阅读说明：本技术 一种生物基医用纤维的制备及方法 (Preparation and method of bio-based medical fiber ) 是由 李志波 周现锋 于 2020-06-03 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种生物基医用纤维的制备及方法。目前用于制作手术缝合线和医用辅料的医用纤维大多不降解或是降解时间较短,其中不降解手术缝合线需要二次拆线过程,增加患者的痛苦,而降解时间较短的缝合线又不适用于较长时间才能愈合的伤口治疗。所以本发明以生物基的聚羟基丁酸酯为原料,经过干燥、熔融挤压输出、计量喷出、冷却固化成型、拉伸、定型步骤制得成品。本材料和方法制备的医用纤维降解时间长,可以用于制造难以愈合伤口的手术缝合线及医用辅料。而且所用原料为科生物降解/吸收的生物基原料,该原料结合了天然高分子材料和合成高分子材料的优势,既有良好的生物活性又有良好的加工性能,使得本发明制备的医用纤维不仅具有良好的力学性能又有良好的生物相容性,满足医用材料的要求。(The invention relates to a preparation method of bio-based medical fiber. At present, most of medical fibers used for manufacturing surgical sutures and medical auxiliary materials are not degraded or are degraded for a short time, wherein the operation sutures which are not degraded need a secondary suture removing process, so that the pain of a patient is increased, and the sutures which are degraded for a short time are not suitable for wound treatment which can be healed for a long time. Therefore, the invention takes the bio-based polyhydroxybutyrate as a raw material, and the finished product is prepared by the steps of drying, melt extrusion output, metering ejection, cooling, solidification and molding, stretching and shaping. The medical fiber prepared by the material and the method has long degradation time, and can be used for manufacturing surgical sutures and medical auxiliary materials which are difficult to heal wounds. The raw materials are biodegradable/absorbable bio-based materials, and the raw materials combine the advantages of natural polymer materials and synthetic polymer materials, have good bioactivity and good processing performance, so that the medical fiber prepared by the method has good mechanical properties and biocompatibility, and meets the requirements of medical materials.)

一种生物基医用纤维的制备及方法

技术领域

本发明涉及生物医学材料技术领域，特别涉及一种生物基的生物可降解/可吸收的医用纤维的制备及其方法。

背景技术

目前用于制作手术缝合的医用纤维多采用乙交酯与丙交酯共聚物或甲壳素为原料，通过干湿法制成。用这种原料制成的纤维，湿强度下降较大，降解时间较短，一般一星期的时间其强度下降50％左右。而在手术中不同的手术部位的愈合时间不同，在需要较长时间才能愈合的部位，现有的医用纤维制成的手术缝合线就不适用了，因为此处需要恢复的时间较长，纤维降解过快就会对伤口的愈合不利。

聚羟基丁酸酯是一种聚羟基脂肪酸酯(PHA)，一种聚酯类聚合物，于1925年，法国微生物学家Maurice Lemoigne首次分离取得。因其生物可降解、可生物合成，属于环境友好型材料逐渐被大众广泛研究，目前已超过90多种不同结构和不同性质的PHA被发现，但由于其脆性大、断裂伸长率低、热稳定性差，不易加工，一直未受到重视。但随着科技的发展，***PHA生物塑料被逐渐开发出来，此种材料成本更低，韧性更好而且是生物基材料。如本实验所用的聚-4-羟基丁酸酯是微生物在合适条件下在胞内积累的一种高分子聚合物，具有生物可降解性和生物相容性。可用于制作心脏瓣膜、血管等组织工程材料，也可用于制作支架、手术缝合线、骨板等医用植入材料。

本发明的目的就是提供一种具有生物可降解，人体可吸收，并且降解时间较长的生物基材料制备的医用纤维及其制造方法。

本发明所用材料为环境友好型的生物基材料聚羟基丁酸酯及其改性后材料，该材料不仅具有生物可降解，人体可吸收，并且降解时间较长，符合本发明的目的。

本发明制备生物基医用纤维的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：将聚酯材料干燥，高温下熔融成液体状于推注器中输出，在高压下喷丝，冷却固化成型，将丝取下，浸入95％的乙醇中脱水灭菌，取出于真空干燥箱中退火风干，再用0.5Mol，pH为7.0±0.5的含10—20％甘油的磷酸缓冲液浸泡纺丝1-6小时，然后拉伸、风干。控制该丝的直径为0.05-0.15mm。

采用该方法，制备医用纤维的熔体温度为85-100℃；高压为15-30kv；进料速度为10-50μl/min；后拉伸速度为1-10倍；定型温度为30-80℃，定型时间为5-72小时。

采用该材料和方法制得的成品其断裂强度为1.0-6.0cN/dtex，断裂伸长率为10％-300％。

采用该方法制得的医用纤维，原料来源环保、安全、广泛、易得，加工方法简单易行；制成的医用纤维不仅生物可降解，人体可吸收，而且降解时间较长，在人体内保留一星期基本没变化，体外降解实验结果显示其降解速度慢，时至1年时间只降解了10％左右。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

实施例1

选用改性后的聚羟基丁酸酯原料，经过干燥，采用熔融挤出与湿法成型相结合的方法，控制溶体温度为90℃，通过静电纺丝技术，于25kv高压下纺出初生纤维，纺丝时进料速度为10μl/min，冷却固化成型后，将丝取下，浸入95％的乙醇中脱水灭菌，取出于真空干燥箱中40℃退火风干，再用0.5Mol，pH为7.0±0.5的含15％甘油的磷酸缓冲液浸泡纺丝5小时，然后拉伸5倍后，于30℃的定型箱里定型1小时，得到成品纤维。该成品其断裂强度为2.5cN/dtex，断裂伸长率为43％。

实施例2

选用改性后的聚羟基丁酸酯原料，经过干燥，采用熔融挤出与湿法成型相结合的方法，控制溶体温度为95℃，通过静电纺丝技术，于22kv高压下纺出初生纤维，纺丝时进料速度为10μl/min，冷却固化成型后，将丝取下，浸入95％的乙醇中脱水灭菌，取出于真空干燥箱中35℃退火风干，再用0.5Mol，pH为7.0±0.5的含20％甘油的磷酸缓冲液浸泡纺丝3小时，然后拉伸4倍后，于30℃的定型箱里定型1小时，得到成品纤维。该成品其断裂强度为2.8cN/dtex，断裂伸长率为41％。

实施例3

选用改性后的聚羟基丁酸酯原料，经过干燥，采用熔融挤出与湿法成型相结合的方法，控制溶体温度为85℃，通过静电纺丝技术，于20kv高压下纺出初生纤维，纺丝时进料速度为10μl/min，冷却固化成型后，将丝取下，浸入95％的乙醇中脱水灭菌，取出于真空干燥箱中40℃退火风干，再用0.5Mol，pH为7.0±0.5的含15％甘油的磷酸缓冲液浸泡纺丝4小时，然后拉伸4倍后，于30℃的定型箱里定型1小时，得到成品纤维。该成品其断裂强度为2.9cN/dtex，断裂伸长率为53％。

采用该方法制得的医用纤维，原料来源环保、安全、广泛、易得，加工方法简单易行；制成的医用纤维不仅生物可降解，人体可吸收，而且降解时间较长，在人体内保留一星期基本没变化，体外降解实验结果显示其降解速度慢，时至1年时间只降解了10％左右。可以用于制造治疗难以愈合伤口的手术缝合线。