CN103205863A - 一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法。涉及一种医疗器械及其制备技术领域。将聚合物溶解于有机溶剂中制成油相溶液，水溶性聚合物与功能药物混合制成水相溶液；将两种溶液混合，得到均匀的油包水型(W/O)静电纺丝乳液。采用静电纺丝法将静电纺丝乳液从喷丝头射出，射出的乳液细流喷射到含有无水乙醇和/或水的细菌纤维素膜片上，经后处理，得到直径为100-1000nm之间，具有药物缓释功能的聚合物纳米纤维成网络状均匀覆盖在细菌纤维素表面的细菌纤维素缓释敷料。本发明制备过程简单易行、操作方便、成本低；可根据需要负载不同功效的药物，制备多种缓释敷料，治愈多种皮肤类创伤。

Description

一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法

技术领域

本发明涉及医疗器械及其制备技术领域，特别涉及一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法。

背景技术

传统敷料给药效率较低，需频繁换药，且对皮肤有一定刺激性。为了提高药物疗效，减少不良反应和给药次数，满足高效、长效、毒副作用低等要求，可采用药物缓释敷料。药物缓释是将药物活性分子与高分子载体结合(或复合、包囊)后，投施到生物活性体内通过扩散、渗透等控制方式，药物活性分子再以适当的浓度和持续时间释放出来，从而达到充分发挥药物疗效的目的。药物缓释敷料的特点是通过对药物医疗剂量的有效控制，能够降低药物的毒副作用，减少抗药性，提高药物的稳定性和有效利用率。还可以实现药物的靶向输送，减换药次数，减轻患者的痛苦，并能节省人力、物力和财力等。

根据病理学界的共识，药物和封装药物的胶囊尺寸越小，药物就越容易被人体吸收，药物和药物载体的表面积越大，药物颗粒的分散速度就越快。纳米纤维的比表面积很大，利用其作为载药材料，以使得一些原先难于被人体吸收的药物缓慢地分解释放，起到治疗效果。因此将纳米纤维作为缓释敷料的药物载体能够携带多种化学药物，足够的药量，通过对药物的吸附、包裹和结合，可实现对药物靶向传输，降低它对机体的副作用，降低机体对药物的敏感，提高药物的有效利用率。同时，纳米纤维的“纳米效应”可以使受损肌体诱生细胞，促进上皮组织生长，加速创面修复和愈合。因此，本专利采用静电纺丝法制备具有药物缓释功能的聚合物纳米纤维，使其作为缓释敷料的功能层。

本专利采用细菌纤维素作为缓释敷料的基体材料。细菌纤维素是由葡萄糖以β-1,4-糖苷链连接而成的高分子化合物，作为一种优良的生物材料，具有其独特的物理、化学性能：BC具有天然的三维纳米网络结构；高抗张强度和弹性模量；高亲水性，良好的透气、吸水、透水性能，非凡的持水性和高湿强度。另外，大量研究表明细菌纤维素具有良好的体内、体外生物相容性和良好的生物可降解性，这使得细菌纤维素本身可以应用于生物医用领域。国外采用单纯的细菌纤维素作为敷料已有报道，并且已经产业化用于临床。因此，以细菌纤维素作为敷料的基体材料，利用细菌纤维素本身的吸水性能，可以在保证生物安全性的基础上持续有效的吸收伤口渗出液及代谢产物。

细菌纤维素用于伤口敷料领域有很好的发展前景，它为伤口提供了湿润的环境以促进伤口更好地愈合。本专利采用静电纺丝法，将细菌纤维素与聚合物药物缓释纳米纤维复合得到细菌纤维素缓释敷料，制备过程中不仅得到了具有药物缓释功能的聚合物纳米纤维，而且保持了细菌纤维素原有的三维纳米网络结构。从而使细菌纤维素缓释敷料具有保湿、透气、吸收伤口渗出液等功能以及具有对药物的靶向传输，降低对机体的副作用，降低机体对药物的敏感，提高药物的有效利用率等功能。可根据需要负载不同功效的药物，制备多种缓释敷料，治愈多种皮肤类创伤。

发明内容

本发明的目的是提供一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法。涉及一种医疗器械及其制备技术领域。本发明制备过程简单易行、操作方便、成本低，制备的细菌纤维素缓释敷料具有保湿、透气、吸收伤口渗出液等功能以及具有对药物的靶向传输，降低它对机体的副作用，降低机体对药物的敏感，提高药物的有效利用率等功能。可根据需要负载不同功效的药物，制备多种缓释敷料，治愈多种皮肤类创伤。

本发明的公开了一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法。将聚合物溶解于有机溶剂中制成油相溶液，水溶性聚合物与功能药物混合制成水相溶液；将两种溶液混合，得到均匀的油包水型(W/O)静电纺丝乳液。采用静电纺丝法将静电纺丝乳液从喷丝头射出，射出的乳液细流喷射到含无水乙醇和/或水重量百分比为50-90%的细菌纤维素膜片上，经后处理，得到直径为100-1000nm之间，具有药物缓释功能的聚合物纳米纤维成网络状均匀覆盖在细菌纤维素表面的细菌纤维素缓释敷料。

作为优选的技术方案： 

其中，如上所述的一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法，所述的油相溶液中聚合物为：壳聚糖、聚乙交酯、聚乳酸、硫酸软骨素、纤维蛋白、丝蛋白、聚己内酯中的一种或它们的衍生物、或其中两种或几种的共混物。

如上所述的一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法，所述的油相溶液中有机溶剂为：醋酸、六氟异丙醇、三氯甲烷、二氯甲烷、丙酮和/或三氟乙醇。在制备油相溶液时，可选用一种或两种上述溶剂作为混合溶剂，在机械搅拌作用下使聚合物溶解。一般溶解温度为室温，也可适当升温加热以加快聚合物溶解速率。为了使静电纺丝时从喷丝头射出的乳液细流快速固定形成纤维，减少最终产物中溶剂的残留，在选用有机溶剂是尽量选取易挥发的有机溶剂。

如上所述的一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法，所述的水相溶液中水溶性聚合物为：明胶水溶液、聚乙烯吡咯烷酮水溶液和/或聚乙烯醇水溶液。水溶性聚合物的加入能够使油包水型(W/O)静电纺丝乳液更加稳定，同时可以增加药物的有效负载量。并且通过控制水相溶液中水溶性聚合物的重量百分比可以调控药物的有效负载量、药物释放速率等参数。优选的水溶性聚合物占水相溶液的重量百分比为0.1-5%。

如上所述的一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法，所述的水相溶液中功能药物为：喜树碱、儿茶酚、布洛芬、盐酸四环素、青霉素、链霉素、阿昔洛韦、氧氟沙星、庆大霉素、胰岛素、凝血因子、生长因子、精油提取物或中药提取物。

如上所述的一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法，所述的两种溶液混合方法为：机械搅拌、均质或超声处理。油相溶液与水相溶液需要经过机械搅拌、均质或超声处理得到稳定、均匀的油包水型(W/O)静电纺丝乳液。为了避免静电纺丝乳液在静电纺丝时发生不稳定现象，可以在两种溶液混合过程中加入适量的乳化剂。形成的乳液为水相溶液以微小液滴的形态均匀分散在连续的油相溶液。且水相溶液占最终形成的静电纺丝乳液体积分数为1-40%。

如上所述的一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法，所述的静电纺丝法，设置静电纺丝电压为1-200kV，喷丝针头与细菌纤维素膜片之间的距离为5.0-30cm，纺丝推进速度为1.0-3.0ml/h。

如上所述的一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法，所述的接收静电纺丝乳液细流的细菌纤维素膜片含无水乙醇和/或水的重量百分比为50-90%。细菌纤维素膜片中所含的溶液也可选择具有一定导电性能、可挥发性、能够与油相溶液中的聚合物溶剂互溶且为该聚合物不良溶剂的有机溶剂。在静电纺丝时，喷丝针头与静电发生器的正极相连，细菌纤维素膜片与静电纺丝装置的负极相连，在针头与细菌纤维素膜片之间产生电场，静电纺丝乳液细流在电场力的作用下均匀覆盖在细菌纤维素表面。同时静电纺丝乳液细流与细菌纤维素内的溶液相互作用，聚合物溶剂扩散入细菌纤维素溶液中，促进超细聚合物纤维成形。

如上所述的一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法，所述的静电纺丝制备的具有药物缓释功能的聚合物纳米纤维直径为100-1000nm，纤维成网络状均匀覆盖在细菌纤维素表面。功能药物可以呈颗粒状镶嵌在载药聚合物纤维表面或封装在载药聚合物纤维内部。

 

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本专利采用静电纺丝法，将细菌纤维素与聚合物药物缓释纳米纤维复合得到细菌纤维素缓释敷料，制备过程中不仅得到了具有药物缓释功能的聚合物纳米纤维，而且保持了细菌纤维素原有的三维纳米网络结构。从而使细菌纤维素缓释敷料具有保湿、透气、吸收伤口渗出液等功能以及具有对药物的靶向传输，降低它对机体的副作用，降低机体对药物的敏感，提高药物的有效利用率等功能。可根据需要负载不同功效药物，制备多种缓释敷料，治愈多种皮肤类创伤。

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。

实施例1：

（1）将壳聚糖溶解于重量百分比为0.1%的醋酸水溶液中，室温下配制成壳聚糖重量百分比为0.1%的壳聚糖醋酸水溶液（油相溶液），将明胶水溶液与喜树碱混合制成水相溶液。其中明胶占水相溶液的重量百分比为1%。将两种溶液混合，经机械搅拌得到均匀的油包水型(W/O)静电纺丝乳液。水相溶液占最终形成的静电纺丝乳液体积分数为40%。

（2）采用静电纺丝法，设置静电纺丝电压为1kV，喷丝针头与细菌纤维素膜片之间的距离为5.0cm，纺丝推进速度为3.0ml/h。将静电纺丝乳液从喷丝头射出，射出的乳液细流喷射到含无水乙醇重量百分比为90%的细菌纤维素膜片上，经后处理，得到直径为100nm，具有药物缓释功能的细菌纤维素缓释敷料。

实施例2：

（1）将聚乙交酯溶解于六氟异丙醇中，在37℃下配制成重量百分比为5%聚乙交酯溶液（油相溶液），将聚乙烯吡咯烷酮水溶液与功能药物布洛芬混合制成水相溶液。其中聚乙烯吡咯烷酮占水相溶液的重量百分比为5%。将两种溶液混合，均质处理得到均匀的油包水型(W/O)静电纺丝乳液。水相溶液占最终形成的静电纺丝乳液体积分数为1%。

（2）采用静电纺丝法，设置静电纺丝电压为50kV，喷丝针头与细菌纤维素膜片之间的距离为10.0cm，纺丝推进速度为2.5ml/h。将静电纺丝乳液从喷丝头射出，射出的乳液细流喷射到含无水乙醇重量百分比为75%的细菌纤维素膜片上，经后处理，得到直径为300nm，具有药物缓释功能的细菌纤维素缓释敷料。

实施例3：

（1）将聚乳酸溶解于三氯甲烷中，室温下配制成重量百分比为1%的聚乳酸溶液（油相溶液），将聚乙烯醇水溶液与功能药物青霉素混合制成水相溶液。其中聚乙烯醇占水相溶液的重量百分比为0.1%。将两种溶液混合，经超声处理得到均匀的油包水型(W/O)静电纺丝乳液。水相溶液占最终形成的静电纺丝乳液体积分数为10%。

（2）采用静电纺丝法，设置静电纺丝电压为100kV，喷丝针头与细菌纤维素膜片之间的距离为15cm，纺丝推进速度为2.0ml/h。将静电纺丝乳液从喷丝头射出，射出的乳液细流喷射到含水重量百分比为60%的细菌纤维素膜片上，经后处理，得到直径为1000nm，具有药物缓释功能的细菌纤维素缓释敷料。

实施例4：

（1）将硫酸软骨素溶解于二氯甲烷中，室温下下配制成重量百分比为2%的硫酸软骨素溶液（油相溶液），将聚乙烯醇水溶液与功能药物阿昔洛韦混合制成水相溶液。其中聚乙烯醇占水相溶液的重量百分比为4%。将两种溶液混合，经超声处理得到均匀的油包水型(W/O)静电纺丝乳液。水相溶液占最终形成的静电纺丝乳液体积分数为20%。

（2）采用静电纺丝法，设置静电纺丝电压为150kV，喷丝针头与细菌纤维素膜片之间的距离为20cm，纺丝推进速度为1.5ml/h。将静电纺丝乳液从喷丝头射出，射出的乳液细流喷射到含乙醇水溶液重量百分比为50%的细菌纤维素膜片上，经后处理，得到直径为500nm，具有药物缓释功能的细菌纤维素缓释敷料。

实施例5：

（1）将聚己内酯溶解于丙酮中，室温下配制成重量百分比为3%的聚己内酯溶液（油相溶液），将聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇水溶液与功能药物庆大霉素混合制成水相溶液。其中聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇占水相溶液的重量百分比为3%。将两种溶液混合，经机械搅拌得到均匀的油包水型(W/O)静电纺丝乳液。水相溶液占最终形成的静电纺丝乳液体积分数为30%。

（2）采用静电纺丝法，设置静电纺丝电压为200kV，喷丝针头与细菌纤维素膜片之间的距离为25cm，纺丝推进速度为1.0ml/h。将静电纺丝乳液从喷丝头射出，射出的乳液细流喷射到含无水乙醇重量百分比为80%的细菌纤维素膜片上，经后处理，得到直径为700nm，具有药物缓释功能的细菌纤维素缓释敷料。

实施例6：

（1）将丝蛋白溶解于三氟乙醇中，在50℃下配制成重量百分比为4%的丝蛋白溶液（油相溶液），将明胶和聚乙烯吡咯烷酮水溶液与生长因子混合制成水相溶液。其中明胶和聚乙烯吡咯烷酮占水相溶液的重量百分比为2%。将两种溶液混合，经均质处理得到均匀的油包水型(W/O)静电纺丝乳液。水相溶液占最终形成的静电纺丝乳液体积分数为25%。

（2）采用静电纺丝法，设置静电纺丝电压为150kV，喷丝针头与细菌纤维素膜片之间的距离为30cm，纺丝推进速度为2.0ml/h。将静电纺丝乳液从喷丝头射出，射出的乳液细流喷射到含无水乙醇重量百分比为70%的细菌纤维素膜片上，经后处理，得到直径为900nm，具有药物缓释功能的细菌纤维素缓释敷料。

Claims (9)

1.一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法，其特征是：将聚合物溶解于有机溶剂中制成油相溶液，水溶性聚合物与功能药物混合制成水相溶液；将两种溶液混合，得到均匀的油包水型(W/O)静电纺丝乳液；采用静电纺丝法将静电纺丝乳液从喷丝头射出，射出的乳液细流喷射到含无水乙醇和/或水重量百分比为50-90%的细菌纤维素膜片上，经后处理，得到细菌纤维素缓释敷料。

2.如权利要求1，一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法，其特征是：所述的油相溶液中聚合物为：壳聚糖、聚乙交酯、聚乳酸、硫酸软骨素、纤维蛋白、丝蛋白、聚己内酯中的一种或它们的衍生物、或其中两种或几种的共混物。

3.如权利要求1，一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法，其特征是：所述的油相溶液中有机溶剂为：醋酸、六氟异丙醇、三氯甲烷、二氯甲烷、丙酮和/或三氟乙醇。

4.如权利要求1，一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法，其特征是：所述的水相溶液中水溶性聚合物为：明胶、聚乙烯吡咯烷酮和/或聚乙烯醇。

5.如权利要求1，一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法，其特征是：所述的水相溶液中功能药物为：喜树碱、儿茶酚、布洛芬、盐酸四环素、青霉素、链霉素、阿昔洛韦、氧氟沙星、庆大霉素、胰岛素、凝血因子、生长因子、精油提取物或中药提取物。

6.如权利要求1，一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法，其特征是：所述的两种溶液混合方法为：机械搅拌、均质或超声处理。

7.如权利要求1，一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法，其特征是：所述的静电纺丝法，设置静电纺丝电压为1-200kV，喷丝针头与细菌纤维素膜片之间的距离为5.0-30cm，纺丝推进速度为1.0-3.0ml/h。

8.如权利要求1，一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法，其特征是：所述的接收静电纺丝乳液细流的细菌纤维素膜片含无水乙醇和/或水的重量百分比为50-90%。

9.如权利要求1，一种细菌纤维素缓释敷料的制备方法，其特征是：所述的静电纺丝制备的具有药物缓释功能的聚合物纳米纤维直径为100-1000nm，纤维成网络状均匀覆盖在细菌纤维素表面。