为 载 体 的 不 同 功 效 的 口 腔 膜 。口 腔 粘 膜给药是近年来发展起来的一种新型的 给药方式 , 药物可直 接作用于病灶 ,经 口 腔 黏 膜 吸 收 后 直 接 进 入 循 环 系 统 , 避 免 了胃肠道酶和酸的降解及肝脏的首过效 应 ,克服了 因全身给 药而引发的副作 用 , 还 可 以 降 低 病 人 的 个 体 差 异 , 维 持 稳 态 血药浓度 。同时这种方式能提供一种长 期的给药方法 ,并可 随时停止给药 ,是 一 种 十 分 方 便 的 给 药 方 式 , 值 得 进 一 步 研制和推广应用 。40杨红娟等 水溶性 PVA 载体薄膜应用的现状与展望1. 4 洗手膜洗手膜 ,又称“多功能完全可溶解性 膜型清洁剂 ”。与载 药 膜 类 似 , 是 指 将 具 有 清 洁 功 能 和 护 肤 功 能 的 物 质 分 散 到PVA 中制成的膜片 。其中起清洁去污作用的有十二烷基硫酸钠 、椰油酰胺基二甲基丙基甜菜碱 、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 等表面活性剂 ,起杀菌功效的有十二烷基二甲基氧化叔胺 、壬 苯醇醚等 ,起护肤养肤作用的有 SOD、丝素 、丝肽 、果酸 、保湿因 子 、角鲨烷等 。该洗手膜不仅能起到清洁的效果 ,还可以避免 因洗涤产品的刺激而导致出现粗糙 、皴裂 、脱皮等现象 。洗手膜是一种柔软的 、半透明的 、可水溶的 、泡沫丰富的膜 片 。其使用方法为 : 将膜片取出 ,浸水揉搓便可以迅速溶解 , 产生丰富的泡沫 ,各种有效成分充分释放出来 ,从而起到清洁 、 护肤的功效 。洗手膜最大的特点是一次性使用 ,携带方便 ,可 避免交叉感染 ,适合在旅游 、医院 、餐厅 、公共卫生间等场合大 量推广 。也可以用于跌打损伤膜和止血膜 等的研制 。目前 , PVA 在中药制剂中的应用 ,主要集中在外用剂型 ,随着研究的深入 ,必将 拓宽 PVA 在中药现代化剂 型中的应用范围 。由于 PVA 水溶性薄膜有高温膜和低温膜 2 种 ,利用高温下才能溶解的特性 ,PVA 还可用来制备人体的各种脏器膜 ,如人工肾膜 。 在化工行业 ,水溶性 PVA 膜作为面膜的载体已经在沿海一带出现 ,该面膜分为 2层 , 1层为载体 PVA 膜 ,另 1层为面膜 的有效成分 ,相当于将面膜的有效成分均匀的涂布于膜上 。随 着研究的深入 ,将面膜的有效物质与水溶胶混溶 , 1 次成膜而成的面膜 不 久 将 问 世 。总 之 , 随 着 研 究 的 不 断 深 入 , 水 溶 性PVA 作为载体膜的应用前景十分广泛 。参考文献 : 1 郝喜海. 水溶性塑料包装薄膜的研究 、开发与应用现状 J . 包装工程 , 2004 , 25 ( 4 ) : 175 - 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