阅读说明：本技术 一种医用创面修复用复合敷料及其制备方法 (Medical composite dressing for wound repair and preparation method thereof ) 是由 张佩华 孙玮 郭虹 高原 付少举 于 2020-04-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种医用创面修复用复合敷料,包括与创面接触的内层、中间层、外层三层,其特征在于,所述的内层为壳聚糖/聚乙烯醇/氧化海藻酸钠共混的纳米纤维抗菌层；所述的中间层为海藻酸钠/聚乙烯醇/羧甲基纤维素钠纳米纤维膜通过剪碎冻干等处理制备的气凝胶吸湿层；所述的外层为无纺布透气层,所述内层、中间层、外层经过医用胶复合而成。本发明的复合敷料,利用静电纺丝技术提高了敷料的机械性能,同时根据静电纺丝工艺制备的纳米纤维膜及后处理得到的纳米纤维膜气凝胶具备了高孔隙率和大表面积,能够保证高吸湿保湿性能的同时兼具优异的透气性,减少渗出液扩散,保持皮肤清洁,可在各种伤口的恢复治疗中广泛得到应用。(The invention discloses a medical composite dressing for wound repair, which comprises an inner layer, a middle layer and an outer layer which are in contact with a wound, and is characterized in that the inner layer is a nano-fiber antibacterial layer blended by chitosan/polyvinyl alcohol/oxidized sodium alginate; the middle layer is an aerogel moisture absorption layer prepared by shearing, crushing, freeze-drying and the like on a sodium alginate/polyvinyl alcohol/sodium carboxymethylcellulose nanofiber membrane; the outer layer is a non-woven fabric breathable layer, and the inner layer, the middle layer and the outer layer are formed by compounding medical adhesive. The composite dressing disclosed by the invention improves the mechanical property of the dressing by utilizing an electrostatic spinning technology, and the nanofiber membrane prepared according to the electrostatic spinning technology and the nanofiber membrane aerogel obtained by post-treatment have high porosity and large surface area, can ensure high moisture absorption and retention performance, simultaneously have excellent air permeability, reduce exudate diffusion, keep the skin clean, and can be widely applied to recovery treatment of various wounds.)

一种医用创面修复用复合敷料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种医用创面修复用复合敷料的制备方法，属于医用材料领域。

背景技术

伤口的形成主要由于皮肤、粘膜表面受损或器官组织的完整性破坏。愈合过程复杂，伤口好转缓慢，需在伤口表面覆盖医用敷料，并定期更换，加快创面愈合，预防细菌和微尘的感染。传统医用敷料如脱脂棉纱，虽在一定程度上提供吸湿，保护皮肤的作用。但吸湿后，易导致敷料硬结，粘连受损组织，增加对创面的摩擦，同时，更换敷料时容易对皮肤造成二次损伤，且抗菌能力不佳。而在创面愈合的过程中，使用具有针对性的敷料，可以加快创面愈合及满足舒适度的要求。因此采用结构不同、功能更加全面的医用敷料可具备加速创面愈合、强效抗菌、止血、减少瘢痕、高吸湿等多种功能。

利用静电纺丝技术制备的敷料孔隙率及比表面积较大，与细胞外基质结构相似，有助于细胞的粘附与生长，具有较好的透气性，有益于细胞呼吸；孔径较小，可阻挡部分细菌的进入，防御伤口感染，促进创面愈合，适用于医用敷料。气凝胶是一种三维多孔纳米材料，具有大表面积和高孔隙率，使其密度低，透气性优越，机械性能良好，这决定了气凝胶具有良好的吸湿透气性，可以为创面愈合提供优异性能。

壳聚糖和聚乙烯醇在生物医学领域被广泛应用，但两者均为亲水材料，在与伤口渗出液相接触时，纤维易溶解，湿态强度低，为进一步提高纤维耐水性需进行交联处理，但常见的交联剂如戊二醛存在毒性问题。

用于创面愈合的医用敷料，除了必须具有良好的生物相容性，抗菌，吸湿，保湿，透气性能，避免细菌滋生，吸收伤口渗出液，为创面提供适宜愈合的微环境，促进创面愈合，同时，还要具有优异的肤感和机械性能，提高患者使用感受。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前采用静电纺制备多层结构的敷料较少，且现有医用敷料力学性能差，使用非药用交联剂(如戊二醛等)不利于创面愈合，功能单一等问题。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是提供一种医用创面修复用复合敷料，包括与创面接触的内层、中间层、外层三层，其特征在于，所述的内层为壳聚糖/聚乙烯醇/氧化海藻酸钠共混的纳米纤维抗菌层；所述的中间层为海藻酸钠/聚乙烯醇/羧甲基纤维素钠纳米纤维膜通过剪碎冻干等处理制备的气凝胶吸湿层；所述的外层为无纺布透气层，所述内层、中间层、外层经过医用胶复合而成。

优选的，所述的纳米纤维抗菌层的混纺纤维直径为100-300nm，所述纤维层的厚度为0.1-0.3mm。

优选的，所述中间层气凝胶吸湿层的厚度为1-3mm，孔隙率为95-99％。

优选的，所述外层无纺布透气层的克重为60g/m²，厚度1mm。

本发明还提供了上述医用创面修复用复合敷料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、内层的制备：

将壳聚糖和聚乙烯醇按照质量百分比为10-30:70-90进行混合，溶解于体积比为20-40％乙酸水溶液中，得到浓度为10％的纺丝液，90℃水浴加热并搅拌4-6小时至溶解，静置冷却2h，再将质量为壳聚糖5-30％的氧化海藻酸钠加入到纺丝液中，常温搅拌至完全分散；

在常温，湿度为小于50％条件下，将纺丝液进行静电纺丝，控制接收距离16-18cm，纺丝液流速0.3-0.7mL/h，电压16-20KV，针头20G，在接收板上收集到壳聚糖/聚乙烯醇/氧化海藻酸钠混纺纤维膜，得内层纳米纤维抗菌层；

步骤2、中间层的制备：

将海藻酸钠，羧甲基纤维素钠和聚乙烯醇按照质量百分比10-30：1-12：58-89进行混合，溶解于水溶液中，得到浓度为10％的纺丝液，90℃水浴加热并搅拌4-6小时至完全溶解，静置冷却2h，备用；

在常温，湿度小于50％条件下，将纺丝液进行静电纺丝，控制接收距离16-18cm，纺丝液流速0.3-0.7mL/h，电压16-20KV，针头21G，在接收板上收集到海藻酸钠/聚乙烯醇/羧甲基纤维素钠混纺纤维膜；

选用质量浓度为1-5％的氯化钙溶液对纤维膜交联处理24h，无水乙醇漂洗4次，滤纸吸干后至于50℃真空烘干箱中，烘燥30min，取密封袋封装、备用；

将交联后的纤维膜剪碎，加入到体积比为20％叔丁醇水溶液中，得质量体积比为0.5％的纤维分散溶液；再将纤维分散液匀浆10-20min，室温搅拌2-4h，倒入培养皿中，控制纤维分散液厚度为1-3mm，冰箱预冻12h，冷冻干燥机干燥24h，得中间层气凝胶吸湿层。

步骤3、三层复合结构的制备：

将外层无纺布透气层，中间层气凝胶吸湿层，内层纳米纤维抗菌层由下至上通过医用胶层叠在一起，裁剪为形状、大小相同，从而得到医用创面修复用复合敷料。

优选的，所述步骤1中氧化海藻酸钠的制备具体包括：将海藻酸钠溶于无水乙醇中得到海藻酸钠乙醇溶液，将高碘酸钠溶于去离子水中得到高碘酸钠水溶液，将两种溶液混合，避光置于磁力搅拌器上搅拌6h进行氧化反应，反应结束后，加入与高碘酸钠等摩尔的乙二醇，终止反应30min，透析3d，每隔6h换水1次，最后将透析液冷冻干燥得到含有醛基的氧化海藻酸钠；其中海藻酸钠乙醇溶液中海藻酸钠浓度为0.1g/mL，高碘酸钠水溶液中高碘酸钠浓度为0.04g/mL。

与现有技术相比，本发明的优异效果是：

(1)内层纳米纤维抗菌层优点：壳聚糖作为一种具有广谱抗菌性的生物材料，具有良好的生物相容性，同时具有抗菌、消炎及止血等性能。聚乙烯醇能够提供优异的力学性能和生物相容性，可以与天然生物材料进行复合。氧化海藻酸钠作为交联剂可提高纤维膜耐水性，同时交联后的纤维膜与伤口渗出液接触后可形成水凝胶，提高肤感，减少渗出液扩散面积，避免对周边健康皮肤的浸渍，同时，三维网状的凝胶结构可以提高敷料的保湿性能，进而加速创面愈合，不粘连组织，减少疼痛，缩短疗程。

(2)中间层气凝胶吸湿层优点：海藻酸钠和羧甲基纤维素钠具有高吸湿功效，可吸收渗出液，同时通过静电纺制备纤维膜剪碎冻干处理得到的气凝胶层兼具了电纺膜和气凝胶的双重特性，具备高孔隙率和大表面积，使其能进一步大量吸收伤口渗出液的同时具有良好的透气性，使伤口表面相对整洁，保持伤口湿润环境，加速伤口愈合。

(3)氧化海藻酸钠作为交联剂的优点：海藻酸钠可以为伤口提供湿润的修复环境，可用于严重渗出液的伤口，促进伤口愈合。本发明通过高碘酸钠氧化海藻酸钠，使其结构上产生大量的醛基，生成氧化海藻酸钠，作为交联剂与壳聚糖/聚乙烯醇纺丝液混合，避免了壳聚糖和聚乙烯醇作为亲水性材料与伤口渗出液相接触时，易造成纤维溶解，湿态强度低的情况，进一步提高了纤维耐水性，同时避免了使用额外的交联剂带来的毒性问题和需得到纤维膜后再进行交联后处理，简化了操作工艺。

(4)本发明的复合结构敷料，能为伤口提供保护，可直接贴附于人体皮肤，肤感优异，具有高吸湿保湿性能，减少渗出液扩散，保持皮肤清洁，兼具良好的抗菌、生物相容性，有效防止伤口感染，促进伤口快速愈合，可在各种伤口的恢复治疗中广泛得到应用。

附图说明

图1为本发明的复合敷料结构示意图；其中：1-内层，2-中间层，3-外层。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明各实施例中所使用的氧化海藻酸钠采用如下方法制备：取5g海藻酸钠溶于50ml无水乙醇中得到海藻酸钠乙醇溶液，2g的高碘酸钠溶于50ml去离子水中得到高碘酸钠水溶液，将两种溶液混合，避光置于磁力搅拌器上搅拌6h，氧化反应结束后，加入与高碘酸钠等摩尔的乙二醇，终止反应30min，透析3d，每隔6h换水1次，最后将透析液冷冻干燥得到含有醛基的氧化海藻酸钠。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种医用创面修复用复合敷料，敷料具有内中外三层：与创面接触的内层1为壳聚糖/聚乙烯醇/氧化海藻酸钠经一定比例共混的纳米纤维抗菌层；中间层2为海藻酸钠/聚乙烯醇/羧甲基纤维素钠纳米纤维膜通过剪碎冻干等处理制备的气凝胶吸湿层；外层3为无纺布透气层，内层1、中间层2、外层3经过医用胶复合而成，并剪为形状、大小相同，从而得到医用创面修复用复合敷料。该复合结构敷料内层厚度为0.1mm，中间层厚度为1mm，外层厚度为1mm。

其制备方法具体如下：

步骤1、内层的制备：

将壳聚糖和聚乙烯醇按照质量百分比为10：90进行混合，溶解于体积比为20％乙酸水溶液中，得到浓度为10％的纺丝液，90℃水浴加热并搅拌4小时至溶解，静置冷却2h，再将质量为壳聚糖5％的氧化海藻酸钠加入到纺丝液中，常温搅拌至完全分散；

在常温，湿度为小于50％条件下，将纺丝液进行静电纺丝，控制接收距离18cm，纺丝液流速0.7mL/h，电压16KV，针头20G，在接收板上收集到壳聚糖/聚乙烯醇/氧化海藻酸钠混纺纤维膜，得纳米纤维抗菌层；

步骤2、中间层的制备：

将海藻酸钠，羧甲基纤维素钠和聚乙烯醇按照质量百分比10：1：89进行混合，溶解于水溶液中，得到浓度为10％的纺丝液，90℃水浴加热并搅拌4小时至完全溶解，静置冷却2h，备用；

在常温，湿度小于50％条件下，将纺丝液进行静电纺丝，控制接收距离18cm，纺丝液流速0.7mL/h，电压16KV，针头21G，在接收板上收集到海藻酸钠/聚乙烯醇/羧甲基纤维素钠混纺纤维膜；

选用质量浓度为1％的氯化钙溶液对纤维膜交联处理24h，无水乙醇漂洗4次，滤纸吸干后至于50℃真空烘干箱中，烘燥30min，取密封袋封装、备用；

将交联后的纤维膜剪碎，加入到体积比为20％叔丁醇水溶液中，得质量体积比为0.5％的纤维分散溶液；再将纤维分散液匀浆10min，室温搅拌2h，倒入培养皿中，控制纤维分散液厚度为1mm，冰箱预冻12h，冷冻干燥机干燥24h，得气凝胶吸湿层；

步骤3、三层复合结构的制备：

将外层无纺布透气层，中间层气凝胶吸湿层，内层纳米纤维抗菌层由下至上通过医用胶层叠在一起，裁剪为形状、大小相同，从而得到医用创面修复用复合敷料。

实施例2

如图1所示，本实施例提供了一种医用创面修复用复合敷料，敷料具有内中外三层：与创面接触的内层1为壳聚糖/聚乙烯醇/氧化海藻酸钠经一定比例共混的纳米纤维抗菌层；中间层2为海藻酸钠/聚乙烯醇/羧甲基纤维素钠纳米纤维膜通过剪碎冻干等处理制备的气凝胶吸湿层；外层3为无纺布透气层，内层1、中间层2、外层3经过医用胶复合而成，并剪为形状、大小相同，从而得到医用创面修复用复合敷料。该复合结构敷料内层厚度为0.2mm，中间层厚度为2mm，外层厚度为1mm。

其制备方法具体如下：

步骤1、内层的制备：

将壳聚糖和聚乙烯醇按照质量百分比为20：80进行混合，溶解于体积比为30％乙酸水溶液中，得到浓度为10％的纺丝液，90℃水浴加热并搅拌5小时至溶解，静置冷却2h，再将质量为壳聚糖15％的氧化海藻酸钠加入到纺丝液中，常温搅拌至完全分散；

在常温，湿度为小于50％条件下，将纺丝液进行静电纺丝，控制接收距离17cm，纺丝液流速0.5mL/h，电压18KV，针头20G，在接收板上收集到壳聚糖/聚乙烯醇/氧化海藻酸钠混纺纤维膜，得纳米纤维抗菌层。

步骤2、中间层的制备：

将海藻酸钠，羧甲基纤维素钠和聚乙烯醇按照质量百分比20：6：74进行混合，溶解于水溶液中，得到浓度为10％的纺丝液，90℃水浴加热并搅拌5小时至完全溶解，静置冷却2h，备用；

在常温，湿度小于50％条件下，将纺丝液进行静电纺丝，控制接收距离17cm，纺丝液流速0.5mL/h，电压18KV，针头21G，在接收板上收集到海藻酸钠/聚乙烯醇/羧甲基纤维素钠混纺纤维膜；

选用质量浓度为3％的氯化钙溶液对纤维膜交联处理24h，无水乙醇漂洗4次，滤纸吸干后至于50℃真空烘干箱中，烘燥30min，取密封袋封装、备用；

将交联后的纤维膜剪碎，加入到体积比为20％叔丁醇水溶液中，得质量体积比为0.5％的纤维分散溶液。再将纤维分散液匀浆15min，室温搅拌3h，倒入培养皿中，控制纤维分散液厚度为2mm，冰箱预冻12h，冷冻干燥机干燥24h，得气凝胶吸湿层；

步骤3、三层复合结构的制备：

将外层无纺布透气层，中间层气凝胶吸湿层，内层纳米纤维抗菌层由下至上通过医用胶层叠在一起，裁剪为形状、大小相同，从而得到医用创面修复用复合敷料。

实施例3

如图1所示，本实施例提供了一种医用创面修复用复合敷料，敷料具有内中外三层：与创面接触的内层1为壳聚糖/聚乙烯醇/氧化海藻酸钠经一定比例共混的纳米纤维抗菌层；中间层2为海藻酸钠/聚乙烯醇/羧甲基纤维素钠纳米纤维膜通过剪碎冻干等处理制备的气凝胶吸湿层；外层3为无纺布透气层，内层1、中间层2、外层3经过医用胶复合而成，并剪为形状、大小相同，从而得到医用创面修复用复合敷料。该复合结构敷料内层厚度为0.3mm，中间层厚度为3mm，外层厚度为1mm。

其制备方法具体如下：

步骤1、内层的制备：

将壳聚糖和聚乙烯醇按照质量百分比为30：70进行混合，溶解于体积比为40％乙酸水溶液中，得到浓度为10％的纺丝液，90℃水浴加热并搅拌6小时至溶解，静置冷却2h，再将质量为壳聚糖30％的氧化海藻酸钠加入到纺丝液中，常温搅拌至完全分散；

在常温，湿度为小于50％条件下，将纺丝液进行静电纺丝，控制接收距离16cm，纺丝液流速0.3mL/h，电压20KV，针头20G，在接收板上收集到壳聚糖/聚乙烯醇/氧化海藻酸钠混纺纤维膜，得纳米纤维抗菌层；

步骤2、中间层的制备：

将海藻酸钠，羧甲基纤维素钠和聚乙烯醇按照质量百分比30：12：58进行混合，溶解于水溶液中，得到浓度为10％的纺丝液，90℃水浴加热并搅拌6小时至完全溶解，静置冷却2h，备用。

在常温，湿度小于50％条件下，将纺丝液进行静电纺丝，控制接收距离16cm，纺丝液流速0.3mL/h，电压20KV，针头21G，在接收板上收集到海藻酸钠/聚乙烯醇/羧甲基纤维素钠混纺纤维膜；

选用质量浓度为5％的氯化钙溶液对纤维膜交联处理24h，无水乙醇漂洗4次，滤纸吸干后至于50℃真空烘干箱中，烘燥30min，取密封袋封装、备用；

将交联后的纤维膜剪碎，加入到体积比为20％叔丁醇水溶液中，得质量体积比为0.5％的纤维分散溶液。再将纤维分散液匀浆20min，室温搅拌4h，倒入培养皿中，控制纤维分散液厚度为3mm，冰箱预冻12h，冷冻干燥机干燥24h，得气凝胶吸湿层；

步骤3、三层复合结构的制备：

将外层无纺布透气层，中间层气凝胶吸湿层，内层纳米纤维抗菌层由下至上通过医用胶层叠在一起，裁剪为形状、大小相同，从而得到医用创面修复用复合敷料。