CN103893815B - 一种利用同轴静电纺丝法制备的烫伤烧伤敷料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用同轴静电纺丝法制备的烫伤烧伤敷料，所述的烫伤烧伤敷料为具有芯/壳结构的纳米纤维膜，壳为天然生物高分子材料，芯为载有黄芪甲苷的可降解的合成高分子材料，所述的黄芪甲苷与可降解的合成高分子材料的质量比为1:2～50。本发明还公开了所述烫伤烧伤敷料的制备方法，各原料易于获取，价格便宜，制备工艺简单，易于操作和控制，易于大规模工业化生产；制备的烫伤烧伤敷料具有良好的柔韧性和较高的机械强度，能够在伤口表面形成一层保护性的纤维毡，促进正常皮肤组织的生长，降低疤痕组织的形成，从而治愈皮肤损伤。

Description

一种利用同轴静电纺丝法制备的烫伤烧伤敷料及其制备方法

技术领域

本发明涉及敷料的制备领域，具体涉及一种利用同轴静电纺丝法制备的烫伤烧伤敷料及其制备方法。

背景技术

皮肤是人体面积最大，且具有高级组织结构的器官，它的功能是防止细菌侵蚀和感染、保护人体、调节体温和排泄体液等。在日常生活和工作中，不可避免地会出现皮肤受损的情况。而在皮肤的各种损伤中，创伤、烧伤、烫伤等较为常见。治疗皮肤损伤需要解决的主要问题是：气体（包括水气）的透过性；防止组织液、体液的流失及造成电解质（液）和蛋白质损失；力学性能以及与组织的接触排异性等。大面积皮肤损伤除了皮肤和组织受到破坏以外，还有可能引起整个身体一系列复杂的病理、生理变化，其中包括水、电解质和酸碱平衡失调、休克、感染以及败血症等。但是大面积的皮肤损伤治疗一直是医疗上的难题。临床上用于大面积皮肤损伤较多应用敷料，现在的烧伤烫伤敷料除了要将伤口与外界相隔离避免感染，还要具有以下几个特点：（1）止血性；（2）有效的阻止细菌侵入伤口；（3）能够吸收伤口分泌的组织液；（4）有良好的透气性，保持伤口的湿润；（5）能够与伤口形状相符合；（6）功能粘附性，例如粘附在健康的组织上但不能粘附在伤口组织上；（7）易从伤口上取下，将患者的疼痛感降到最低；（8）价格便宜。然而截止到目前，没有一种伤口敷料能达到上述理想敷料的所有要求。

静电纺丝的概念可以追溯到上个世纪，在1934年Formhals设计了第一套在电场力作用下纺高聚物纤维的装置，申请了世界上第一个静电纺丝的专利。随后相当长一段时间又有多项专利出现。近年来，随着对纳米材料研究的兴起，静电纺丝已经成为一种重要的纳米材料加工技术。目前已有超过100种天然和人工合成高分子材料被成功地电纺成纳米纤维，使得这种技术重新受到重视并出现了大量的文献。

静电纺丝是高压静电场（一般在几千到几万伏）在毛细喷丝头和接地极间瞬时产生一个电位差，使毛细管内聚合物溶液或者熔融体（一般为非牛顿流体）克服自身的表面张力和粘弹性力，在喷丝头末端呈现半球状的液滴。随着电场强度增加，液滴被拉成圆锥状即Taylor锥。当电场强度超过某一临界值，将克服液滴的表面张力形成射流，在电场中进一步加速，直径减小，拉伸成一直线至一定距离后弯曲，进而循环或者循着螺旋形路径行走，伴随溶剂挥发或熔融体冷却固化，终落在收集板上形成纤维。

发射物质的形状要受表面张力、粘度、导电性等因素的影响。表面张力趋向于使喷射体团缩成球状，电荷斥力趋向于增加表面积，粘弹力反抗射流外形的急剧改变，它们都趋向于使发射物质形成纤维。在射流过程中静电斥力、库仑力和表面张力的共同作用下，聚合物射流会沿着不稳定的螺旋轨迹弯曲运动，在几十毫秒内被牵伸千万倍，从而形成亚微米级至纳米级超细纤维。同时溶剂快速挥发，雾滴或纤维的直径可缩小至数十纳米，远小于常规方法所获取的特征尺寸。

静电纺丝在创伤敷料及人工皮肤方面的应用电纺纳米纤维膜作为伤口敷料的好处主要有以下几点：

（1）止血性，电纺膜有很高的比表面积，使用纤维蛋白原为原料的超细纤维膜能提高伤口的止血速度。

（2）吸液率，电纺纤维膜具有很高的孔隙率，比起同等材料的流延膜其吸液率有很大程度的提高，可以有效的提高伤口组织液的吸收率。

（3）半渗透性，电纺纤维膜敷料有良好的透气有利于细胞的呼吸作用，并可使伤口保持理想的湿润程度，同时膜上的小孔还可以有效保护伤口免受细菌侵入。

（4）一致性，电纺纤维膜具有很好的柔软的特性，可以随伤口的形状进行裁剪以便更好的保护伤口。

（5）功能性，通过电纺的方法可以使伤口敷料具有生物活性，加强应用功效。电纺过程中，可以在高聚物溶液中加入一些具有生物活性的物质，例如杀菌剂、消炎药物、生长因子甚至活细胞。

此外，电纺膜敷料还有一个普通敷料不具备的优势，就是可将多层膜的功能复合在一层膜中，以减少更换敷料的次数。

同轴静电纺丝的原理与传统的静电纺丝相同，只是在装置上进行了改进。不同研究组报道的实验装置虽有差异，但其原理是一样的。芯质和表层材料的液体分装在两个不同的储液罐（如注射器）中。根据需要，芯质和表层液体可以分别是单一或多种聚合物溶液或熔融体、聚合物与陶瓷或金属/金属氧化物的混合溶液、药物或生长因子（芯质）等，液罐末端均连接一根内径不同的毛细管，内层毛细管套在外层毛细管内并保持同轴，两个毛细管之间根据需要留有一定的间隙，以保证外层液体能够顺利流出与芯质液体进行汇合。在需要精确计量的实验中，可采用单道或双道微量注射泵来控制芯质和表层液体的流量。实验时对内外层液体施加相同或不同的高压电场，使从两个同轴但不同直径的喷管中喷出的芯质和表层材料的液体形成同心分层流。由于纺丝过程中两种液体在喷口处汇合的时间很短，加上聚合物液体的扩散系数较低，固化前不会混合到一起。在高压电场力作用下，经高频拉伸、弯曲甩动变形并固化为超细共轴复合纳米纤维，根据需要可以用不同的收集装置收集。

黄芪具有补气固表、利尿托毒、排脓、殓疮生肌的功效。黄芪甲苷是黄芪中的主要活性成分，英文名为AstragalosideⅣ，分子式为C₄₁H₆₈O₁₄。现代药理学研究表明黄芪甲苷具有增强机体免疫力、抗炎、增加心脏正性肌力、降压、创伤治疗等多种药理作用。黄芪甲苷临床用于治疗气滞血瘀心脑血管病，如心气虚损、病毒性心肌炎、心功能不全的治疗，也可用于肿瘤、免疫功能低下等的辅助治疗，疗效显著，具有极大的开发价值。黄芪甲苷口服生物利用度仅为2.2%，个体差异大。近年来，有关黄芪甲苷制剂的研究也逐渐多元化。黄芪甲苷对于创伤伤口也有一定的愈合作用。

理想的药物释放系统能够实现药物的缓控制释放和靶向给药，提高药物的生物利用度、延长药效、减少给药频次、降低毒副作用。以聚合物为载体的纳米粒子，包括纳米囊、纳米球、脂质体、胶束、囊泡等作为新型的药物制剂在药物传递领域得到广泛的研究及应用，但是这些剂型基本都存在载药量低、药物突释明显的问题，这也是制剂领域亟需解决的问题。通过静电纺织技术制备的高分子纳米纤维，是一种良好的载药材料。它具有独特的高比表面积、高孔隙率、高通透性等特性，不但能将固体药物以颗粒形式封装入纤维内，还可以将液体药物以双层纤维或链珠状纤维形式进行封装。经过这样的处理之后，一方面，药物和药物载体的表面积大大增加，有利于药物在人体内的释放和吸收，增强了治疗效果；另一方面，当用生物降解性材料作为药物载体时，通过水解或酶解降解，不给人体造成残留和损害。此外，高分子纳米纤维还可以保护药物在进入人体过程中不被酶类侵蚀破坏，提高了药物的稳定性。同时通过调节加工参数，可以控制药物的释放速率和释放周期，从而有效实现对药物的控制释放。相比于其他药物载体，静电纺丝纤维还能显著提高药物的载药量，因此已经成为药物传递领域尤其是局部定位治疗研究的一个热点。

发明内容

本发明提供了一种利用同轴静电纺丝法制备的烫伤烧伤敷料及其制备方法，各原料易于获取，价格便宜，制备工艺简单，易于操作和控制，易于大规模工业化生产；制备的烫伤烧伤敷料具有良好的柔韧性和较高的机械强度，能够在伤口表面形成一层保护性的纤维毡，促进正常皮肤组织的生长，降低疤痕组织的形成，从而治愈皮肤损伤。

本发明公开了一种利用同轴静电纺丝法制备的烫伤烧伤敷料，所述的烫伤烧伤敷料为具有芯/壳结构的纳米纤维膜，壳为天然生物高分子材料，芯为载有黄芪甲苷的可降解的合成高分子材料，所述的黄芪甲苷与可降解的合成高分子材料的质量比为1:2～50。

黄芪甲苷是黄芪中的主要活性成分，可采用市售的纯度为98%的产品，其结构式如下：

黄芪甲苷中含有大量的羟基，当可降解的合成高分子材料中含有电负性大的原子，可以与黄芪甲苷中的羟基间形成氢键，促进黄芪甲苷药物与合成高分子材料的融合，并且起到控制释放的作用。因此通过静电纺丝技术可以获得负载有黄芪甲苷的内芯，内芯负载生物活性药物时具有保护药物的作用，使其在恶劣的环境中保持稳定，防止它的分解和变性，还能达到持续地对生物活性物质或者药物进行输送的目的，但作为内芯的合成高分子材料的生物相容性并不是很好。通过同轴静电纺丝，在内芯外表面再包覆一层具有极佳的生物相容性及生物可降解性的天然生物高分子材料，直接与皮肤接触，可使患者适从性大大提高。同时，在纤维表面对其结构进行官能化时也不会影响内芯的材料和所负载的活性物质。

所述的可降解的合成高分子材料选自可以与黄芪甲苷形成氢键的高聚物，作为优选，所述的可降解的合成高分子材料为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙交酯、聚丙交酯、聚己内酯、聚丙交酯-己内酯共聚物、聚丙烯腈、聚砜、聚氨酯中的至少一种；进一步优选为聚乙烯吡咯烷酮（PVP），PVP具有易溶于有机溶剂，电纺成丝性能极好，所得的纤维直径均匀的优点，在与黄芪甲苷共纺时，可以形成较好的纤维形貌。

天然生物高分子材料具有极佳的生物相容性及生物可降解性，非常适合作为伤口敷料的原料，在静电纺丝纳米纤维中位于外层，直接与皮肤接触，可使患者适从性大大提高。作为优选，所述的天然生物高分子材料为丝素蛋白、壳聚糖、海藻酸钠、甲壳素、胶原、明胶中的至少一种。进一步优选为丝素蛋白或明胶，两者具有更佳的生物相容性，且降解产物为氨基酸等，不仅易于人体皮肤吸收，更为伤口提供营养物质，有助于烫伤烧伤伤口的修复治疗。

基于上述理由，

所述的可降解的合成高分子材料为PVP，天然生物高分子材料为丝素蛋白或明胶。

进一步优选：

所述的可降解的合成高分子材料为PVP，天然生物高分子材料为丝素蛋白，黄芪甲苷与PVP质量比为1:3～20。黄芪甲苷的含量过大，会对细胞产生一定的毒性，该最佳含量的确定是针对以聚乙烯吡咯烷酮为芯，以丝素蛋白为壳的体系。采用不同的芯/壳体系，黄芪甲苷的最佳含量还需经过大量实验来确定。

本发明还公开了所述的烫伤烧伤敷料的制备方法，包括以下步骤：

1）将黄芪甲苷、可降解的合成高分子材料与溶剂A混合，搅拌至完全溶解，得到内管溶液，所述内管溶液中可降解的合成高分子材料的质量分数为1～50%；

所述的黄芪甲苷与可降解的合成高分子材料的质量比为1:2～50；

2）将天然生物高分子材料与溶剂B混合，搅拌至完全溶解后，得到外管溶液，所述外管溶液中天然生物高分子材料的质量分数为1～50%；

3）分别用步骤1）得到的内管溶液和步骤2）得到的外管溶液进行同轴静电纺丝，得到所述的烫伤烧伤敷料。

所述的溶剂A为可同时溶解黄芪甲苷与所述的可降解的合成高分子材料的有机溶剂。

本发明对溶剂A有一定的要求，由于黄芪甲苷特有的理化特性，不溶于水或油中，唯独溶解于醇类溶剂中，因此，溶剂中必须含有醇类。作为优选，所述的溶剂A为醇类或醇类与丙酮、蒸馏水、二甲基甲酰胺、二氯甲烷、三氯甲烷、三氟乙酸中的至少一种的混合液；进一步优选，所述的醇类为乙醇或六氟异丙醇。乙醇对生物体没有伤害；六氟异丙醇沸点低，经干燥箱干燥后可完全挥发，也不会对生物体造成伤害。

所述的溶剂B为可溶解所述的天然生物高分子材料的有机溶剂。作为优选，所述的溶剂B为甲醇、乙醇、丙酮、六氟异丙醇、蒸馏水、二甲基甲酰胺、三氯甲烷中的至少一种。

所述内管溶液与外管溶液的质量分数会影响到静电纺丝的加工速度，从而获得致密程度及直径不同的纤维膜，但对制备得到的敷料的治疗性能影响不大。

作为优选，步骤1）和步骤2）中，所述的搅拌条件为：搅拌速度800～1500rpm，搅拌时间20～40min。该条件下有利于高分子材料和溶剂的充分混合，形成均一性良好的高分子溶液。

同轴静电纺丝不仅要考虑每种纺丝溶液各自的流速，更为重要的是内、外纺丝溶液的相对流速。如同普通电纺一样，如果内、外纺丝溶液总流速太大将很难纺得连续均匀的纤维，接收装置上会出现许多珠状物。这是因为，流速过大会使纺丝液无法被及时牵伸，最终在到达接收装置之前无法凝固而成为珠状物。在总流速合适的情况下，想要得到芯/壳结构的纤维还必须调整好内、外纺丝溶液的相对流速。如果内管纺丝溶液流速过快，它就会突破外管纺丝溶液的包裹，形成液滴；如果外管纺丝溶液的流速过快，它就会单独进行纺丝，不能形成连续的芯/壳结构纤维，从而影响制备的敷料的治疗效果。

作为优选，步骤3）中，同轴静电纺丝时，内管溶液的流速为0.1～1.0mL/h，外管溶液的流速为0.1～1.0mL/h，且内管溶液的流速小于外管溶液的流速。

进一步优选，所述的可降解的合成高分子材料为聚乙烯吡咯烷酮，天然生物高分子材料为丝素蛋白，黄芪甲苷与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:3～20：

所述的溶剂A为乙醇和二甲基甲酰胺的混合液，溶剂B为六氟异丙醇；所述的外管溶液的流速为内管溶液流速的2倍。

同轴静电纺丝条件：电压为8～18kV；接收距离为8～20cm；时间为3～24h。

制备得到的烫伤烧伤敷料放置于真空干燥箱内，经溶剂挥发后得到最终产物。

本发明通过同轴静电纺丝法制备的混合黄芪甲苷的烫伤烧伤敷料为乳白色，机械性能良好，载药量大，有较好的生物相容性及生物可降解性，适合于急性烧伤烫伤以及创伤的治疗。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明首次通过同轴静电纺丝技术制备了含有黄芪甲苷的烫伤烧伤敷料，解决了黄芪甲苷性能差，难于制备的缺点。制备的敷料具有很大的比表面积，用作药物载体材料时具备一个显著的特点，即药物在包载过程中没有损失，药物微粒的释放速率会随相应载体表面积的增大而增大。制备时将黄芪甲苷与载体材料共混，然后电纺成纤维，进而制成药剂，药物在负载过程中没有损失，可以提高载药量。

本发明制备的烫伤烧伤敷料具备多孔性，有利于气体交换，可以防止细菌的入侵，能够有效地吸收伤口渗出液，维持温润的伤口愈合环境，从而加快伤口的愈合。

本制备方法中，各原料易于获取，价格便宜，相比于其它的药物缓释体系的制备,纳米纤维的工艺简单迅速,易于工业化,其三维无纺结构同时具有细胞和组织工程的应用性，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为实施例1～5和对比例1分别制备的烫伤烧伤敷料在不同放大倍数下的扫描电镜图；

图2为实施例1～5和对比例1分别制备的烫伤烧伤敷料在不同放大倍数下的细胞粘附的扫描电镜图；

图3为实施例1、对比例1、对比例2和空白组分别制备的烫伤烧伤敷料用于动物体内评价实验图。

具体实施方式

本发明中采用的丝素蛋白来源可以为昆虫丝或蜘蛛丝或转基因丝，昆虫丝可以为家蚕、野蚕、柞蚕、天蚕、蓖麻蚕等的丝，使用前需要将丝中的丝胶蛋白脱除，脱胶处理过程可以采用如下的步骤：

将天然的丝放置于肥皂水中煮沸40min，用蒸馏水充分洗涤得到去除丝胶蛋白的丝素蛋白，待用。

实施例1

1）将10mg的黄芪甲苷和100mg的聚乙烯吡咯烷酮（K30，中国医药（集团）上海化学试剂公司）溶解于3ml的溶剂（由1.5ml的乙醇和1.5ml的DMF组成）中，1000rpm下搅拌30min，形成内管溶液，配制过程均在常温下进行，使用25mL磨口锥形瓶做容器，电磁转子对溶液进行搅拌。溶质完全溶解后将溶液静置除去气泡后使用。

2）将100mg的丝素蛋白溶解于6ml的六氟异丙醇中，1000rpm下搅拌30min，形成外管溶液，配制过程均在常温下进行，使用25mL磨口锥形瓶做容器，电磁转子对溶液进行搅拌。溶质完全溶解后将溶液静置除去气泡后使用。

3）分别用步骤1）和步骤2）得到的内管溶液和外管溶液体系进行系统的同轴静电纺丝实验，实验条件为：内管溶液为黄芪甲苷和PVP溶液（DMF/无水乙醇＝50/50），流速为0.3mL/h；外管溶液为丝素蛋白溶液（六氟异丙醇），流速为0.6mL/h；电压为12kV，接收距离12cm。10h后即得到同轴静电纺丝制备的黄芪甲苷烧伤烫伤敷料，于真空干燥箱内储存。制备得到的黄芪甲苷烧伤烫伤敷料中黄芪甲苷载药量为0.25mg/cm²。

实施例2

将步骤1）中黄芪甲苷的含量替换为5mg，其他均与实施例1相同。

实施例3

内管溶液为黄芪甲苷和PVP溶液(DMF/无水乙醇＝50/50)，流速为0.6mL/h；外管溶液为丝素蛋白溶液(六氟异丙醇)，流速为0.3mL/h；其他均与实施例1相同。

实施例4

将步骤1）中黄芪甲苷的含量替换为33mg，其他均与实施例1相同。

实施例5

黄芪甲苷采用100mg，其他均与实施例1相同。

对比例1

空白静电纺丝纳米纤维膜，实验条件为：内管溶液为PVP溶液（DMF/无水乙醇＝50/50），流速为0.3mL/h；外管溶液为丝素蛋白溶液（六氟异丙醇），流速为0.6mL/h；电压为12kV，接收距离12cm。10h后即得到同轴静电纺丝制备的空白烧伤烫伤敷料，于真空干燥箱内储存。

对比例2

将黄芪甲苷10mg溶于20ml含有5%十二烷基硫酸钠的PH为7.2～7.4的磷酸盐缓冲溶液（PBS溶液）中，制成浓度为0.5mg/ml的黄芪甲苷溶液。

将实施例1～5及对比例1分别制备的烫伤烧伤敷料镀金后，在日立S4800场发射扫描电镜（FE-SEM）下观察其表面形貌，如图1所示。

图1中，A、B、C、D、E分别对应实施例1～5制备的烫伤烧伤敷料的SEM图，F为对比例1制备的烫伤烧伤敷料的SEM图；图1中左、右两侧分别代表放大2K倍和8K倍的SEM图。

观察图1可以发现，A图（实施例1）制备的烫伤烧伤敷料中纤维分布较均匀，粗细匀称，表面光滑，纤维支架形貌良好；B图（实施例2）和D图（实施例4）均是在实施例1的基础上，对黄芪甲苷的含量进行了调整，因此与A图相比，B图和D图中纤维直径有所区别，但形貌依然良好；C图（实施例3）制备的烫伤烧伤敷料中纤维表面有串珠生成，且形貌较杂乱，这是由于外管流速小于内管流速导致；E图（实施例5）中载有过量的黄芪甲苷，对于纤维的形貌稍有影响，但其表面依然光滑；F图（对比例1）中，为空白未载黄芪甲苷的烫伤烧伤敷料，形貌良好。

应用例

采用本发明的同轴静电纺丝法制备的黄芪甲苷烧伤烫伤敷料的生物相容性、动物体内评价实验如下：

1、细胞生物相容性实验

将由实施例1～5、对比例1制备的同轴静电纺丝的敷料剪成若干片直径为0.6cm的圆型试样，置于96孔培养板中，加入75%的酒精溶液浸泡24h灭菌处理。而后将乙醇溶液吸出，用已灭菌的PBS溶液反复冲洗后紫外灯照射1h。将细胞进行复苏，然后置于含10%胎牛血清的高糖DMEM培养基中。存放于体积分数5%CO₂、温度37℃、饱和湿度的培养箱内培养3天。待细胞长到对数生长期后，用2.5%胰蛋白酶消化，并用高糖DMEM培养液重悬，制成单细胞悬液。随后用细胞计数板精确计数，将细胞的接种密度调整到4.0×10⁵个/ml。将这种浓度的细胞接种到每个敷料试样及空白板上每孔洞悬液量控制为100μl，待细胞粘附20min后加入细胞培养液淹没试样并放置于37℃，5%CO₂培养箱中培养。在细胞生长7d后吸去培养液，用PBS溶液冲洗两次以除去未粘附的细胞随后用2.5%的戊二醛溶液进行固定，锇酸处理，再用一系列浓度的酒精（30%、50%、60%、70%、75%、80%、90%、95%、100%）脱水处理并真空干燥。表面喷金后用扫描电镜观察细胞的生长形貌，详见图2。

图中，A、B、C、D、E分别对应实施例1～5制备的烫伤烧伤敷料表面细胞粘附的SEM图，F为对比例1制备的烫伤烧伤敷料的表面细胞粘附的SEM图；图2中左、中、右分别代表放大0.1K倍、0.5K倍和2K倍的SEM图。

图2反映了皮肤成纤维细胞在烫伤烧伤敷料上生长7天后的细胞形貌及细胞与敷料之间的相互关系，可以看出细胞已粘附在所有的敷料上进行很好地铺覆伸展，这就引起细胞形貌由最初的圆形变为梭形或三角形。从细胞放大图上能够发现细胞表面已生长出大量绒毛并且向四周伸展出伪足，细胞开始包覆敷料以更好地与纤维相结合，细胞与细胞之间也发生相互连接。

从A图（实施例1）中可以看出，丝素蛋白有较好的生物相容性，能够很好的促进细胞的增殖和粘附；B图（实施例2）和D图（实施例4）中，改变黄芪甲苷的用量并没有影响材料性能，依然有很好的生物相容性；C图（实施例3）中，因为外管流速大于内管流速因而产生了很多的串珠从而影响了材料的性能，细胞在其上的粘附及增值也因此受到较大影响；E图（实施例5）中，由于黄芪甲苷含量较大，因而对细胞的粘附及增殖产生较大影响，初步判断有一定的细胞毒性；F图（对比例1）中，为未载药的空白敷料，细胞在其上的生长情况也非常良好，证明材料本身具有较好的生物相容性。

总体而言，适当比例、适当方法制得的烫伤烧伤敷料能够模拟天然细胞外基质，有助于细胞-材料及细胞-细胞复合体的形成。

2、动物体内评价实验

取健康雌性SD大鼠24只，体质量180～200g（由浙江大学紫金港校区实验动物中心提供）10%水合氯醛腹腔注射麻醉，剂量均为4mg/kg。大鼠后背部采用脱毛膏脱毛，待毛发脱干净后用温水去除。选用YLS-5Q台式超级控温烫伤仪制备烫伤创面模型。接通220v交流电，致伤温度调至80℃，致伤压力为烫伤棒自重0.5kg。烫头面积4cm2。烫伤时间分别为8s。大鼠后肢股骨上端为中心点，每侧各制作一个烧伤创面，左右对称。先设定好烫伤温度、压力及时间，调整好动物的体位及致伤处皮肤的平整度，烫伤棒垂直与皮肤表面接触，烫伤仪倒数计时器自动开始计时，计时结束时计时器响起，迅速将烫伤棒撤离皮肤表面。得到大鼠深二度烫伤烧伤模型。将大鼠分为4组，分别为空白对照组（即不对伤口进行任何处理）、对比例1制备的敷料组、对比例2制备的敷料组、实施例1制备的敷料组，敷料面积为2cm×2cm，每2天给药一次，治疗效果如图3所示。

图3中：

A图为烧烫伤31天后新生皮肤的马森三染色图片（黑色箭头指示的是血管）；

B图为烧烫伤31天后新生皮肤的苏木精-伊红（HE）染色图片；

C图为烧烫伤31天后新生皮肤的血管内皮生长因子（VEGF）免疫组化学染色（黑色箭头指示的是VEGF标记）；

D图为烧烫伤31天后新生皮肤的血小板-内皮细胞粘附分子（CD31）免疫组化学染色（黑色箭头指示的是CD31标记的血管）；

E图为扫描电镜观察烧烫伤31天后新生皮肤的胶原排列情况；

I：空白对照组；II：对比例1组；III：对比例2组；IV：实施例1组；V：正常皮肤。

从图3A可以看出，在烫伤烧伤后的31天，各组的皮肤表皮都已恢复良好，但真皮成的恢复各组之间有较大的差别。空白组的真皮层几乎没有血管毛囊等附属器官的生成，且胶原排列较致密，类似疤痕组织的胶原蛋白排列；对比例1组可见少量的血管毛囊等附属器官的生成，可见其对于烫伤烧伤有一些作用，但作用并不明显；对比例2组的血管毛囊等附属器官的生成多于空白组及对比例1组，其胶原蛋白排列较有序；实施例1组的效果最为明显，皮肤的恢复也是最好，最接近正常皮肤，且其胶原蛋白排列较为有序，并不是致密的疤痕型排列，且其血管毛囊等附属器官的生成明显高于其他组的生成。

从图3A可以得出：作为烧伤烫伤敷料，采用同轴静电纺丝法制备的载有黄芪甲苷的敷料对于烧伤烫伤皮肤的恢复有较好的效果，并且能抑制疤痕的形成。

从图3B可以看出，正常皮肤HE染色后胶原蛋白排列较疏松，且有一定数量的毛囊存在于真皮结构中，空白对照组中胶原蛋白排列较致密，成为疤痕组织胶原排列，实施例1组中胶原蛋白排列最为接近正常皮肤组织。

新生血管形成的过程中，VEGF是最有效的促血管生长因子。VEGF调节血管的发展，通过结合到受体数量的血管生成和淋巴管。受体VEGFR-2调节血管内皮功能，通过划定受体VEGFR-2特异性细胞内的信号级联，导致细胞增殖，迁移，生存和增加通透性，有助于血管反应。在烧烫伤过程中，由于伴随着血管的新生，故用VEGF的免疫组化来检测烧烫伤后皮肤生成血管的情况。从图3C可以看出，在空白对照组中，无VEGF表征；在对比例1组中，有微量的VEGF表征；在对比例2组中，有少量的VEGF表征；而在实施例1组中，VEGF表征明显。

CD31是一种血小板-内皮细胞粘附分子，分子量为130kDa，是常用的血管内皮细胞标记物之一。在烧烫伤过程中，由于伴随着血管的新生，故用CD31的免疫组化来检测烧烫伤后皮肤生成血管的情况。从图3D可以看出，在空白对照组中，无血管的生成；在对比例1组中，有微量的血管生成；在对比例2组中，有少量的血管生成；而在实施例1组中，血管生成明显。

从图3E可以看出，正常皮肤的胶原排列非常整齐，空白对照组和对比例1组的皮肤的胶原排列非常紊乱；对比例2组的皮肤的胶原排列基本一致，但是其中还是夹杂了部分紊乱排列的胶原；实施例1组的皮肤的胶原基本排列整齐，方向一致。结合文献报道，烫伤烧伤修复后的真皮内的胶原排列越整齐，越不易形成疤痕。

从图3E可以得出：采用同轴静电纺丝法制备的载有黄芪甲苷的敷料的修复效果最好，促进了烫伤烧伤的修复，还可抑制疤痕的形成。

综上所述，采用同轴静电纺丝法制备的载有黄芪甲苷的烫伤烧伤敷料具有较显著的疗效，对于皮肤附属器官的形成以及疤痕的抑制均表现出较显著的效果，且与正常皮肤最为接近。该敷料不仅具有较高的比表面积、高孔隙率、高通透性等特性，有较好的生物相容性，促进细胞的增殖迁移，且形成较好的皮肤屏障阻止细菌等有害物质的侵入，更能较好的包载黄芪甲苷这一中药单体，使其更好的发挥药效，促进烧烫伤皮肤附属器官的形成并且有较好的疤痕抑制效果，是一个综合性能非常良好的纳米级别纤维敷料。

Claims (8)

1.一种利用同轴静电纺丝法制备的烫伤烧伤敷料，所述的烫伤烧伤敷料为具有芯/壳结构的纳米纤维膜，其特征在于，壳为天然生物高分子材料，芯为载有黄芪甲苷的可降解的合成高分子材料，所述的黄芪甲苷与可降解的合成高分子材料的质量比为1:2～50；

所述的可降解的合成高分子材料为聚乙烯吡咯烷酮，天然生物高分子材料为丝素蛋白或明胶。

2.根据权利要求1所述的烫伤烧伤敷料，其特征在于，所述的可降解的合成高分子材料为聚乙烯吡咯烷酮，天然生物高分子材料为丝素蛋白。

3.根据权利要求2所述的烫伤烧伤敷料，其特征在于，所述的黄芪甲苷与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:3～20。

4.一种根据权利要求1所述的烫伤烧伤敷料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

1)将黄芪甲苷、可降解的合成高分子材料与溶剂A混合，搅拌至完全溶解，得到内管溶液，所述内管溶液中可降解的合成高分子材料的质量分数为1～50％；

所述的黄芪甲苷与可降解的合成高分子材料的质量比为1:2～50；

2)将天然生物高分子材料与溶剂B混合，搅拌至完全溶解后，得到外管溶液，所述外管溶液中天然生物高分子材料的质量分数为1～50％；

3)分别用步骤1)得到的内管溶液和步骤2)得到的外管溶液进行同轴静电纺丝，得到所述的烫伤烧伤敷料。

5.根据权利要求4所述的烫伤烧伤敷料的制备方法，其特征在于，所述的溶剂A为可同时溶解黄芪甲苷与所述的可降解的合成高分子材料的有机溶剂；

所述的溶剂B为可溶解所述的天然生物高分子材料的有机溶剂。

6.根据权利要求5所述的烫伤烧伤敷料的制备方法，其特征在于，所述的溶剂A为醇类或醇类与丙酮、蒸馏水、二甲基甲酰胺、二氯甲烷、三氯甲烷、三氟乙酸中的至少一种的混合液；

所述的溶剂B为甲醇、乙醇、丙酮、六氟异丙醇、蒸馏水、二甲基甲酰胺、三氯甲烷中的至少一种。

7.根据权利要求4所述的烫伤烧伤敷料的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述的同轴静电纺丝条件为：内管溶液的流速为0.1～1.0mL/h，外管溶液的流速为0.1～1.0mL/h，且内管溶液的流速小于外管溶液的流速；电压为8～18kV；接收距离为8～20cm；时间为3～24h。

8.根据权利要求7所述的烫伤烧伤敷料的制备方法，其特征在于，所述的可降解的合成高分子材料为聚乙烯吡咯烷酮，天然生物高分子材料为丝素蛋白，黄芪甲苷与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:3～20；

所述的溶剂A为乙醇和二甲基甲酰胺的混合液，溶剂B为六氟异丙醇；所述的外管溶液的流速为内管溶液流速的2倍。