CN113550067A - 多孔隙抗沾黏膜的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多孔隙抗沾黏膜的制造方法，其先提供一电纺液，再使用电纺液进行静电纺丝，以形成多孔隙抗沾黏膜。电纺液包含一高分子材料以及一溶剂，其中溶剂选自丙酮、丁酮、乙二醇、六氟异丙醇(HFIP)、异丙醇、脱乙酰甲壳素(DAC)、N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基亚砜(DMSO)与乙醚所组成的群组。借此，本发明的制造方法具有良好的工艺稳定性，且能提高生产速度，适用于工业化生产。

Description

多孔隙抗沾黏膜的制造方法
技术领域
本发明涉及一种抗沾黏膜的制造方法，特别是涉及一种生医等级的多孔隙抗沾黏膜的制造方法。
背景技术
生物可降解的高分子材料中，人工合成的材料例如聚乳酸(PLA)与聚甘醇酸(PLGA)等高分子化合物，经常被塑造成多孔性的结构，如同日常使用的海绵缩影，以便让细胞进入黏附。
其中，聚乳酸分为左旋聚乳酸(L-PLA)和右旋聚乳酸(DL-PLA)，此二者的溶解性不一样，物理化学性质也不同，例如丙酮溶解右旋聚乳酸，但不溶解左旋聚乳酸，同样地四氢砆喃、N-甲基吡咯酮烷也是如此，但左旋聚乳酸和右旋聚乳酸仍有共溶剂，例如二氯甲烷和氯仿等等。
因此，现有的静电纺丝技术在使用高分子材料尤其是聚乳酸时，是利用二氯甲烷和氯仿等为溶剂，制作纳米纤维丝形成膜状。然而，以二氯甲烷和氯仿等溶剂所制作出的纳米纤维丝质量差、易形成节点、纳米纤维丝直径差异大、制程产速慢，以及二氯甲烷和氯仿等溶剂为毒化物等不利因素，故而在使用高分子材料尤其是聚乳酸时，造成在静电纺丝技术的应用上，尤其在所生产应用的生医产品的抗沾黏性质上，有技术上无法突破的困难点。
此外，静电纺丝技术在使用聚乳酸做为其高分子材料电纺液时，由于聚乳酸不溶解于二甲基乙酰胺(DMAC)，二甲基乙酰胺(DMAC)需要与二氯甲烷混合，才能作为聚乳酸静电纺丝的极性溶剂，但此配方的电纺液即会具有二氯甲烷溶剂为毒化物的不利因素，而无法作为生医等级的材料应用。
故，如何通过溶剂配方设计的改良，来提升高分子材料尤其是聚乳酸在静电纺丝技术上的整体应用效果，以克服上述的缺陷，已成为静电纺丝技术在制造生医等级的医材例如敷料上所欲解决的重要问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于如何提升高分子材料在静电纺丝技术的整体应用效果，针对现有技术的不足通过溶剂配方设计的改良，提供一种多孔隙抗沾黏膜的制造方法。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种多孔隙抗沾黏膜的制造方法，包括：提供一电纺液，以及使用电纺液进行静电纺丝，以形成该多孔隙抗沾黏膜。电纺液包含一高分子材料以及一溶剂，其中溶剂选自丙酮、丁酮、乙二醇、六氟异丙醇(HFIP)、异丙醇、脱乙酰甲壳素(DAC)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基亚砜(DMSO)与乙醚所组成的群组。
在本发明的一实施例中，该溶剂占该电纺液总重的50至99重量百分比。
在本发明的一实施例中，该溶剂为丙酮、丁酮、乙二醇、六氟异丙醇和异丙醇的其中之一与脱乙酰甲壳素、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和乙醚的其中之一，以1:9至9:1的重量比例混合而成。
在本发明的一实施例中，该高分子材料占该电纺液总重的1至50重量百分比。
在本发明的一实施例中，该高分子材料选自聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚乳酸甘醇酸(PLGA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚甘醇酸(PGA)、透明质酸(Hyaluronic acid)和明胶(Gelatin)所组成的群组。
在本发明的一实施例中，该高分子纤维的直径为1至10000纳米，且该抗沾黏膜的厚度为50微米以上。
在本发明的一实施例中，进行静电纺丝的条件包括：纺丝温度为5至95℃以及电压强度为5至60千伏特。
在本发明的一实施例中，在使用该电纺液进行静电纺丝的步骤中，是将该多孔隙抗沾黏膜形成于一离型层上。
在本发明的一实施例中，该离型层的表面具有一硅涂层。
在本发明的一实施例中，该离型层的厚度为4至350微米。
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的多孔隙抗沾黏膜的制造方法，其能通过“电纺液的溶剂选自丙酮、丁酮、乙二醇、六氟异丙醇、异丙醇、脱乙酰甲壳素、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜与乙醚所组成的群组”的技术特征，以提高工艺稳定性和生产速度，从而生产效率至少提高了10倍。
更进一步地说，本发明的制造方法采用无(低)毒性配方的电纺液，该配方舍弃了二氯甲烷、氯仿等有毒溶剂，并使用兼具生物相容性和可降解性的高分子材料如聚乳酸；因此，所制成的多孔隙抗沾黏膜可应用于生医产品，不会对人体和环境造成危害。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明实施例的多孔隙抗沾黏膜的制造方法的流程图。
图2为一种用以实施本发明实施例的多孔隙抗沾黏膜的制造方法的静电纺丝装置的示意图。
图3为本发明第一实施例的多孔隙抗沾黏膜的结构示意图。
图4为图3中IV部分的局部放大图。
图5为本发明第二实施例的多孔隙抗沾黏膜的其中一结构示意图。
图6为本发明第二实施例的多孔隙抗沾黏膜的另外一结构示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“多孔隙抗沾黏膜的制造方法”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
第一实施例
参阅图1，并配合图2至图4所示，本发明第一实施例提供一种制造方法M用以制造多孔隙抗沾黏膜1。制造方法M主要包括：步骤S1，提供一电纺液L；以及步骤S2，使用电纺液L进行静电纺丝，以形成一多孔隙抗沾黏膜1。制造方法M可利用图2所示的静电纺丝装置2来实现，图3及图4分别显示根据本实施例的制造方法M的多孔隙抗沾黏膜1的整体和细部结构，但本发明并不限制于此。
在本实施例中，电纺液L采用无(低)毒性配方，其主要包含包含一高分子材料及一溶剂，其中高分子材料占电纺液L总重的1至50重量百分比，溶剂占电纺液L总重的50至99重量百分比。高分子材料可选自聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)及聚甘醇酸(PGA)所组成的群组，且优选为聚乳酸；溶剂可选自丙酮、丁酮、乙二醇、异丙醇、脱乙酰甲壳素(DAC)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基亚砜(DMSO)与乙醚所组成的群组，从纺丝的稳定性和质量方面考虑，优选的溶剂为丙酮与二甲基乙酰胺的混合物，其中丙酮与二甲基乙酰胺的重量比例可为1:9至9:1。在一些实施例中，电纺液L视需要可包含其他成分如增黏剂。
如图2所示，静电纺丝装置2主要包括一喷丝器21、一高压电源22及一收集板23。喷丝器21包括一储液槽211及一喷嘴212，第一喷嘴212与第一储液槽211的底部流体连通，高压电源22的正、负极分别电性连接喷嘴212与收集板23。使用时，先将电纺液L置入储液槽211，再以高压电源22产生预定强度的电场于喷丝器21与收集板23之间，使电纺液L从喷嘴212喷出后，固化形成高分子纤维11沉积于收集板23上。通过控制喷丝器21的移动，可使高分子纤维11沿特定方向紧密堆栈、缠绕或交织，而形成厚度均匀的多孔隙抗沾黏膜1。
更进一步地说，多孔隙抗沾黏膜1可为一条或多条高分子纤维所形成，高分子纤维11的直径可为1至10000纳米，且多孔隙抗沾黏膜1的厚度优选为200微米以上，以符合实际使用的需求。在一些实施例中，多孔隙抗沾黏膜1可含有对促进伤口愈合有益的物质如抗生素及生长因子(growth factor)。然而，这些细节只是在描述多孔隙抗沾黏膜1的可行的实施方案而并非用以限定本发明。
步骤S2中，可通过设定静电纺丝的控制参数使多孔隙抗沾黏膜1达到预期的质量，其中高分子纤维11的直径差异小，不易产生节点；静电纺丝的控置参数包括：电纺液L的浓度、纺丝温度、电场强度、收集距离(或称沉积距离)、收集时间等参数。在本实施例中，纺丝温度可为5至95℃，且优选为10至90℃，电压强度为5至60千伏特(KV)，且优选为10至25千伏特，电纺液L的喷出速度为0.1至5cc/min，喷嘴21与收集板23之间具有一收集距离为15至90公分。然而，这些细节只是在描述静电纺丝的可行的实施方案而并非用以限定本发明。
第二实施例
参阅图1及2，并配合图5及图6所示，本发明第二实施例提供一种制造方法M用以制造多孔隙抗沾黏膜1。制造方法M主要包括：步骤S1，提供一电纺液L；以及步骤S2，使用电纺液L进行静电纺丝，以形成一多孔隙抗沾黏膜1。本实施例与第一实施例的主要差异在于，步骤S2中是先于收集板23上放置一离型层3，再进行静电纺丝，使高分子纤维11沉积于离型层3上，并在离型层3上形成厚度均匀的多孔隙抗沾黏膜1。值得注意的是，在离型层3的存在下，多孔隙抗沾黏膜1可以很容易从收集板23上剥离下来而保持完整性；换言之，可以将多孔隙抗沾黏膜1完全从收集板23上剥离下来。
在本实施例中，电纺液L也采用无(低)毒性配方，其主要包含包含一高分子材料及一溶剂，其中高分子材料占电纺液L总重的1至50重量百分比，溶剂占电纺液L总重的50至99重量百分比。高分子材料可选自聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)及聚甘醇酸(PGA)所组成的群组，且优选为聚乳酸；溶剂可选自丙酮、丁酮、乙二醇、异丙醇、脱乙酰甲壳素(DAC)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基亚砜(DMSO)与乙醚所组成的群组。例如，溶剂可为丙酮、丁酮、乙二醇、六氟异丙醇(HFIP)和异丙醇的其中之一与脱乙酰甲壳素(DAC)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基亚砜(DMSO)和乙醚的其中之一，以1:9至9:1的重量比例混合而成；从纺丝的稳定性和质量方面考虑，优选的溶剂为丙酮与二甲基乙酰胺的混合物，其中丙酮与二甲基乙酰胺的重量比例可为1:9至9:1。
如图5所示，根据本实施例的制造方法M的多孔隙抗沾黏膜1具有离型层3覆盖于表面上；离型层3可以在使用之前(如进行伤口覆盖)，防止多孔隙抗沾黏膜1接触到脏污。离型层3的厚度可为9至100微米，但不限于此；离型层3的材料没有特别的限制，只要能够承载多孔隙抗沾黏膜1，并稳定附着于多孔隙抗沾黏膜1的表面上即可。
如图6所示，根据实际需要，可进一步于离型层3上形成一硅涂层，其中含有矽成份和氟成份；也就是说，当进行静电纺丝时，高分子纤维11是沉积于硅涂层上，并在硅涂层上形成厚度均匀的多孔隙抗沾黏膜1。这样做的好处是，当要移除离型层3时，可以避免多孔隙抗沾黏膜1的完整性受到破坏。
实施例的有益效果
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的多孔隙抗沾黏膜的制造方法，其能通过“电纺液的溶剂选自丙酮、丁酮、乙二醇、六氟异丙醇(HFIP)、异丙醇、脱乙酰甲壳素(DAC)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基亚砜(DMSO)与乙醚所组成的群组”的技术特征，以提高工艺稳定性和生产速度，从而生产效率至少提高了10倍。
更进一步地说，本发明的制造方法采用无(低)毒性配方的电纺液，该配方舍弃了二氯甲烷、氯仿等有毒溶剂，并使用兼具生物相容性和可降解性的高分子材料如聚乳酸；因此，所制成的多孔隙抗沾黏膜可应用于生医产品，不会对人体和环境造成危害。
值得注意的是，本发明的制造方法能够改善纺丝纤维的物理、化学、生物、力学等多方面性能，使得所形成的多孔隙抗沾黏膜整体结构灵活、稳定，不仅具有一定结构强度，而且还具有高孔隙率(porosity)和高面积体积比，能够提供良好的细胞生长的环境，以及支持新生组织的生长，从而缩短伤口的愈合时间，适合用作伤口敷料。
更进一步地说，本发明的制造方法将纺丝纤维沿特定方向紧密堆栈、缠绕或交织，以兼顾膜的结构强度和孔隙度；从而所形成的多孔隙抗沾黏膜能够创造出类似真实生物体内细胞外间质的环境，以利细胞附着并增生。
此外，本发明的制造方法能使用可降解的高分子材料，在实际应用时膜结构会逐渐崩解，让受损的生物组织逐渐再生与修复。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多孔隙抗沾黏膜的制造方法，其特征在于，所述多孔隙抗沾黏膜的制造方法，包括：
提供一电纺液，其包含一高分子材料以及一溶剂，其中该溶剂选自丙酮、丁酮、乙二醇、六氟异丙醇、异丙醇、脱乙酰甲壳素、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜与乙醚所组成的群组；以及
使用该电纺液进行静电纺丝，以形成该多孔隙抗沾黏膜。
2.根据权利要求1所述的多孔隙抗沾黏膜的制造方法，其特征在于，该溶剂占该电纺液总重的50至99重量百分比。
3.根据权利要求2所述的多孔隙抗沾黏膜的制造方法，其特征在于，该溶剂为丙酮、丁酮、乙二醇、六氟异丙醇和异丙醇的其中之一与脱乙酰甲壳素、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和乙醚的其中之一，以1:9至9:1的重量比例混合而成。
4.根据权利要求1所述的多孔隙抗沾黏膜的制造方法，其特征在于，该高分子材料占该电纺液总重的1至50重量百分比。
5.根据权利要求4所述的多孔隙抗沾黏膜的制造方法，其特征在于，该高分子材料选自聚乳酸、聚己内酯、聚乳酸甘醇酸、聚羟基脂肪酸酯、聚甘醇酸、透明质酸和明胶所组成的群组。
6.根据权利要求1所述的多孔隙抗沾黏膜的制造方法，其特征在于，该抗沾黏膜的厚度为20微米以上。
7.根据权利要求1所述的多孔隙抗沾黏膜的制造方法，其特征在于，进行静电纺丝的条件包括：纺丝温度为5至95℃以及电压强度为5至60千伏特。
8.根据权利要求1所述的多孔隙抗沾黏膜的制造方法，其特征在于，在使用该电纺液进行静电纺丝的步骤中，是将该多孔隙抗沾黏膜形成于一离型层上。
9.根据权利要求8所述的多孔隙抗沾黏膜的制造方法，其特征在于，该离型层的表面具有一硅涂层。
10.根据权利要求9所述的多孔隙抗沾黏膜的制造方法，其特征在于，该离型层的厚度为4至350微米。
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