阅读说明：本技术 一种用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架的制备方法 (Preparation method of melt electrospinning composite fiber scaffold for bone repair and infection resistance ) 是由 白见福 王晗 汤亚东 梁峰 汪子煦 蓝兴梓 周颖 苗小敏 于 2019-10-14 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架的制备方法,包括以下步骤：a)将聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素在有机溶剂中混合均匀,蒸发掉有机溶剂后真空干燥,得到固体混合材料；所述聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素的质量比为90：(0.1～20)：(0.1～20)；b)将步骤a)得到的固体混合材料进行熔体电纺丝,得到用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架。与现有技术相比,本发明提供的制备方法能够得到具有结构有序、优异生物相容性、可完全降解、可抗菌、能够促进骨细胞增殖、满足骨修复的物理性能要求的新型骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架,解决了骨修复植入物需要手术二次取出以及骨植入物感染的问题。(The invention provides a preparation method of a melt electrospinning composite fiber scaffold for bone repair and infection resistance, which comprises the following steps: a) uniformly mixing polycaprolactone, polyethylene glycol and macrolide antibiotics in an organic solvent, evaporating the organic solvent, and then drying in vacuum to obtain a solid mixed material; the mass ratio of the polycaprolactone to the polyethylene glycol to the macrolide antibiotics is 90: (0.1-20): (0.1 to 20); b) and (b) carrying out melt electrospinning on the solid mixed material obtained in the step a) to obtain the melt electrospinning composite fiber scaffold for bone repair and infection resistance. Compared with the prior art, the preparation method provided by the invention can obtain the novel anti-infection melt electrospinning composite fiber scaffold for bone repair, which has the advantages of ordered structure, excellent biocompatibility, complete degradation, antibiosis, promotion of bone cell proliferation and capability of meeting the physical property requirement of bone repair, and solves the problems that the bone repair implant needs to be taken out for the second time in operation and the bone implant is infected.)

一种用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架的制备方法

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，更具体地说，是涉及一种用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架的制备方法。

背景技术

整形和骨创伤外科手术感染率在医院所有感染中占了15％。在美国，每年200万例骨折固定病例中就有5％发生与植入相关的骨感染(化脓性关节炎和骨髓炎)，每次事件造成15,000美元至50,000美元。在骨感染治疗中通常经历几个步骤：治疗通常要经历几个阶段：局部引流、坏死组织清创术、骨死区管理、软组织覆盖和恢复血液供应。其中骨死区管理是最重要的一步，对骨死区进行有效的管理可以有效的防止骨缺损部分的再感染以及骨组织的物理完整性，防止软组织在骨缺损部分的生长，一般是用植入物将骨缺损部位进行填充。

目前，在治疗骨缺损的植入物通常采用的是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，通过在PMMA中混合广谱抗生素例如庆大霉素可以是实现骨缺损部位的抗感染。但是由于PMMA是不可降解的材料，这限制了抗菌药物的释放，使得抗菌效果不理想，可能难以实现骨缺损部位抗感染。而且由于PMMA的不可降解性，导致在治疗好骨缺损后，需要将PMMA取出，这将大大加大了治疗费用，而且容易造成骨缺损部位的二次感染。因此，如何制造出能防止骨缺损部位的感染和有效治疗是骨植入物领域需要解决的重大技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架的制备方法，能够解决现有的骨修复植入物需要二次手术取出、易感染的技术问题，同时可以促进骨细胞增殖，加快骨修复。

本发明提供了一种用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架的制备方法，包括以下步骤：

a)将聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素在有机溶剂中混合均匀，蒸发掉有机溶剂后真空干燥，得到固体混合材料；所述聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素的质量比为90：(0.1～20)：(0.1～20)；

b)将步骤a)得到的固体混合材料进行熔体电纺丝，得到用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架。

优选的，步骤a)中所述大环内酯类抗生素选自罗红霉素、克拉霉素、克林霉素和阿奇霉素中的一种或多种。

优选的，步骤a)中所述有机溶剂为四氢呋喃。

优选的，步骤a)中所述混合的方式为搅拌；所述搅拌的温度为45℃～55℃，转速为350r/min～450r/min，时间为22h～26h。

优选的，步骤a)中所述真空干燥的温度为75℃～85℃，时间为2h～5h。

优选的，步骤b)中所述熔体电纺丝的过程具体为：

b1)将所述固体混合材料剪碎放入料筒中；取针头清洗后吹干；将高压直流电源的正极接在收集平台的玻璃板上，将地接到针头处；然后将接地的针头装到料筒上，再将料筒放入加热腔中；

b2)对熔体纺丝机器使能，将载有玻璃片的收集平台位于针头下方；控制z轴方向的电机，调节针头至玻璃片的距离；

b3)设置静电纺丝参数，进行静电纺丝，得到用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架。

优选的，步骤b2)中所述针头的内径为0.4mm～0.5mm。

优选的，步骤b2)中所述调节针头至玻璃片的距离具体为15mm～20mm。

优选的，步骤b3)中所述静电纺丝的收集平台速度为6mm/s～80mm/s，纺丝气压为1.2kPa～5kPa，电压为2.2kV～2.7kV。

优选的，步骤b)中所述熔体电纺丝的温度为80℃～110℃，时间为2h～10h。

本发明提供了一种用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架的制备方法，包括以下步骤：a)将聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素在有机溶剂中混合均匀，蒸发掉有机溶剂后真空干燥，得到固体混合材料；所述聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素的质量比为90：(0.1～20)：(0.1～20)；b)将步骤a)得到的固体混合材料进行熔体电纺丝，得到用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架。与现有技术相比，本发明提供的制备方法将聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素作为熔体静电纺丝的材料，得到具有结构有序、优异生物相容性、可完全降解、可抗菌、能够促进骨细胞增殖、满足骨修复的物理性能要求的新型骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架；本发明通过熔体静电纺丝制备的可降解性纤维支架，解决了骨修复植入物需要手术二次取出的问题；通过在纤维中负载大环内酯类抗生素，解决了骨植入物感染的问题，由于药物分散在纤维里，可以实现长效的抗菌；通过在纤维中加入亲水性物质，可以改善聚已内酯的疏水性，通过调节聚乙二醇的含量可以调节支架的亲水性，进而可以增加细胞的黏附和增殖，加快骨修复；同时，与其它骨修复植入物相比，本发明提供的骨修复植入物不仅可以有效的防止骨感染，避免术后植入物的取出，还能促进骨细胞增殖，加快骨修复；采用大环内酯类抗生素为原料，采用微量即可对以大肠杆菌为代表的革兰氏阴性菌和以金黄色葡萄球(1.67～5μg/ml)为代表的革兰氏阳性菌有较高的抑菌率，并且对人体安全无害；运用熔体静电纺丝技术快速获得微米级材料，制得的微米纤维支架兼具广谱且高效的抑菌性、无毒害性、大比表面积、高孔隙率、高安全性、高细胞增殖率、结构可控性等优点。

另外，本发明提供的制备方法得到的熔体电纺复合纤维支架作为新一代骨修复抗感染植入物，在治疗植入物造成的化脓性关节炎和骨髓炎等骨修复领域具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明实施例提供的制备方法的流程图；

图2为本发明实施例1提供的制备方法得到的用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架的扫描电镜图；

图3为本发明实施例1提供的制备方法得到的用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架的形貌图；

图4为本发明实施例1～3及对比例1～2提供的制备方法得到的熔体电纺复合纤维支架对大肠杆菌的抑制效果图；

图5为本发明实施例1～3及对比例1～2提供的制备方法得到的熔体电纺复合纤维支架对金黄色葡萄球菌的抑制效果图；

图6为本发明实施例1～3及对比例1～2提供的制备方法得到的熔体电纺复合纤维支架亲疏水性接触角的测量结果；

图7为本发明实施例1～3及对比例1～2提供的制备方法得到的熔体电纺复合纤维支架的细胞增殖效果图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架的制备方法，包括以下步骤：

a)将聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素在有机溶剂中混合均匀，蒸发掉有机溶剂后真空干燥，得到固体混合材料；所述聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素的质量比为90：(0.1～20)：(0.1～20)；

b)将步骤a)得到的固体混合材料进行熔体电纺丝，得到用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架。

本发明首先将聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素在有机溶剂中混合均匀，蒸发掉有机溶剂后真空干燥，得到固体混合材料。本发明对所述聚已内酯(PCL)和聚乙二醇(PEG)的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品或自制品均可。

在本发明中，所述聚已内酯(Polycaprolactone，PCL)又称聚ε-己内酯，是通过ε-己内酯单体在金属阴离子络合催化剂催化下开环聚合而成的高分子有机聚合物，通过控制聚合条件，可以获得不同的分子量；其外观为白色固体粉末，无毒，疏水性材料，不溶于水，易溶于多种极性有机溶剂；PCL具有良好的生物相容性、良好的有机高聚物相容性，以及良好的生物降解性，广泛应用在可控释药物载体、细胞、组织培养基架。在本发明中，所述聚已内酯的分子量优选为5万～8万，更优选为5万。

在本发明中，所述聚乙二醇(PEG)，也称为聚(环氧乙烷)(PEO)或聚氧乙烯(POE)，是指环氧乙烷的寡聚物或聚合物；聚乙二醇溶于水、甲醇、苯、二氯甲烷，不溶于***和正己烷；聚乙二醇为人工合成的聚合物，具有很好的亲水性、溶解性、无毒性、物免疫原性、无排异反应性、生物相容性和抗血拴形成的能力，己经得到美国食品和药物管理局批准可用于人体内；其分子链两端的羟基具有很好的反应性，可以和许多化合物反应，以达到修饰或功能化的目的；由于聚乙二醇分子中存在大量乙氧基，能够与水形成氢键，具有良好的亲水性，所以利用其良好亲水性将其与难疏水性材料结合，可以有效增加疏水性材料的亲水性。在本发明中，所述聚乙二醇的分子量优选为4000～8000，更优选为6000。在本发明中，所述用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架中含有的PEG可以调节药物的释放以及通过改变支架表面的亲水性从而促进骨细胞增殖，实现抗感染的同时促进骨细胞增殖，加快骨修复。

在本发明中，所述大环内酯类抗生素(macrolides antibiotics，MA)是一类分子结构中具有12～16碳内酯环的抗菌药物的总称，通过阻断50s核糖体中肽酰转移酶的活性来抑制细菌蛋白质合成，属于快速抑菌剂；主要用于治疗需氧革兰阳性球菌和阴性球菌、某些厌氧菌以及军团菌、支原体、衣原体等感染。在本发明中，所述大环内酯类抗生素优选选自罗红霉素、克拉霉素、克林霉素和阿奇霉素中的一种或多种，更优选为罗红霉素、克拉霉素、克林霉素或阿奇霉素；其中：

罗红霉素，Roxithromycin，英文别名为Claramid、Rulid，西医药物，是新一代大环内酯类抗生素，为半合成的14元大环内酯类药；其作用机制与红霉素相同，主要是与细菌50s核糖体亚基结合，通过阻断转肽作用和mRNA移位而抑制细菌蛋白质的合成，从而起抗菌作用；其特点是能较快进入巨噬细胞、肺细胞、肺泡、多形核白细胞内；罗红霉素抗菌谱与红霉素相仿，其体外抗菌作用与红霉素相似，体内抗菌作用比红霉素强1～4倍；罗红霉素对大部分革兰阳性菌有较好的抗菌作用，对呼吸道及皮肤感染常见致病菌，如金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、肺炎球菌、化脓性链球菌、流感杆菌、肺炎支原体及军团菌等的抗菌活性与红霉素相似；罗红霉素吸收速率不受年龄的影响，一般不良反应少，毒性低，治疗感染有效率高；根据国内外报道，罗红霉素对治疗上呼吸道感染有效率为96％，下呼吸道感染中对慢性支气管炎急性发作的有效率为94％，肺炎的有效率为95％，对急性咽喉炎、扁桃体炎、鼻窦炎、中耳炎的有效率分别为97％、96％和96％，对支气管炎、慢性支气管炎急性发作、肺炎的有效率分别为97％、94％和95％，其中不良反应发生率为4％。

克拉霉素属14元环大环内酯类抗生素；抗菌谱与红霉素、罗红霉素等相同，但对革兰阳性菌如链球菌属、肺炎球菌、葡萄球菌的抗菌作用略优，且对诱导产生的红霉素耐药菌株亦具一定抗菌活性；克拉霉素对革兰氏阳性菌如金黄色葡萄球菌、链球菌、肺炎球菌等有抑制作用，对部分革兰氏阴性菌如流感嗜血杆菌、百日咳杆菌、淋病双球菌、嗜肺军团菌和部分厌氧菌如脆弱拟杆菌、消化链球菌、痤疮丙酸杆菌等也有抑制作用；此外对支原体也有抑制作用；克拉霉素特点为在体外抗菌活性与红霉素相似，但在体内对部分细菌如金黄色葡萄球菌、链球菌、流感嗜血杆菌等抗菌活性比红霉素强。

克林霉素是一种外观为白色结晶粉末的化学品，化学式为C₁₈H₃₃ClN₂O₅S，分子量为424.98300，熔点141～143℃；克林霉素为抗生素类药，临床上主要用于厌氧菌引起的腹腔和妇科感染，是金黄色葡萄球菌骨髓炎首选治疗药物。

阿奇霉素(Azithromycin)为半合成的十五元大环内酯类抗生素，与红霉素相比，抗菌谱扩大，除保留对革兰氏阳性菌的作用外，对革兰氏阴性球菌、杆菌及厌氧菌的活性有了明显的增强；另外对其他病原微生物如肺炎支原体、沙眼衣原体、***等也有很好的活性。可用于呼吸道、泌尿道、皮肤软组织等感染。

本发明对所述大环内酯类抗生素的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述罗红霉素、克拉霉素、克林霉素和阿奇霉素的市售商品即可。

在本发明中，所述聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素的质量比为90：(0.1～20)：(0.1～20)，优选为90：(1～20)：(1～10)，更优选为90：(5～17)：(5～6)。在本发明一个优选的实施例中，所述聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素的质量比为90：5：5；按照质量百分含量计算分别为：90％、5％和5％；在本发明另一个优选的实施例中，所述聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素的质量百分含量分别为：85％、10％和5％，计算后得到所述聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素的质量比为90：10.6：5.3；在本发明另一个优选的实施例中，所述聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素的质量百分含量分别为：80％、15％和5％，计算后得到所述聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素的质量比为90：16.875：5.625。

在本发明中，所述有机溶剂优选为四氢呋喃；本发明对所述四氢呋喃的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述有机溶剂与原料聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素的用量比优选为(30mL～50mL)：5g，更优选为30mL：5g。在本发明中，所述有机溶剂在后续打印支架之前就被完全蒸干，其只是起到混合作用；本发明对此没有特殊限制。

在本发明中，所述混合的方式优选为搅拌；本发明对所述搅拌的方式没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的人工搅拌或机械搅拌的技术方案均可；在本发明优选的实施例中，所述搅拌采用机械搅拌，具体通过磁力搅拌器实现。在本发明中，所述搅拌的温度优选为45℃～55℃，更优选为50℃；所述搅拌的转速优选为350r/min～450r/min，更优选为400r/min；所述搅拌的时间优选为22h～26h，更优选为24h。

在本发明中，所述蒸发掉有机溶剂的方式优选具体为：

将混合均匀的材料倒入玻璃皿中，放置在通风橱静置2h～6h蒸发掉有机溶剂；

更优选为：

将混合均匀的材料倒入玻璃皿中，放置在通风橱静置4h蒸发掉有机溶剂。

在本发明中，所述真空干燥的温度优选为75℃～85℃，更优选为80℃；所述真空干燥的时间优选为2h～5h，更优选为3h。

得到所述固体混合材料后，本发明将得到的固体混合材料进行熔体电纺丝，得到用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架。在本发明中，所述固体混合材料不含有机溶剂，使后续纺丝过程不同于溶液静电纺丝；该熔体静电纺丝过程没有有机溶剂的参与，因此制备出来的纤维的安全性比溶液静电纺丝高的多。

在本发明中，所述熔体静电纺丝是一种制备微纳米的纤维制造工艺，加热的熔体在强电场中进行喷射纺丝；针对本发明，所述固体混合材料首先在针筒中被加热熔融，然后在电场作用下，针头处的材料会由球形变为圆锥形(即“泰勒锥”)，当电场力大于材料的表面张力时，材料就会从圆锥尖端延展得到纤维细丝，进而沉积在收集平台上。在本发明中，所述熔体电纺丝的过程优选具体为：

b1)将所述固体混合材料剪碎放入料筒中；取针头清洗后吹干；将高压直流电源的正极接在收集平台的玻璃板上，将地接到针头处；然后将接地的针头装到料筒上，再将料筒放入加热腔中；

b2)对熔体纺丝机器使能，将载有玻璃片的收集平台位于针头下方；控制z轴方向的电机，调节针头至玻璃片的距离；

b3)设置静电纺丝参数，进行静电纺丝，得到用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架。

本发明首先将所述固体混合材料剪碎放入料筒中；取针头清洗后吹干；将高压直流电源的正极接在收集平台的玻璃板上，将地接到针头处；然后将接地的针头装到料筒上，再将料筒放入加热腔中。在本发明中，所述针头的内径优选为0.4mm～0.5mm，更优选为0.45mm。

完成上述准备过程后，本发明对熔体纺丝机器使能，将载有玻璃片的收集平台位于针头下方；控制z轴方向的电机，调节针头至玻璃片的距离。在本发明中，所述对熔体纺丝机器使能的过程优选通过打开电脑上的熔体纺丝的控制软件控制。

在本发明中，所述调节针头至玻璃片的距离具体优选为15mm～20mm，更优选为18mm。

之后，本发明设置静电纺丝参数，进行静电纺丝，得到用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架。在本发明中，所述静电纺丝参数包括收集平台速度、纺丝气压、电压。在本发明中，所述静电纺丝的收集平台速度优选为6mm/s～80mm/s，更优选为40mm/s～45mm/s；具体通过设置纺丝运动参数，进行调节。在本发明中，所述静电纺丝的纺丝气压优选为1.2kPa～5kPa，更优选为3kPa～4kPa；具体通过打开气压阀，旋转调压阀旋钮，进行调节。在本发明中，所述静电纺丝的电压优选为2.2kV～2.7kV，更优选为2.5kV；具体通过打开高压直流电源，旋转调压旋钮，进行调节。

在本发明中，所述熔体电纺丝的温度优选为80℃～110℃；所述熔体电纺丝的时间优选为2h～10h，更优选为6h。

纺丝结束时，本发明优选还包括：

先将高压直流电源的电压调到零，然后关闭高压直流电源，接着调节调压阀至零，然后关闭气压阀，关闭平台使能；取下有多层微米纤维支架的玻璃片，即得到用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架。

本发明采用上述熔体电纺丝，制备的微纳米纤维具备某些优良的性能，如大比表面积、高孔隙率，强稳定性、负载的活性成分具有缓释效果。此外，本发明提供的熔体静电纺丝过程可以通过控制针头和收集平台之间的距离可以得到有序的纤维，进而可以实现不同结构的纤维支架的打印；因而能够被应用于许多领域，如伤口敷料、药物释放、血管的修复、骨修复等等，但其在骨修复抗感染并能促进骨细胞增殖的应用相对较新，因此通过熔体静电纺丝制备得微米纤维在该领域具有较大的研究价值。

本发明提供了一种用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架的制备方法，包括以下步骤：a)将聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素在有机溶剂中混合均匀，蒸发掉有机溶剂后真空干燥，得到固体混合材料；所述聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素的质量比为90：(0.1～20)：(0.1～20)；b)将步骤a)得到的固体混合材料进行熔体电纺丝，得到用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架。与现有技术相比，本发明提供的制备方法将聚已内酯、聚乙二醇和大环内酯类抗生素作为熔体静电纺丝的材料，得到具有结构有序、优异生物相容性、可完全降解、可抗菌、能够促进骨细胞增殖、满足骨修复的物理性能要求的新型骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架；本发明通过熔体静电纺丝制备的可降解性纤维支架，解决了骨修复植入物需要手术二次取出的问题；通过在纤维中负载大环内酯类抗生素，解决了骨植入物感染的问题，由于药物分散在纤维里，可以实现长效的抗菌；通过在纤维中加入亲水性物质，可以改善聚已内酯的疏水性，通过调节聚乙二醇的含量可以调节支架的亲水性，进而可以增加细胞的黏附和增殖，加快骨修复；同时，与其它骨修复植入物相比，本发明提供的骨修复植入物不仅可以有效的防止骨感染，避免术后植入物的取出，还能促进骨细胞增殖，加快骨修复；采用大环内酯类抗生素为原料，采用微量即可对以大肠杆菌为代表的革兰氏阴性菌和以金黄色葡萄球(1.67～5μg/ml)为代表的革兰氏阳性菌有较高的抑菌率，并且对人体安全无害；运用熔体静电纺丝技术快速获得微米级材料，制得的微米纤维支架兼具广谱且高效的抑菌性、无毒害性、大比表面积、高孔隙率、高安全性、高细胞增殖率、结构可控性等优点。

另外，本发明提供的制备方法得到的熔体电纺复合纤维支架作为新一代骨修复抗感染植入物，在治疗植入物造成的化脓性关节炎和骨髓炎等骨修复领域具有广阔的应用前景。

为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例所用试剂均为市售或自制；其中，所述聚已内酯的分子量为5万，所述聚乙二醇的分子量为6000。

实施例1

(1)将质量百分含量为90％的PCL、质量百分含量为5％的PEG和质量百分含量为5％的罗红霉素放入锥形瓶中，原料总质量为5g；再加入30mL有机溶剂四氢呋喃，然后在温度为50℃、转速为400r/min的磁力搅拌器中搅拌24h，再将混合均匀的材料倒入玻璃皿中，放置在通风橱静置4h蒸发掉有机溶剂四氢呋喃，随后将装有材料的玻璃皿放入80℃的真空干燥箱中干燥3h，干燥完后取出静置冷却，得到PCL、PEG和罗红霉素的固体混合材料。

(2)将步骤(1)得到的固体混合材料进行熔体电纺丝，具体过程如下：

将所述固体混合材料用剪刀剪碎放入料筒中；取一根0.45mm内径的针头，用清水清洗后吹干；将高压直流电源的正极接在收集平台的玻璃板上，将地接到针头处；然后将接地的针头装到料筒上，再将料筒放入加热腔中；打开电脑上的熔体纺丝的控制软件，对熔体纺丝机器使能，将载有玻璃片的收集平台位于针头下方；控制z轴方向的电机，移动针头至玻璃片箔18mm；设置纺丝运动参数，调节纺丝收集平台速度为43mm/s；打开气压阀，旋转调压阀旋钮，调节气压3.1kPa；打开高压直流电源，旋转调压旋钮，调节电压2.5kV；静电纺丝6h；纺丝结束时，先将高压直流电源的电压调到零，然后关闭高压直流电源，接着调节调压阀至零，然后关闭气压阀，关闭平台使能；取下有多层微米纤维支架的玻璃片，即得到用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架。

利用扫描电镜对实施例1中得到的熔体电纺复合纤维支架进行分析，得到其扫描电镜图参见图2所示。图2为本发明实施例1提供的制备方法得到的用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架的扫描电镜图；由图2可知，可观察到得到的纳米纤维尺寸均匀、孔隙率高。另外，本发明实施例1提供的制备方法得到的用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架的形貌图参见图3所示。

对比例1

采用实施例1相同的做法制备出纯PCL纤维支架作为对照组。

对比例2

采用实施例1相同的做法制备出质量百分含量为95％的PCL、质量百分含量为0％的PEG和质量百分含量为5％的罗红霉素纤维支架。

实施例2

采用实施例1相同的做法制备出质量百分含量为85％的PCL、质量百分含量为10％的PEG和质量百分含量为5％的罗红霉素纤维支架。

实施例3

采用实施例1相同的做法制备出质量百分含量为80％的PCL、质量百分含量为15％的PEG和质量百分含量为5％的罗红霉素纤维支架。

将实施例1～3及对比例1～2制备的熔体电纺复合纤维支架为对象，测定支架的抑菌效果和细胞增殖促进效果。

抑菌实验步骤如下：使用抑菌圈法评估纳米纤维膜对大肠杆菌(革兰氏阴性菌)和金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)的抑菌活性。从-80℃冰箱中取出冷冻细菌，放在固体培养基中温育过夜，以复苏菌种。然后，用接种环从培养基中提取一定量的细菌，并用生理盐水将密度稀释为10^4CFU/mL。取其中的50μL稀释剂涂布在固体培养基上，然后用灭菌过后的6mm圆形纤维支架放置于固体培养皿的中央，培养24h后测量抑菌圈直径大小以评估该物质的抑菌效果。

使用浊度法来评估载药纤维支架对大肠杆菌(革兰氏阴性菌)和金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)的抑菌活性。从-80℃冰箱中取出冷冻细菌，放在固体培养基中温育过夜，以复苏菌种。然后，用接种环从培养基中提取一定量的细菌，并用生理盐水将密度稀释为10^5CFU/mL。随后将100μL稀释的细菌溶液加入到液体培养基中以获浓度为10^4CFU/mL的细菌溶液。然后，实验组将灭菌后的含有不同浓度活性成分的纤维支架添加到菌液中，对照组则不添加纤维支架，两组一并在37℃的条件下放入摇床中以200r/min的振荡频率温育12h。然后，取上述培养12h的溶液，摇匀后用移液枪分别吸取100μL溶液于96孔板中，每种溶液做3个复孔，用酶标仪在620nm波长下检测细菌浓度，计算后面的稀释倍数。之后菌液在盐水中连续稀释10倍，并取其中的50μL稀释剂涂布在固体培养基上。放37℃恒温培养箱中温育过夜后，对每个固体培养基上的细菌进行计数。重复实验三次，并记录CFU的平均值。

使用MTT法对用于骨修复抗感染的熔体电纺复合纤维支架的细胞活力的定性测量，从而比价不同亲水性支架对细胞增殖的影响。首先先将MG63细胞进行复苏、传代，三次传代验证细胞活性，活性良好就可以开始做MTT实验了。首先，纤维支架在紫外下杀菌30min，然后将支架放进6孔板中，然后将已经传代三次的细胞以10^4cells/mL种植在支架上和空白玻璃片上(空白对照组)，固定2h后将3mL完全培养基加入到24孔板中，放入培养箱中培养24h和48h。根据时间取出六孔板，废弃上层清液，然后取300μL浓度为5mg/mL的MTT和2.7mL的完全培养基加入六孔板中，放进培养箱培养4h。之后弃掉上层清液加入1mL DMSO，用于显色和溶解，摇晃10min，用移液枪分别吸取100μL溶液于96孔板中，每种溶液做3个复孔，用酶标仪在570nm波长下测量OD值，结合图5支架的接触角综合分析支架亲疏水性对细胞活性的影响。

检测结果参见图4～7所示：

图4为本发明实施例1～3及对比例1～2提供的制备方法得到的熔体电纺复合纤维支架对大肠杆菌的抑制效果图，图4中的a、b、c、d、e分别对应对比例1、2、实施例1、2、3，从实验结果可以看出随着罗红霉素对大肠杆菌有较好的抗菌效果并随着支架中PEG含量的增加抗菌效果逐渐增强。

图5为本发明实施例1～3及对比例1～2提供的制备方法得到的熔体电纺复合纤维支架对金黄色葡萄球菌的抑制效果图，图5中的a、b、c、d、e分别对应对比例1、2、实施例1、2、3，从实验结果可以看出随着罗红霉素对金黄色葡萄球菌有显著的抗菌效果并随着支架中PEG含量的增加抗菌效果逐渐增强。

图6为本发明实施例1～3及对比例1～2提供的制备方法得到的熔体电纺复合纤维支架亲疏水性接触角的测量结果，图6中的a、b、c、d、e分别对应对比例1、2、实施例1、2、3，从实验结果可以看出随着PEG含量的增加支架的亲水性越来越好。

图7为本发明实施例1～3及对比例1～2提供的制备方法得到的熔体电纺复合纤维支架的细胞增殖效果图，图7中的a、b、c、d、e分别对应对比例1、2、实施例1、2、3，结合接触角实验结果可以看出随着支架中亲水性的增强细胞增殖先增大后减少，但都高于空白组和对比例1制备的纤维组，说明给复合支架具有良好的生物和细胞相容性，是一种有潜力的应用在骨修复抗感染上的复合支架。

所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。