一种防感染复合层医用敷料的制备方法及其用途
阅读说明：本技术 一种防感染复合层医用敷料的制备方法及其用途 (Preparation method and application of anti-infection composite layer medical dressing ) 是由 丁新波 王莉 刘涛 于 2021-08-11 设计创作，主要内容包括：本发明属于新材料领域,具体涉及一种防感染复合层药物辅料的制备方法及,以丝素蛋白和壳聚糖/聚氧化乙烯为原料通过静电纺丝,配合交联改性获得以丝素蛋白纤维膜为外层,以壳聚糖/聚氧化乙烯纤维膜为内层的复合层医用敷料。本发明解决了现有敷料的缺陷,以壳聚糖纤维为内层,以丝素蛋白纤维膜为外层形成双层纳米纤维膜具有良好的抗菌性、柔软性、吸水性以及生物活性。(The invention belongs to the field of new materials, and particularly relates to a preparation method of an anti-infection composite layer medical auxiliary material and a composite layer medical dressing which takes silk fibroin and chitosan/polyethylene oxide as raw materials, and is prepared by electrostatic spinning and cross-linking modification. The invention solves the defects of the existing dressing, and the double-layer nanofiber membrane formed by taking chitosan fiber as an inner layer and silk fibroin fiber membrane as an outer layer has good antibacterial property, softness, water absorption and bioactivity.)
技术领域
本发明属于新材料领域，具体涉及一种防感染复合层药物辅料的制备方法及其用途。
背景技术
皮肤是人体最大的器官，也是与外界环境之间的一道物理屏障，近几年来，由创伤、擦伤、烧伤、手术切口、糖尿病溃疡等原因导致皮肤受到损伤的事件频发，皮肤受到损伤后，免疫能力下降，容易被病菌感染，皮肤在受到严重损伤的情况下，会导致皮肤不可自愈甚至威胁生命。这时需要采用医用敷料对伤口进行保护，可以防止脱水和外界环境对伤口造成的感染，进而为皮肤的修复过程提供湿润的环境，加快新生组织的生长，促进伤口的愈合。以棉纱布和棉垫为代表的传统医用敷料，虽然有一定的液体吸收性，同时还可以将皮肤与外界隔离进而保护皮肤，但是在伤口愈合过程中易粘连受损的组织，导致敷料硬结，与皮肤贴合不好，且在更换敷料时容易对受损的皮肤再次造成损伤，不利于伤口的愈合，因此，需要研制吸湿透气性佳、可防止体液渗出和细菌感染，不粘连伤口，使用方便的新型功能性医用敷料。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种防感染复合层医用敷料的制备方法，解决了现有敷料的缺陷，以壳聚糖纤维为内层，以丝素蛋白纤维膜为外层形成双层纳米纤维膜具有良好的抗菌性、柔软性、吸水性以及生物活性。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种防感染复合层医用敷料的制备方法，以丝素蛋白和壳聚糖/聚氧化乙烯为原料通过静电纺丝技术制备获得。
所述制备方法的具体步骤包括：
步骤1，纺丝溶液的制备：将丝素蛋白溶于酸中，制备得到丝素蛋白溶液；将壳聚糖、聚氧化乙烯溶于酸中，制备得到壳聚糖/聚氧化乙烯纺丝液；
步骤2，静电纺双层纳米纤维膜：将丝素蛋白溶液静电纺丝得到丝素蛋白层，干燥后，在丝素蛋白层上进行壳聚糖/聚氧化乙烯层的静电纺丝，得到双层纳米纤维膜；
步骤3，交联处理：利用EDC-NHS交联处理上述的双层纳米纤维膜，得到所述防感染复合层医用敷料。
所述双层纳米纤维膜中的壳聚糖/聚氧化乙烯层的平均直径为97.97nm。
所述双层纳米纤维膜中的丝素蛋白层的平均直径为94.14nm。
所述步骤1中，丝素蛋白溶液的制备方法包括：将丝素蛋白加入甲酸中，配制形成丝素蛋白溶液，且丝素蛋白溶液的浓度为10wt％；壳聚糖/聚氧化乙烯纺丝液的制备方法包括：将壳聚糖、聚氧化乙烯以7:3的质量比例溶于70％冰醋酸中，配制形成壳聚糖/聚氧化乙烯纺丝液，且壳聚糖/聚氧化乙烯纺丝液的浓度为4wt％。
所述步骤2中，静电纺丝的条件为：电压为15-20kV，喷丝头尖端距接收器距离为10-15cm，注射泵的流速为0.5-1mL/h，所述静电纺丝连续纺丝6-10h，将纤维丝从铝箔上剥落，置于干燥箱中干燥，保存。
所述步骤3中，交联处理的制备方法敖阔：将双层纳米纤维膜浸泡至EDC-NHS混合溶液中，交联1-2h，然后用去离子水清洗，干燥得到所述防感染复合层医用敷料。
一种防感染复合层医用敷料，通过上述方法制备获得。
所述医用辅料用于组织工程领域。
所述防感染复合层医用敷料的双层纳米纤维膜外层使用的丝素蛋白是一种纤维蛋白，主要由蚕和蜘蛛产生，具有独特的特性机械特性、可调生物降解速率；而与人体接触的壳聚糖是一种天然多糖，具有优异的组织相容性、生物可降解性、非致敏性、无细胞毒性以及独特的阳离子抗菌性能，将其作为防感染复合层医用敷料的内层，使敷料具有优良的抗菌防感染以及较好的稀释率和保湿率，同时使敷料具有柔软性，更好的贴合人体皮肤。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
1.本发明解决了现有敷料的缺陷，以壳聚糖纤维为内层，以丝素蛋白纤维膜为外层形成双层纳米纤维膜具有良好的抗菌性、柔软性、吸水性以及生物活性。
2.本发明以以丝素蛋白和壳聚糖/聚氧化乙烯为原料通过静电纺丝技术制备获得，操作简单易行，工艺参数易于控制。
3.本发明以壳聚糖作为敷料内层，能够与人体皮肤直接接触，具有较好的抗菌防感染以及较好的吸湿率与保湿率，同时与创面接触时，能够保持创面湿润，避免更换敷料时再次发生机械损伤；在壳聚糖内加入生物可降解聚氧化乙烯，提高了壳聚糖静电纺丝的成膜性。
4.本发明以丝素蛋白纤维膜为敷料外层，利用纤维蛋白优异的力学性能，可以更好更快的加速创面的愈合。
5.本发明制备的复合层医用敷料具有较好的柔软性，与人体接触具有更好的触感，能够广泛应用于组织工程领域。
附图说明
附图1为实施例3中制备得到的双层纳米纤维膜的实物图片。
附图2为实施例3中制备得到防感染复合层医用敷料的电镜图。
附图3为实施例3中制备得到防感染复合层医用敷料浸泡SBF7天的电镜图。
具体实施方式
结合图1、图2和图3，详细说明本发明的一个具体实施例，但不对本发明的权利要求做任何限定。
一种防感染复合层医用敷料的制备方法，包括如下具体步骤：
步骤1，纺丝溶液的制备：丝素蛋白溶于甲酸，配制的丝素蛋白溶液浓度为10wt％；壳聚糖、聚氧化乙烯(7:3)溶于70％的冰醋酸中，配制成4wt％的纺丝液；
步骤2，静电纺双层纳米纤维膜：先进行丝素蛋白层的静电纺丝，干燥后，直接在丝素蛋白层上进行壳聚糖/聚氧化乙烯层的静电纺丝，得到双层纳米纤维膜；静电纺丝技术的纺丝条件为：所述静电纺丝技术中的纺丝条件为：电压为15-20kV，喷丝头尖端距接收器距离为15-20cm，注射泵的流速在0.5-1mL/h，连续纺丝6-10h，将其从铝箔上剥落，置于干燥箱中干燥，保存；
步骤3，交联处理：将步骤2制备得的双层纳米纤维膜，在EDC-NHS混合溶液中浸泡，交联2小时后，用去离子水清洗，干燥后得到所述防感染复合层医用敷料。
实施例1
丝素蛋白纤维膜的制备：将1g丝素蛋白与9g甲酸混合,在室温下减半12h，制得将10wt％的丝素蛋白溶液，为混合体系A，利用静电纺丝技术制备欣慰膜，在相对湿度40％±5％，温度25℃±5℃，电压为20kV，喷丝头尖端距接收器距离为20cm，注射泵的流速在1mL/h的条件下连续纺丝8h，将其从铝箔上剥落，置于干燥箱中干燥，得到丝素蛋白纳米纤维层。
实施例2
壳聚糖/聚氧化乙烯纳米纤维层的制备：将0.28g的壳聚糖溶于70wt％的冰醋酸溶液中，加入0.12g聚氧化乙烯，在室温下搅拌12h，形成均匀的混合溶液，为混合体系B，利用静电纺丝技术制备复合膜，在相对湿度40％±5％，温度25℃±5℃，电压为20kV，喷丝头尖端距接收器距离为20cm，注射泵的流速在1mL/h的条件下连续纺丝8h，将其从铝箔上剥落，置于干燥箱中干燥，得到壳聚糖/聚氧化乙烯纳米纤维层。
实施例3
一种防感染复合层医用敷料的制备方法包括如下步骤：
步骤1，丝素蛋白纤维膜的制备：将1g丝素蛋白与9g甲酸混合,在室温下减半12h，制得将10wt％的丝素蛋白溶液，为混合体系A，利用静电纺丝技术制备欣慰膜，在相对湿度40％±5％，温度25℃±5℃，电压为20kV，喷丝头尖端距接收器距离为20cm，注射泵的流速在1mL/h的条件下连续纺丝8h，将其从铝箔上剥落，置于干燥箱中干燥，得到丝素蛋白纳米纤维层；
步骤2，静电纺双层纳米纤维膜：将0.28g的壳聚糖溶于70wt％的冰醋酸溶液中，加入0.12g聚氧化乙烯，在室温下搅拌12h，形成均匀的混合溶液，为混合体系B；再将混合体系B直接在刚刚制得的丝素蛋白纳米纤维层上进行静电纺丝，相对湿度40％±5％，温度25℃±5℃，电压为20kV，喷丝头尖端距接收器距离为20cm，注射泵的流速在1mL/h的条件下连续纺丝8h，将其从铝箔上剥落，置于干燥箱中干燥，得到双层纳米纤维膜；
步骤3，交联处理：在EDC-NHS混合溶液中浸泡，交联2小时候，用去离子水清洗，干燥后得到所述防感染复合层医用敷料。该实施例的医用敷料的实物如图1所示，其电镜图如图2所示。
性能检测
将实施例1-3制备的纳米纤维层进行断裂强度、亲水性、吸水性和抗菌性测试，结果如下表：
样品
断裂强度/MPa
水接触角/°
吸水率/％
抑菌率/％
实施例1
6.1±0.1
116.3
380
0
实施例2
2.7±0.2
51.52
1177
72.83
实施例3
4.4±0.2
/
556
99.00
图3为双层纳米纤维膜在SBF中浸泡7D的扫描电镜图像，光滑的纤维表面生长出类似于碎花状的晶状物质，可见在SBF中，双层纳米纤维膜具有沉积羟基磷灰石的能力，表明双层纳米纤维膜具有较好的生物活性。
经过上述测试表明，本发明所述的防感染抗菌复合层医用敷料，既具有较好的机械强力、亲水性能、吸水性能，适用范围广，且具有较高的抗菌性和生物相容性。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
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