CN109876180A - 一种医用多孔纤维膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种医用多孔纤维膜及其制备方法，以明胶、魔芋葡甘聚糖和透明质酸钠为主要原料，冰乙酸作为溶剂通过加入纳米羟基磷灰石增加多孔膜的强度和韧性，制备得到透明质酸钠/明胶/魔芋葡甘聚糖/纳米羟基磷灰石多孔纤维膜；本发明制备工艺流程短，方法简单便捷，制备的医用多孔纤维膜具有良好的机械性能以及良好的生物相容性，物理交联的多孔纤维膜材料在人工皮肤、皮肤敷料、载药、软骨修复、松质骨微缺损等方面具有巨大应用潜力。
Description
技术领域
本发明涉及一种医用多孔纤维膜材料及其制备方法，属于生物医学材料技术领域。
背景技术
人类的皮肤来源有限，而异体皮肤移植会发生免疫排斥反应，因此人们一直在寻找和研究可以治疗皮肤灼伤的材料，并且它们具有某种皮肤功能，人们把这类材料通常称为人造皮肤原料。它是从用于治疗皮肤灼伤的早期医用敷料开发而来的。
医用纤维膜因孔隙率高、比表面积大、吸附性和过滤性强等优点，广泛应用于生物医用功能材料，可在生物体表面外敷可促进伤口愈合、也可以用于载药、软骨修复、松质骨微缺损等。医用多孔纤维膜材料作为伤口敷料，可以有效地免交叉感染，治疗时间短，减少病苦，减轻工作量。随着负压封闭引流技术的不断发展，引流创面敷料材料的开发也日益得到关注，而其中敷料起到保护创面、防止体液和蛋白质流失，并对增殖细胞提供支撑。
但是现有的医用敷料普遍存在机械强度不足和生物相容性较差，并且制作工艺繁琐，抗感染性差等问题，阻碍了其进一步使用。
发明内容
本发明提供一种医用多孔纤维膜，其特征在于，以透明质酸钠、明胶、魔芋葡甘聚糖、纳米羟基磷灰石为原料，通过静电纺丝制得。
本发明还提供一种医用多孔纤维膜的制备方法，具体步骤如下：
（1）在磁力搅拌条件下，将明胶与冰乙酸混合，直至明胶完全溶解且液体内部肉眼观察不到气泡为止，得到混合物A；
（2）在磁力搅拌条件下，在步骤（1）混合物A中加入魔芋葡甘聚糖，得到混合物B；
（3）在磁力搅拌条件下，将透明质酸钠放入蒸馏水中混合均匀，得到混合物C；
（4）在磁力搅拌条件下，在步骤（2）混合物B中加入步骤（3）混合物C，得到混合物D；
（5）在磁力搅拌条件下，在步骤（4）混合物D中加入纳米羟基磷灰石，得到混合物E；
（6）在磁力搅拌条件下，将步骤（5）混合物E中加入丙三醇作为增塑剂，得到混合物F；
（7）将步骤（6）混合物F进行静电纺丝，制得医用透明质酸钠/明胶/魔芋葡甘聚糖/纳米羟基磷灰石多孔纤维膜。
步骤（1）明胶与冰乙酸的固液比g:mL为1:（2~20），磁力搅拌速度为400~500r/min。
步骤（2）魔芋葡甘聚糖与混合物A的固液比g:mL为1:（200~1000），磁力搅拌速度为400~500r/min。
步骤（3）透明质酸钠与蒸馏水的固液比g:mL为1:（30~100），磁力搅拌速度为400~500r/min。
步骤（4 ）混合物B与混合物C的体积比为1:（0.1~3.5），磁力搅拌速度为400~500r/min。
步骤（5）纳米羟基磷灰石与混合物D的固液比g:mL为1:（20~100），磁力搅拌速度为400~500r/min。
步骤（6）丙三醇占混合物E的体积百分比为1~5%。
本发明的有益效果是：
（1）本发明的医用透明质酸钠/明胶/魔芋葡甘聚糖/纳米羟基磷灰石多孔纤维膜材料具有透气好、隔热好、吸收性能好、不含有毒或刺激性物质、不释放颗粒或纤维、保持伤口形状、使用方便、性价比高等优点，能够为治疗创伤提供干净、湿润的环境，并且吸收多余的分泌物，保护伤口周围部位，可在生物体表面外敷可促进伤口愈合、也可以用于载药、软骨修复、松质骨微缺损等。
（2）本发明方法制备工艺流程短，方法简单便捷，制备的医用透明质酸钠/明胶/魔芋葡甘聚糖/纳米羟基磷灰石多孔纤维膜材料具有良好的孔隙结构、较高的强度以及良好的生物相容性。
附图说明
图1为本发明实施例1制备得到的医用多孔纤维膜的SEM图；
图2为本发明实施例2制备得到的医用多孔纤维膜的SEM图；
图3为本发明实施例3制备得到的医用多孔纤维膜的SEM 图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
一种医用多孔纤维膜，以透明质酸钠、明胶/、魔芋葡甘聚糖、纳米羟基磷灰石为原料，通过静电纺丝制得。
本实施例医用多孔纤维膜的制备方法，具体步骤如下：
（1）在磁力搅拌条件下，按照明胶与冰乙酸的固液比g:mL为1:2的比例，将明胶与冰乙酸混合，直至明胶完全溶解且液体内部肉眼观察不到气泡为止，得到混合物A，磁力搅拌速度为400r/min；
（2）在磁力搅拌条件下，按照魔芋葡甘聚糖与混合物A的固液比g:mL为1:200的比例，在步骤（1）混合物A中加入魔芋葡甘聚糖，得到混合物B，磁力搅拌速度为400r/min；
（3）在磁力搅拌条件下，按照透明质酸钠与蒸馏水的固液比g:mL为1:100的比例，将透明质酸钠放入蒸馏水中混合均匀，配制透明质酸钠溶液即混合物C，磁力搅拌速度为400r/min；
（4）在磁力搅拌条件下，在步骤（2）混合物B中加入步骤（3）混合物C两者均匀混合，混合物B与混合物C的体积比为1:0.1，得到混合物D，磁力搅拌速度为400r/min；
（5）在磁力搅拌条件下，按照纳米羟基磷灰石与混合物D固液比g:mL为1:20的比例，在步骤（4）混合物D中加入纳米羟基磷灰石，得到混合物E，磁力搅拌速度为400r/min；
（6）在磁力搅拌条件下，，将步骤（5）混合物E中加入丙三醇作为增塑剂，将步骤（5）混合物E中加入丙三醇的量占混合物E的体积百分比为1%，得到混合物F，磁力搅拌速度为400r/min；
（7）将步骤（6）混合物F进行静电纺丝，静电纺丝条件为：纺丝电压 18-22kV，纺丝速度为0.200mm/min，电纺温度30℃，电纺接收距离 15cm，制得医用透明质酸钠/明胶/魔芋葡甘聚糖/纳米羟基磷灰石多孔纤维膜。
图1为本实施例制备得到的透明质酸钠/明胶/魔芋葡甘聚糖/纳米羟基磷灰石多孔纤维膜的SEM图，从图中可以看出所得样品，复合纤维的纤维丝直径均匀，纤维丝分布较好，纤维丝之间相互缠绕少。
本实施例制备得到的透明质酸钠/明胶/魔芋葡甘聚糖/纳米羟基磷灰石多孔纤维膜进行细胞毒性实验，得出结论是所制备的材料无毒；对多孔纤维膜进行力学性能检测，复合纤维拉伸强度为1.4Mpa-2Mpa。
实施例2
一种医用多孔纤维膜，以透明质酸钠、明胶/、魔芋葡甘聚糖、纳米羟基磷灰石为原料，通过静电纺丝制得。
本实施例医用多孔纤维膜的制备方法，具体步骤如下：
（1）在磁力搅拌条件下，按照明胶与冰乙酸的固液比g:mL为1:20的比例，将明胶与冰乙酸混合，直至明胶完全溶解且液体内部肉眼观察不到气泡为止，得到混合物A，磁力搅拌速度为500r/min；
（2）在磁力搅拌条件下，按照魔芋葡甘聚糖与混合物A的固液比g:mL为1:1000的比例，在步骤（1）混合物A中加入魔芋葡甘聚糖，得到混合物B，磁力搅拌速度为500r/min；
（3）在磁力搅拌条件下，按照透明质酸钠与蒸馏水的固液比g:mL为1: 30的比例，将透明质酸钠放入蒸馏水中混合均匀，配制透明质酸钠溶液即混合物C，磁力搅拌速度为500r/min；
（4）在磁力搅拌条件下，在步骤（2）混合物B中加入步骤（3）混合物C两者均匀混合，混合物B与混合物C的体积比为1:3.5，得到混合物D，磁力搅拌速度为500r/min；
（5）在磁力搅拌条件下，按照纳米羟基磷灰石与混合物D固液比g:mL为1:100的比例，在步骤（4）混合物D中加入纳米羟基磷灰石，得到混合物E，磁力搅拌速度为500r/min；
（6）在磁力搅拌条件下，，将步骤（5）混合物E中加入丙三醇作为增塑剂，将步骤（5）混合物E中加入丙三醇的量占混合物E的体积百分比为5%，得到混合物F，磁力搅拌速度为500r/min；
（7）将步骤（6）混合物F进行静电纺丝，静电纺丝条件为：纺丝电压 18-22kV，纺丝速度为0.200mm/min，电纺温度30℃，电纺接收距离 15cm，制得医用透明质酸钠/明胶/魔芋葡甘聚糖/纳米羟基磷灰石多孔纤维膜。
图2为本实施例制备得到的透明质酸钠/明胶/魔芋葡甘聚糖/纳米羟基磷灰石多孔纤维膜的SEM图，从图中可以看出所得复合纤维膜的形貌光滑，纤维丝的分布均匀。
本实施例制备得到的透明质酸钠/明胶/魔芋葡甘聚糖/纳米羟基磷灰石多孔纤维膜进行细胞毒性实验，得出结论是所制备的材料无毒；对多孔纤维膜进行力学性能检测，复合纤维拉伸强度为1.8Mpa-2.55Mpa。
实施例3
一种医用多孔纤维膜，以透明质酸钠、明胶/、魔芋葡甘聚糖、纳米羟基磷灰石为原料，通过静电纺丝制得。
本实施例医用多孔纤维膜的制备方法，具体步骤如下：
（1）在磁力搅拌条件下，按照明胶与冰乙酸的固液比g:mL为1:10的比例，将明胶与冰乙酸混合，直至明胶完全溶解且液体内部肉眼观察不到气泡为止，得到混合物A，磁力搅拌速度为450r/min；
（2）在磁力搅拌条件下，按照魔芋葡甘聚糖与混合物A的固液比g:mL为1:600的比例，在步骤（1）混合物A中加入魔芋葡甘聚糖，得到混合物B，磁力搅拌速度为450r/min；
（3）在磁力搅拌条件下，按照透明质酸钠与蒸馏水的固液比g:mL为1: 65的比例，将透明质酸钠放入蒸馏水中混合均匀，配制透明质酸钠溶液即混合物C，磁力搅拌速度为450r/min；
（4）在磁力搅拌条件下，在步骤（2）混合物B中加入步骤（3）混合物C两者均匀混合，混合物B与混合物C的体积比为1:2，得到混合物D，磁力搅拌速度为450r/min；
（5）在磁力搅拌条件下，按照纳米羟基磷灰石与混合物D固液比g:mL为1:60的比例，在步骤（4）混合物D中加入纳米羟基磷灰石，得到混合物E，磁力搅拌速度为450r/min；
（6）在磁力搅拌条件下，，将步骤（5）混合物E中加入丙三醇作为增塑剂，将步骤（5）混合物E中加入丙三醇的量占混合物E的体积百分比为2%，得到混合物F，磁力搅拌速度为450r/min；
（7）将步骤（6）混合物F进行静电纺丝，静电纺丝条件为：纺丝电压 18-22kV，纺丝速度为0.200mm/min，电纺温度30℃，电纺接收距离 15cm，制得医用透明质酸钠/明胶/魔芋葡甘聚糖/纳米羟基磷灰石多孔纤维膜。
图3为本实施例制备得到的透明质酸钠/明胶/魔芋葡甘聚糖/纳米羟基磷灰石多孔纤维膜的SEM图，从图中可以看出所得样品纤维丝的直径小，纤维丝分布较好。
本实施例制备得到的透明质酸钠/明胶/魔芋葡甘聚糖/纳米羟基磷灰石多孔纤维膜进行细胞毒性实验，得出结论是所制备的材料无毒；对多孔纤维膜进行力学性能检测，复合纤维拉伸强度为1.8Mpa-2.05Mpa。
实施例1、2、3制备得到的复合纤维膜进行亲水性实验，结果显示，复合纤维膜的接触角都小于90°，复合纤维膜材料表面表现为亲水性，这是因为明胶和魔芋葡甘聚糖及透明质酸钠都为亲水材料，在丙三醇作为增塑剂的条件下，加入纳米羟基磷灰石所得复合纤维也表现为亲水性，这一结果表明所得复合纤维膜可以用于皮肤替代物。
Claims (9)
1.一种医用多孔纤维膜，其特征在于，以透明质酸钠、明胶/、魔芋葡甘聚糖、纳米羟基磷灰石为原料，通过静电纺丝制得。
2.权利要求1所述医用多孔纤维膜的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）在磁力搅拌条件下，将明胶与冰乙酸混合，明胶完全溶解且液体内部肉眼观察不到气泡，得到混合物A；
（2）在磁力搅拌条件下，在步骤（1）混合物A中加入魔芋葡甘聚糖，得到混合物B；
（3）在磁力搅拌条件下，将透明质酸钠放入蒸馏水中混合均匀，得到混合物C；
（4）在磁力搅拌条件下，在步骤（2）混合物B中加入步骤（3）混合物C，得到混合物D；
（5）在磁力搅拌条件下，在步骤（4）混合物D中加入纳米羟基磷灰石，得到混合物E；
（6）在磁力搅拌条件下，将步骤（5）混合物E中加入丙三醇，得到混合物F；
（7）将步骤（6）混合物F进行静电纺丝，制得医用透明质酸钠/明胶/魔芋葡甘聚糖/纳米羟基磷灰石多孔纤维膜。
3.根据权利要求2所述医用多孔纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）明胶与冰乙酸的固液比g:mL为1:（2~20）。
4.根据权利要求2所述医用多孔纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤（2）魔芋葡甘聚糖与混合物A的固液比g:mL为1:（200~1000）。
5.根据权利要求2所述医用多孔纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）透明质酸钠与蒸馏水的固液比g:mL为1:（30~100）。
6.根据权利要求2所述医用多孔纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤（4 ）混合物B与混合物C的体积比为1:（0.1~3.5）。
7.根据权利要求2所述医用多孔纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤（5）纳米羟基磷灰石与混合物D的固液比g:mL为1:（20~100）。
8.根据权利要求2所述医用多孔纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤（6）丙三醇占混合物E的体积百分比为1~5%。
9.根据权利要求2所述医用多孔纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）-步骤（6）磁力搅拌速度为400~500r/min。
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