CN109162022B - 一种具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料及其制备方法 - Google Patents

一种具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料及其制备方法，包括以下步骤：将槲皮素粉末和表面活性剂加入到液体脂质材料中，搅拌后，加入水相，加热水化，得到槲皮素脂质胶束溶液；将蚕丝蛋白溶液中加入槲皮素脂质胶束溶液和BMPs蛋白水溶液，高速均质搅拌，加入戊二醛和转氨酶，搅拌交联后，得到改性蚕丝蛋白胶束混合溶液；将改性蚕丝蛋白胶束混合溶液浓缩后，喷雾干燥，得到改性蚕丝蛋白复合微晶；将改性蚕丝蛋白复合微晶加入到聚乳酸纺丝液中，混合均匀，真空脱泡，静电纺丝，制备得到具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料。本发明制备的多孔无纺布材料生物相容性好，还将生物蛋白和植物提取物协同用于预防和祛除疤痕。

Description

一种具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料及其 制备方法
技术领域
本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料及其制备方法。
背景技术
疤痕疙瘩本质上是一种皮肤伤口的病理愈合过程，增生超出原有损害范围，疤痕疙瘩最显著的特征是成纤维细胞持续活化所产生的纤连蛋白、弹性蛋白、蛋白聚糖、尤其是胶原等细胞外基质成分过度堆积，导致真皮的纤维化，其疤痕疙瘩和增生性疤痕只发生于人类创口，常严重损害患者容貌外观，并伴有痒痛，影响生活质量，因此，需要在伤口恢复的过程中尽量减小或者避免出现疤痕疙瘩，但是疤痕疙瘩的形成机理较为复杂，研究发现在伤口愈合过程中由血小板以及各种炎症细胞释放的细胞因子被认为在疤痕疙瘩的发生、发展及转归中起着关键的作用。
中国专利CN 105343926A公开的一种含有纳米二氧化硅的疤痕贴及其制备方法，该疤痕贴包括海藻酸盐、纳米二氧化硅溶液、胶原蛋白和硅凝胶组分，其中硅凝胶组分包括甲基乙烯基硅油、甲基硅油、乙基硅油、甲基含氢硅油和乙烯基对端的聚二甲基硅氧烷，制备方法为：将胶原蛋白和纳米二氧化硅加入海藻酸盐溶液中，形成海藻酸盐凝胶，然后将硅凝胶组分加入到海藻酸盐凝胶中，混合均匀后，平铺在硅胶膜上，加热固化，剪切封装灭菌，得到纳米二氧化硅的疤痕贴。该方法制备的疤痕贴具有微孔结构，确保皮肤的正常呼吸，还能抑制毛细管的生长，修复疤痕暗斑，还具有一定的抑菌作用。中国专利CN105536027A公开的一种能够降低组织张力的疤痕贴及其制备方法，该疤痕贴包括聚氨酯膜、医用敷料和隔离纸，其中医用敷料包括天然海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、甘油、β-葡聚糖、表皮生长因子、D-泛醇/胶原蛋白/尿囊素促愈合修复剂、水溶性红没药醇/甘草酸二钾/野菊花提取液/芦荟提取液抗敏抗炎剂、神经酰胺/碳酸二辛脂/透明质酸/海藻提取物/芦荟提取物/霍霍巴油/角鲨烷/小麦胚芽油/羊毛脂保湿润肤剂、橄榄油/α-生育酚/维生素E醋酸酯/D-抗坏血酸钠/维生素C磷酸酯镁/番茄提取物/亚硫酸钠/二丁基羟基甲苯/花青素/辅酶Q10/葡萄籽提取物促愈合剂、乳化剂、植物抗菌剂、防腐剂、香精和水，该方法制备的疤痕贴可减少伤口组织张力，防止伤口张力稍大使伤口处纤维过渡增生形成疤痕疙瘩。由上述现有技术可知，预防和祛除疤痕的医用敷料需要有良好的透气性和亲肤性，还具有去除疤痕的功能性物质，但是由于目前疤痕疙瘩的形成机理并未研究透彻，因此，制备的疤痕贴的作用效果还有进一步提高的空间。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料及其制备方法，本发明将槲皮素粉末经液体脂质材料包覆形成槲皮素脂质胶束溶液，然后利用戊二醛和转氨酶作为交联剂将蚕丝蛋白溶液、槲皮素脂质胶束溶液和BMPs蛋白搅拌交联后，喷雾干燥，得到改性蚕丝蛋白复合微晶，最后改性蚕丝蛋白复合微晶加入到聚乳酸纺丝液中静电纺丝，制备得到具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料，所述具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料包括聚乳酸和改性蚕丝蛋白复合微晶，所述改性蚕丝蛋白复合微晶包括蚕丝蛋白、槲皮素脂质胶束、BMPs蛋白、戊二醛和转氨酶。
本发明还提供一种具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将槲皮素粉末和表面活性剂加入到液体脂质材料中，搅拌均匀后，加入水相，加热水化，得到槲皮素脂质胶束溶液；
(2)将蚕丝蛋白溶液中加入步骤(1)制备的槲皮素脂质胶束溶液和BMPs蛋白水溶液，高速均质搅拌，加入戊二醛和转氨酶，搅拌交联后，得到改性蚕丝蛋白胶束混合溶液；
(3)将步骤(2)制备的改性蚕丝蛋白胶束混合溶液浓缩后，喷雾干燥，得到改性蚕丝蛋白复合微晶；
(4)将步骤(3)制备的改性蚕丝蛋白复合微晶加入到聚乳酸纺丝液中，混合均匀后，真空脱泡，静电纺丝，制备得到具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，表面活性剂为质量比为1:8-10的蔗糖酯和脂肪醇聚氧乙烯醚。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，液体脂质材料为茶籽油或者葡萄籽油。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，改性蚕丝蛋白胶束混合溶液中蚕丝蛋白的浓度为0.25-2mg/mL。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，高速均质搅拌的转速为18000-20000r/min，时间为1-3h。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，改性蚕丝蛋白复合微晶的粒径为150-650μm。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(4)中，聚乳酸纺丝液的固含量为10-12w/v％。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(4)中，改性蚕丝蛋白复合微晶与聚乳酸的质量比为5-20:80-95。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明制备的具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料包括聚乳酸和改性蚕丝蛋白复合微晶，其中，改性蚕丝蛋白复合微晶是将槲皮素粉末经液体脂质材料包覆形成槲皮素脂质胶束溶液，然后利用戊二醛和转氨酶作为交联剂将蚕丝蛋白溶液、槲皮素脂质胶束溶液和BMPs蛋白搅拌交联后，喷雾干燥，得到改性蚕丝蛋白复合微晶，本发明将液体脂质材料对槲皮素进行包覆，降低了槲皮素对外界环境因素的敏感性，提高了槲皮素的化学稳定性，且改善了槲皮素与蚕丝蛋白水溶液的相容性，提高了改性蚕丝蛋白复合微晶中槲皮素的含量，此外，本发明制备的改性蚕丝蛋白复合微晶中含有的BMPs蛋白，BMPs蛋白可促使创面快速愈合，通过戊二醛和转氨酶作为交联剂，通过水热的剪切作用，使制备的改性蚕丝蛋白胶束混合溶液中具有微纳米级蚕丝蛋白质颗粒，再经喷雾干燥制备得到改性蚕丝蛋白复合微晶，最后将改性蚕丝蛋白复合微晶加入到聚乳酸纺丝液中制备得到具有聚乳酸多孔无纺布材料，该聚乳酸多孔无纺布材料中聚乳酸纤维为微纳米级，由于改性蚕丝蛋白复合微晶与聚乳酸的相容性好，可均匀的分散于聚乳酸纺丝液中，制备的聚乳酸多孔无纺布材料中改性蚕丝蛋白复合微晶均匀分布其中。
(2)本发明制备的具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料中均匀分布蚕丝蛋白、槲皮素和BMPs蛋白，且借由包覆技术将槲皮素和BMPs蛋白均匀的包覆与蚕丝蛋白中，既降低了槲皮素和BMPs蛋白对外界的敏感性，还提高了槲皮素和BMPs蛋白与蚕丝蛋白和聚乳酸的相容性，且本发明将微纳米技术与生物植物材料相结合，保证制备的聚乳酸多孔无纺布材料的孔洞性好，透气性好，生物相容性好，降解性好，还具有优异的预防和祛除疤痕的功能，特别适合用于作为医用敷料，也可以被用于日常皮肤的护理。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
(1)按质量份计，将2份的槲皮素粉末和质量比为1:8的蔗糖酯和脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂加入到5份的茶籽油液体脂质材料中，搅拌均匀后，加入60份的水相，在60℃温度和15MPa压力下加热水化30min，得到槲皮素脂质胶束溶液。
(2)按重量份计，将50份的蚕丝蛋白溶液中加入20份的槲皮素脂质胶束溶液和10份的3wt％的BMPs蛋白水溶液，以18000r/min速率高速均质搅拌1-3h，加入12份的戊二醛和7份的转氨酶，在60℃下搅拌交联60min后，得到改性蚕丝蛋白胶束混合溶液，其中，改性蚕丝蛋白胶束混合溶液中蚕丝蛋白的浓度为0.25mg/mL。
(3)将改性蚕丝蛋白胶束混合溶液浓缩固含量至12wt％后，喷雾干燥，得到粒径为150μm的改性蚕丝蛋白复合微晶。
(4)按照改性蚕丝蛋白复合微晶与聚乳酸的质量比为5:95，将改性蚕丝蛋白复合微晶加入到10w/v％聚乳酸纺丝液中，混合均匀后，真空脱泡，静电纺丝，制备得到具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料。
实施例2：
(1)按质量份计，将6份的槲皮素粉末和质量比为1:10的蔗糖酯和脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂加入到15份的葡萄籽油液体脂质材料中，搅拌均匀后，加入80份的水相，在70℃温度和30MPa压力下加热水化45min，得到槲皮素脂质胶束溶液。
(2)按重量份计，将80份的蚕丝蛋白溶液中加入30份的槲皮素脂质胶束溶液和15份的5wt％的BMPs蛋白水溶液，以20000r/min速率高速均质搅拌3h，加入15份的戊二醛和10份的转氨酶，在70℃下搅拌交联90min后，得到改性蚕丝蛋白胶束混合溶液，其中，改性蚕丝蛋白胶束混合溶液中蚕丝蛋白的浓度为2mg/mL。
(3)将改性蚕丝蛋白胶束混合溶液浓缩固含量至15wt％后，喷雾干燥，得到粒径为650μm的改性蚕丝蛋白复合微晶。
(4)按照改性蚕丝蛋白复合微晶与聚乳酸的质量比为20:80，将改性蚕丝蛋白复合微晶加入到12w/v％聚乳酸纺丝液中，混合均匀后，真空脱泡，静电纺丝，制备得到具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料。
实施例3：
(1)按质量份计，将4份的槲皮素粉末和质量比为1:9的蔗糖酯和脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂加入到10份的茶籽油液体脂质材料中，搅拌均匀后，加入70份的水相，在65℃温度和20MPa压力下加热水化35min，得到槲皮素脂质胶束溶液。
(2)按重量份计，将60份的蚕丝蛋白溶液中加入25份的槲皮素脂质胶束溶液和13份4wt％的BMPs蛋白水溶液，以19000r/min速率高速均质搅拌2h，加入13份的戊二醛和8份的转氨酶，在65℃下搅拌交联70min后，得到改性蚕丝蛋白胶束混合溶液，其中，改性蚕丝蛋白胶束混合溶液中蚕丝蛋白的浓度为0.5mg/mL。
(3)将改性蚕丝蛋白胶束混合溶液浓缩固含量至13wt％后，喷雾干燥，得到粒径为350μm的改性蚕丝蛋白复合微晶。
(4)按照改性蚕丝蛋白复合微晶与聚乳酸的质量比为10:90，将改性蚕丝蛋白复合微晶加入到10.5w/v％聚乳酸纺丝液中，混合均匀后，真空脱泡，静电纺丝，制备得到具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料。
实施例4：
(1)按质量份计，将5份的槲皮素粉末和质量比为1:8.5的蔗糖酯和脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂加入到12份的葡萄籽油液体脂质材料中，搅拌均匀后，加入75份的水相，在63℃温度和25MPa压力下加热水化42min，得到槲皮素脂质胶束溶液。
(2)按重量份计，将65份的蚕丝蛋白溶液中加入27份的槲皮素脂质胶束溶液和14份的4.5wt％的BMPs蛋白水溶液，以18500r/min速率高速均质搅拌1.5h，加入14份的戊二醛和9份的转氨酶，在63℃下搅拌交联85min后，得到改性蚕丝蛋白胶束混合溶液，其中，改性蚕丝蛋白胶束混合溶液中蚕丝蛋白的浓度为1.5mg/mL。
(3)将改性蚕丝蛋白胶束混合溶液浓缩固含量至14wt％后，喷雾干燥，得到粒径为450μm的改性蚕丝蛋白复合微晶。
(4)按照改性蚕丝蛋白复合微晶与聚乳酸的质量比为13:87，将改性蚕丝蛋白复合微晶加入到11.5w/v％聚乳酸纺丝液中，混合均匀后，真空脱泡，静电纺丝，制备得到具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料。
实施例5：
(1)按质量份计，将2份的槲皮素粉末和质量比为1:10的蔗糖酯和脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂加入到5份的茶籽油液体脂质材料中，搅拌均匀后，加入80份的水相，在60℃温度和30MPa压力下加热水化30min，得到槲皮素脂质胶束溶液。
(2)按重量份计，将80份的蚕丝蛋白溶液中加入20份的槲皮素脂质胶束溶液和15份的3wt％的BMPs蛋白水溶液，以20000r/min速率高速均质搅拌1h，加入15份的戊二醛和7份的转氨酶，在70℃下搅拌交联60min后，得到改性蚕丝蛋白胶束混合溶液，其中，改性蚕丝蛋白胶束混合溶液中蚕丝蛋白的浓度为2mg/mL。
(3)将改性蚕丝蛋白胶束混合溶液浓缩固含量至12wt％后，喷雾干燥，得到粒径为500μm的改性蚕丝蛋白复合微晶。
(4)按照改性蚕丝蛋白复合微晶与聚乳酸的质量比为20:80，将改性蚕丝蛋白复合微晶加入到12w/v％聚乳酸纺丝液中，混合均匀后，真空脱泡，静电纺丝，制备得到具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料。
实施例6：
(1)按质量份计，将6份的槲皮素粉末和质量比为1:8的蔗糖酯和脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂加入到15份的茶籽油液体脂质材料中，搅拌均匀后，加入60份的水相，在70℃温度和15MPa压力下加热水化45min，得到槲皮素脂质胶束溶液。
(2)按重量份计，将50份的蚕丝蛋白溶液中加入30份的槲皮素脂质胶束溶液和10份的5wt％的BMPs蛋白水溶液，以18000r/min速率高速均质搅拌3h，加入12份的戊二醛和10份的转氨酶，在60℃下搅拌交联90min后，得到改性蚕丝蛋白胶束混合溶液，其中，改性蚕丝蛋白胶束混合溶液中蚕丝蛋白的浓度为0.25mg/mL。
(3)将改性蚕丝蛋白胶束混合溶液浓缩固含量至15wt％后，喷雾干燥，得到粒径为250μm的改性蚕丝蛋白复合微晶。
(4)按照改性蚕丝蛋白复合微晶与聚乳酸的质量比为5:95，将改性蚕丝蛋白复合微晶加入到10w/v％聚乳酸纺丝液中，混合均匀后，真空脱泡，静电纺丝，制备得到具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料。
经检测，实施例1-6制备的具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料的预防和去除疤痕的结果如下所示：
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
处理3d后疤痕生长率(％) 1.2 3.2 2.6 1.8 2.4 2.8
处理10d后疤痕生长率(％) 3.9 5.6 4.2 4.0 4.8 4.6
处理10d后疤痕去除率(％) 34.2 40.2 39.5 37.0 36.5 3.8.4
处理30d后疤痕去除率(％) 56.9 72.4 70.5 69.4 64.7 66.2
由上表可见，本发明制备的具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料的预防和去除疤痕效果好。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料，其特征在于：所述具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料包括聚乳酸和改性蚕丝蛋白复合微晶，改性蚕丝蛋白复合微晶与聚乳酸的质量比为5-20:80-95；所述改性蚕丝蛋白复合微晶包括蚕丝蛋白、槲皮素脂质胶束、BMPs蛋白、戊二醛和转氨酶；
其制备方法包括以下步骤：
(1)将槲皮素粉末和表面活性剂加入到液体脂质材料中，搅拌均匀后，加入水相，加热水化，得到槲皮素脂质胶束溶液；表面活性剂为质量比为1:8-10的蔗糖酯和脂肪醇聚氧乙烯醚；
(2)将蚕丝蛋白溶液中加入步骤(1)制备的槲皮素脂质胶束溶液和BMPs蛋白水溶液，高速均质搅拌，加入戊二醛和转氨酶，搅拌交联后，得到改性蚕丝蛋白胶束混合溶液；
(3)将步骤(2)制备的改性蚕丝蛋白胶束混合溶液浓缩后，喷雾干燥，得到改性蚕丝蛋白复合微晶；
(4)将步骤(3)制备的改性蚕丝蛋白复合微晶加入到聚乳酸纺丝液中，混合均匀后，真空脱泡，静电纺丝，制备得到具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料。
2.根据权利要求1所述的一种具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料，其特征在于：所述步骤(1)中，液体脂质材料为茶籽油或者葡萄籽油。
3.根据权利要求1所述的一种具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料，其特征在于：所述步骤(2)中，改性蚕丝蛋白胶束混合溶液中蚕丝蛋白的浓度为0.25-2mg/mL。
4.根据权利要求1所述的一种具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料，其特征在于：所述步骤(2)中，高速均质搅拌的转速为18000-20000r/min，时间为1-3h。
5.根据权利要求1所述的一种具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料，其特征在于：所述步骤(3)中，改性蚕丝蛋白复合微晶的粒径为150-650μm。
6.根据权利要求1所述的一种具有预防和祛除疤痕功能的聚乳酸多孔无纺布材料，其特征在于：所述步骤(4)中，聚乳酸纺丝液的固含量为10-12w/v％。
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