CN107737364A - 一种创伤敷料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种创伤敷料，包含药物和药物载体，药物载体为纳米纤维膜，纳米纤维膜的制备原料包含纤维蛋白原和聚己内酯；采用如下方法制备而成：a)制备电纺液:将纤维蛋白原溶于混合溶剂中，制备成85‑125mg/ml的纤维蛋白原液；将聚己内酯溶于有机溶剂中制成质量浓度为12％‑26％的溶液；然后将制备的纤维蛋白原液与聚己内酯溶液混合均匀，得到纤维蛋白原/聚己内酯混合电纺液；b)电纺:将步骤a的纤维蛋白原/聚己内酯混合电纺液用静电纺丝设备在外加电压15‑25kv、电纺流速为3‑7ml/h、接受距离为10‑20cm、转速为400‑600r/min的条件下进行电纺，得纳米纤维膜；c)将步骤b)制备得到的纳米纤维膜干燥灭菌。本发明的创伤敷料具有良好的生物相容性，可阻止细菌的侵入，加速伤口的愈合。
Description
技术领域
本发明涉及生物材料技术领域，具体涉及一种基于纤维蛋白原的创伤敷料及其制备方法。
背景技术
创伤敷料是一类用于覆盖伤口的重要的医用敷料，可对受损的皮肤起暂时性屏障保护作用，控制或避免伤口的感染，对伤口提供一个有利于快速愈合的环境。在以前，像亚麻，蜂蜜，动物脂肪等都曾经被用作创伤敷料材料，随着科技的不断发展，人们对创伤敷料的要求不断提高，传统的敷料已不能满足要求。目前，创伤敷料的研究多着眼于应用生物活性材料。生物活性材料广义上是指能够增进细胞活性或新组织再生的材料。除了不断开发新型材料外，一些先进的工艺技术也逐渐引进敷料的生产过程，用于合成生物医用功能纤维。
纤维蛋白原是参与凝血过程后期阶段的一个血浆糖蛋白。在凝血过程中，纤维蛋白原在凝血酶的作用下水解转变成纤维蛋白，最终形成血凝块。纤维蛋白原不仅参与凝血功能，其在创伤修复过程中发挥了重要作用，近年来逐渐引起人们的关注。而纤维蛋白原来源也十分广泛，不仅可以从自身获得，而且可以从哺乳动物身上获得。
聚己内酯具有良好的力学性能、组织相容性、可控的生物降解性和易加工成形性在医药生物领域得到了广泛的应用。但是其缺乏生物活性，将其余生物活性的纤维蛋白原复合构建具有良好生物活性、适宜机械强度的创伤敷料的一条行之有效的途径。
静电纺丝制备的纳米纤维膜具有独特的结构使其表现出许多全新的的功能特性，这些特性已在许多领域显示了广阔的应用前景，其中最引人注目的是生物医学领域的应用。静电纺丝制备的创伤敷料具有足够多的空隙，能够确保其与外界的液体与气体交换，同时又可阻止细菌的侵入。同时对潮湿创面具有良好的粘附性，且较大的比表面积有利于液体的吸入以及药物在皮肤上局部释放，进而使得这些材料适合于创面闭合止血。
发明内容
本发明的目的在于克服上述问题而提供一种新型创伤敷料的制备方法，其制备技术操作简单成本低廉，环境污染小，适合于工业化生产；而所得到的纳米纤维膜机械性能好，较高孔隙率及比表面积。
为实现上述目的，本发明的技术方案是一种创伤敷料，所述创伤敷料包含药物和药物载体，所述药物载体为纳米纤维膜，所述纳米纤维膜的制备原料包含纤维蛋白原和聚己内酯。
优选地，所述纳米纤维膜采用如下方法制备而成：
a)制备电纺液:将纤维蛋白原溶于混合溶剂中，制备成85-125mg/ml的纤维蛋白原液；将聚己内酯溶于有机溶剂中制成质量浓度为12％-26％的溶液；然后将制备的纤维蛋白原液与聚己内酯溶液混合均匀，得到纤维蛋白原/聚己内酯混合电纺液；
b)电纺:将步骤a的纤维蛋白原/聚己内酯混合电纺液用静电纺丝设备在外加电压15-25kv、电纺流速为3-7ml/h、接受距离为10-20cm、转速为400-600r/min的条件下进行电纺，得纳米纤维膜；
c)将步骤b)制备得到的纳米纤维膜干燥灭菌。
优选地，所述步骤a)中混合溶剂为体积比为9：1的有机溶剂与水相溶液混合；
所述混合溶剂中的有机溶剂为六氟异丙醇；
所述混合溶剂中的水相溶液为蒸馏水、MEM基本培养基、生理盐水、磷酸盐缓冲液中的至少一种。
优选地，所述步骤a)的有机溶剂为六氟异丙醇、三氯甲烷、二甲基甲酰胺、四氢呋喃和三氟乙醇中的至少一种。
优选地，所述药物为青霉素类、地塞米松、表皮生长因子、转化生长因子、血管内皮细胞生长因子、神经生长因子中的至少一种。
一种创伤敷料的制备方法，包括以下步骤：
a)制备电纺液:将纤维蛋白原溶于混合溶剂中，制备成质量分数为85-125mg/ml的纤维蛋白原液；将聚己内酯溶于有机溶剂中制成质量分数为12％-26％的溶液；然后将制备的纤维蛋白原液与聚己内酯溶液混合均匀，得到纤维蛋白原/聚己内酯混合电纺液；并在所述纤维蛋白原/聚己内酯混合电纺液中加入药物，制得纤维蛋白原/聚己内酯/药物混合电纺液；
b)电纺:将步骤a)的纤维蛋白原/聚己内酯/药物混合电纺液用静电纺丝设备在外加电压15-25kv、电纺流速为3-7ml/h、接受距离为10-20cm、转速为400-600r/min的条件下进行电纺，得创伤敷料；
c)将步骤b)得到的创伤敷料干燥灭菌。
优选地，所述步骤a)中混合溶剂为体积比为9：1的有机溶剂与水相溶液混合；
所述混合溶剂中的有机溶剂为六氟异丙醇；
所述混合溶剂中的水相溶液为蒸馏水、MEM基本培养基、生理盐水、磷酸盐缓冲液中的至少一种。
优选地，所述步骤a)的有机溶剂为六氟异丙醇、三氯甲烷、二甲基甲酰胺、四氢呋喃和三氟乙醇中的至少一种。
优选地，所述药物为青霉素类、地塞米松、表皮生长因子、转化生长因子、血管内皮细胞生长因子、神经生长因子中的至少一种。
优选地，所述步骤c)中的干燥灭菌为将创伤敷料真空干燥，然后以Co辐照或紫外灭菌。
本发明的有益效果：
1、本发明所制备的创伤敷料具有与细胞外基质类似的纳米纤维结构，并具有良好的生物相容性，较高的比表面积、孔隙率等特点，有利于与外界的液体与气体交换，同时又可阻止细菌的侵入，加速伤口的愈合。
2、本发明制备的创伤敷料的宏观形状主要取决于接收器的形状选择不同形状(如管状、矩形、圆形等)的接收器，可以直接方便的得到具有各种形状的纳米纤维膜。
3、本发明制备的创伤敷料具有良好的机械性能，能够确保在使用过程用不易断裂。
4、本发明的制备条件温和，将药物溶解于电纺液进行电纺，是药物均匀分散到纤维膜中，不仅可以避免活性成分的变性失效，通过改变制备条件影响纳米纤维膜的结构，还可以达到控制药物释放的目的。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种创伤敷料，包含药物和药物载体，药物载体为纳米纤维膜，纳米纤维膜的制备原料包含纤维蛋白原和聚己内酯。
该创伤敷料的制备方法，包括以下步骤；
a)制备电纺液:将纤维蛋白原5ml六氟异丙醇：MEM基本培养基＝9：1的混合溶剂中，在37℃条件下磁力搅拌30分钟，制得100mg/ml的纤维蛋白原液；将聚己内酯溶于六氟异丙醇中，配制成质量分数为12％的溶液，在37℃条件下磁力搅拌30分钟，制得聚己内酯溶液；然后将上述所制纤维蛋白原液与聚己内酯按体积比3:1混合，并加入表皮生长因子，混合均匀，制得电纺液。
b)电纺:将步骤a的纤维蛋白原/聚己内酯混合电纺液用静电纺丝设备，设置电压为19kv，电纺速率为4ml/h，转速为400r/min，接受距离为20cm，3小时后得到面积大概90cm2的纳米纤维膜。
c)将步骤b)制备得到的纳米纤维膜于常温下真空干燥6h，用避光隔湿袋密封，辐射灭菌后置于4℃保存。
实施例2
本实施例的该创伤敷料的制备方法，包括以下步骤；
a)制备电纺液:将纤维蛋白原溶于5ml六氟异丙醇：生理盐水＝9：1的混合溶剂中，在37℃条件下磁力搅拌30分钟，制得85mg/ml的纤维蛋白原液；将聚己内酯溶于三氯甲烷中，配制成质量分数为14％的溶液，在37℃条件下磁力搅拌30分钟，制得聚己内酯溶液；然后将上述所制纤维蛋白原液与聚己内酯按体积比2:1混合，并加入青霉素类，混合均匀，制得电纺液。
b)电纺:将步骤a的纤维蛋白原/聚己内酯混合电纺液用静电纺丝设备，设置电压为15kv，电纺速率为3ml/h，转速为450r/min，接受距离为15cm，3小时后得到面积大概90cm2的纳米纤维膜。
c)将步骤b)制备得到的纳米纤维膜于常温下真空干燥6h，用避光隔湿袋密封，辐射灭菌后置于4℃保存。
实施例3
本实施例的该创伤敷料的制备方法，包括以下步骤；
a)制备电纺液:将纤维蛋白原溶于六氟异丙醇：磷酸盐缓冲液＝9：1的混合溶剂中，在37℃条件下磁力搅拌30分钟，制得90mg/ml的纤维蛋白原液；将聚己内酯溶于二甲基甲酰胺中，配制成质量分数为16％的溶液，在37℃条件下磁力搅拌30分钟，制得聚己内酯溶液；然后将上述所制纤维蛋白原液与聚己内酯按体积比1:1混合，并加入地塞米松，混合均匀，制得电纺液。
b)电纺:将步骤a的纤维蛋白原/聚己内酯混合电纺液用静电纺丝设备，设置电压为17kv，电纺速率为5ml/h，转速为500r/min，接受距离为16cm，3小时后得到面积大概90cm2的纳米纤维膜。
c)将步骤b)制备得到的纳米纤维膜于常温下真空干燥6h，用避光隔湿袋密封，辐射灭菌后置于4℃保存。
实施例4
本实施例的该创伤敷料的制备方法，包括以下步骤；
a)制备电纺液:将纤维蛋白原溶于六氟异丙醇：蒸馏水＝9：1的混合溶剂中，在37℃条件下磁力搅拌30分钟，制得95mg/ml的纤维蛋白原液；将聚己内酯溶于二甲基甲酰胺中，配制成质量分数为20％的溶液，在37℃条件下磁力搅拌30分钟，制得聚己内酯溶液；然后将上述所制纤维蛋白原液与聚己内酯按体积比1:2混合，并加入转化生长因子，混合均匀，制得电纺液。
b)电纺:将步骤a的纤维蛋白原/聚己内酯混合电纺液用静电纺丝设备，设置电压为20kv，电纺速率为5ml/h，转速为550r/min，接受距离为10cm，3小时后得到面积大概90cm2的纳米纤维膜。
c)将步骤b)制备得到的纳米纤维膜于常温下真空干燥6h，用避光隔湿袋密封，辐射灭菌后置于4℃保存。
实施例5
本实施例的该创伤敷料的制备方法，包括以下步骤；
a)制备电纺液:将纤维蛋白原溶于六氟异丙醇：磷酸盐缓冲液＝9：1的混合溶剂中，在37℃条件下磁力搅拌30分钟，制得110mg/ml的纤维蛋白原液；将聚己内酯溶于四氢呋喃中，配制成质量分数为24％的溶液，在37℃条件下磁力搅拌30分钟，制得聚己内酯溶液；然后将上述所制纤维蛋白原液与聚己内酯按体积比1:3混合，并加入血管内皮细胞生长因子，混合均匀，制得电纺液。
b)电纺:将步骤a的纤维蛋白原/聚己内酯混合电纺液用静电纺丝设备，设置电压为22kv，电纺速率为6ml/h，转速为500r/min，接受距离为18cm，3小时后得到面积大概90cm2的纳米纤维膜。
c)将步骤b)制备得到的纳米纤维膜于常温下真空干燥6h，用避光隔湿袋密封，辐射灭菌后置于4℃保存。
实施例6
本实施例的该创伤敷料的制备方法，包括以下步骤；
a)制备电纺液:将纤维蛋白原溶于六氟异丙醇：磷酸盐缓冲液＝9：1的混合溶剂中，在37℃条件下磁力搅拌30分钟，制得125mg/ml的纤维蛋白原液；将聚己内酯溶于三氟乙醇中，配制成质量分数为26％的溶液，在37℃条件下磁力搅拌30分钟，制得聚己内酯溶液；然后将上述所制纤维蛋白原液与聚己内酯按体积比1:4混合，并加入神经生长因子，混合均匀，制得电纺液。
b)电纺:将步骤a的纤维蛋白原/聚己内酯混合电纺液用静电纺丝设备，设置电压为25kv，电纺速率为7ml/h，转速为600r/min，接受距离为20cm，3小时后得到面积大概90cm2的纳米纤维膜。
c)将步骤b)制备得到的纳米纤维膜于常温下真空干燥6h，用避光隔湿袋密封，辐射灭菌后置于4℃保存。
对照组1
该创伤敷料制备方法为：称取0.5g纤维蛋白原，溶于5ml六氟异丙醇：MEM基本培养基＝9：1的混合溶剂中，在37℃条件下磁力搅拌30分钟，制得100mg/ml的纤维蛋白原液；并加入表皮生长因子，混合均匀，制得电纺液。
将上述得到的电纺液进行静电纺丝，设置电压为19kv，电纺速率为4ml/h，转速为400r/min，接受距离为20cm，3小时后得到面积大概90cm2的纳米纤维膜。
将该膜于常温下真空干燥6h，用避光隔湿袋密封，辐射灭菌后置于4℃保存。
对照组2
该创伤敷料制备方法为：将聚己内酯溶于六氟异丙醇中，配制成质量分数为12％的溶液，在37℃条件下磁力搅拌30分钟，制得聚己内酯溶液；并加入表皮生长因子，混合均匀，制得电纺液。
将上述得到的电纺液进行静电纺丝，设置电压为19kv，电纺速率为4ml/h，转速为400r/min，接受距离为20cm，3小时后得到面积大概90cm2的纳米纤维膜。
将该膜于常温下真空干燥6h，用避光隔湿袋密封，辐射灭菌后置于4℃保存。
本发明制得创伤敷料以及对照组的表征
(1)分别测量实施例1～6制备的维蛋白原液与聚己内酯纳米纤维电纺膜及对照组1～2电纺膜的抗拉强度、断裂伸长率和孔隙率，测量结果见表1。
表1为抗拉强度、断裂伸长率、孔隙率的表征结果
从表1中可看出，本发明的纳米纤维电纺膜具有良好的抗拉强度、断裂伸长率，以及较高的孔隙率，从而有利于与外界的液体与气体交换，同时又可阻止细菌的侵入，加速伤口的愈合，且随着聚己内酯含量的增加，其机械性能增加。
(2)分别测量实施例1～6制备的维蛋白原液与聚己内酯纳米纤维电纺膜纤维直径，结果如表2所示。
表2表明电纺膜的直径小于一般细胞的直径，因此电纺膜可在保证透气性的同时防止新生组织长入，从而避免创面粘连发生。
(3)动物在体实验观察本发明电纺膜作为功能性创伤敷料加速创面愈合的效果
a、将实施例3制备的纳米纤维素膜在70％乙醇溶液中浸泡10分钟后，再用生理盐水浸泡30分钟，以达到消毒及彻底去除纳米纤维素膜中可能残留的溶剂成分的目的；
b、将本发明创伤敷料分别用于SD大鼠的背部皮肤创面修复(切除直径为1cm的圆形全层皮肤)，连续观察伤口愈合情形。与传统的纱布类敷料相比，使用本发明的功能性创伤敷料的伤口于第18天大致上已复原，治疗期间隔2天换药1次，而使用传统纱布类敷料的伤口于第28天才能大致复原，治疗期间隔天换药1次。同时，本发明的功能性创伤敷料与创面较少发生粘连，换药时不易出血，而传统纱布类敷料常与创面粘连、出血。
(4)本发明创伤敷料的生物相容性
a、将实施例1～6制备的创伤辅料在70％乙醇溶液中浸泡10分钟后，再用磷酸盐缓冲液(PBS)浸泡30分钟，以达到消毒及彻底去除PU/PVDF电纺膜中可能残留的溶剂成分的目的；
b、将各创伤敷料电纺膜分别植入Sprague-Dawley(SD)大鼠皮下，大鼠未见异常的行为表现和明显的毒性反应；与植入前相比，取出的PU/PVDF电纺膜在外观上无明显变化，无破损、伸缩等改变；创伤敷料电纺膜表面的细胞为正常生长的成纤维细胞。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种创伤敷料，其特征在于，所述创伤敷料包含药物和药物载体，所述药物载体为纳米纤维膜，所述纳米纤维膜的制备原料包含纤维蛋白原和聚己内酯。
2.根据权利要求1所述的创伤敷料，其特征在于，所述纳米纤维膜采用如下方法制备而成：
a)制备电纺液:将纤维蛋白原溶于混合溶剂中，制备成85-125mg/ml的纤维蛋白原液；将聚己内酯溶于有机溶剂中制成质量浓度为12％-26％的溶液；然后将制备的纤维蛋白原液与聚己内酯溶液混合均匀，得到纤维蛋白原/聚己内酯混合电纺液；
b)电纺:将步骤a的纤维蛋白原/聚己内酯混合电纺液用静电纺丝设备在外加电压15-25kv、电纺流速为3-7ml/h、接受距离为10-20cm、转速为400-600r/min的条件下进行电纺，得纳米纤维膜；
c)将步骤b)制备得到的纳米纤维膜干燥灭菌。
3.根据权利要求2所述的创伤敷料，其特征在于，所述步骤a)中混合溶剂为体积比为9：1的有机溶剂与水相溶液混合；
所述混合溶剂中的有机溶剂为六氟异丙醇；
所述混合溶剂中的水相溶液为蒸馏水、MEM基本培养基、生理盐水、磷酸盐缓冲液中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的创伤敷料的制备方法，其特征在于，所述步骤a)的有机溶剂为六氟异丙醇、三氯甲烷、二甲基甲酰胺、四氢呋喃和三氟乙醇中的至少一种。
5.根据权利要求1～4任一项所述的创伤敷料，其特征在于，所述药物为青霉素类、地塞米松、表皮生长因子、转化生长因子、血管内皮细胞生长因子、神经生长因子中的至少一种。
6.一种如权利要求1～5任一项所述的创伤敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)制备电纺液:将纤维蛋白原溶于混合溶剂中，制备成质量分数为85-125mg/ml的纤维蛋白原液；将聚己内酯溶于有机溶剂中制成质量分数为12％-26％的溶液；然后将制备的纤维蛋白原液与聚己内酯溶液混合均匀，得到纤维蛋白原/聚己内酯混合电纺液；并在所述纤维蛋白原/聚己内酯混合电纺液中加入药物，制得纤维蛋白原/聚己内酯/药物混合电纺液；
b)电纺:将步骤a)的纤维蛋白原/聚己内酯/药物混合电纺液用静电纺丝设备在外加电压15-25kv、电纺流速为3-7ml/h、接受距离为10-20cm、转速为400-600r/min的条件下进行电纺，得创伤敷料；
c)将步骤b)得到的创伤敷料干燥灭菌。
7.根据权利要求6所述的创伤敷料的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中混合溶剂为体积比为9：1的有机溶剂与水相溶液混合；
所述混合溶剂中的有机溶剂为六氟异丙醇；
所述混合溶剂中的水相溶液为蒸馏水、MEM基本培养基、生理盐水、磷酸盐缓冲液中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的创伤敷料的制备方法，其特征在于，所述步骤a)的有机溶剂为六氟异丙醇、三氯甲烷、二甲基甲酰胺、四氢呋喃和三氟乙醇中的至少一种。
9.根据权利要求6所述的创伤敷料的制备方法，其特征在于：所述药物为青霉素类、地塞米松、表皮生长因子、转化生长因子、血管内皮细胞生长因子、神经生长因子中的至少一种。
10.根据权利要求6所述的创伤敷料的制备方法，其特征在于，所述步骤c)中的干燥灭菌为将创伤敷料真空干燥，然后以Co辐照或紫外灭菌。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180227 |