复合屏障膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种复合屏障膜，包括内层膜和外层膜，内层膜为第一静电纺丝膜，外层膜包括第二静电纺丝膜及流延膜，第二静电纺丝膜置于处理液中形成流延膜，第一或第二静电纺丝膜的材质包括丝素蛋白和/或生物相容性聚合物，流延膜的材质为丝素蛋白。本发明专利技术还提供了其制备方法：将脱胶后的丝素蛋白与所述生物相容性聚合物溶于有机溶剂，得到静电纺丝溶液，然后进行静电纺丝，得到第一或第二静电纺丝膜；将第二静电纺丝膜置于处理液中，采用流延法成膜，得到外层膜，其中，处理液为丝素蛋白水溶液；将第一静电纺丝膜作为内层膜，将外层膜与内层膜复合，得到复合屏障膜。

Composite barrier membrane and its preparation method

The present invention relates to a composite barrier film, which comprises an inner layer and an outer layer. The inner layer is the first electrospinning film. The outer layer includes a second electrospinning film and a tape casting film. The second electrospinning film is placed in the treatment solution to form a tape casting film. The material of the first or second electrospinning film includes silk fibroin and/or biocompatible polymer, and the tape casting film is made of silk fibroin. The invention also provides a preparation method: the degummed silk fibroin and the biocompatible polymer are dissolved in organic solvents to obtain electrospinning solution, then electrospinning is carried out to obtain the first or second electrospinning film; the second electrospinning film is placed in the treatment solution, and the outer membrane is formed by casting method, in which the treatment solution is the aqueous solution of silk fibroin; The first electrospinning membrane is used as the inner layer, and the outer layer and the inner layer are combined to form a composite barrier membrane.

【技术实现步骤摘要】
复合屏障膜及其制备方法
本专利技术涉及医用材料领域，尤其涉及一种复合屏障膜及其制备方法。
技术介绍
丝素蛋白(SF)是从蚕丝中提取的天然高分子材料。在我国来源丰富，且有良好的生物相容性，可生物降解，透氧透水性好，是骨和牙周再生的备选材料。聚-L-丙交酯-ε-己内酯又称聚(左旋乳酸-己内酯)(PLCL)是PLLA(聚乳酸)和PCL(聚己内酯)以质量比1:1混合而成，兼具两者优势，可控的降解速率，灵活性好，抗拉强度好，生物相容性好。静电纺丝法作为膜材料的制备方法，可高度模拟细胞外基质(ECM)，制备的膜材料具有较高比表面积和超高孔隙率以及孔道的互相连通性，能够保证营养物质和废弃物的传递，并为细胞黏附、分化、增殖提供了良好的微环境。现有的屏障膜有许多不足，机械性能低，降解速率不可控等。天然聚合物通常缺乏足够的机械强度和降解曲线，然而合成聚合物生物活性差。培养有足够机械强度的，可预测降解速率，模仿与天然细胞外基质(ECM)相类似的结构的膜依然是问题。混纺两种或更多聚合物来弥补他们各自缺陷，表现出更好的协同作用。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种复合屏障膜及其制备方法，其生物相容性良好、可生物降解、足够稳定、空间保持性好、力学性能优良。本专利技术的第一个目的是提供一种复合屏障膜，包括内层膜和外层膜，内层膜为第一静电纺丝膜，外层膜包括流延膜和第二静电纺丝膜，且流延膜复合于第二静电纺丝膜外部，第一静电纺丝膜或第二静电纺丝膜的材质分别独立地选自丝素蛋白(SF)和/或生物相容性聚合物，流延膜的材质为丝素蛋白。进一步地，复合屏障膜的厚度为0.35-0.74mm，拉伸断裂强度为2.2-22MPa。进一步地，内层膜和外层膜的厚度比为0.18-0.22。进一步地，第一静电纺丝膜或第二静电纺丝膜包括丝素蛋白和生物相容性聚合物时，丝素蛋白和生物相容性聚合物的质量比为0.1:100-100:0.1。优选地，丝素蛋白和生物相容性聚合物的质量比为25:75-75:25。优选地，第一静电纺丝膜或第二静电纺丝膜分别独立地选自纯丝素蛋白膜、纯生物相容性聚合物或丝素蛋白和生物相容性聚合物混纺膜(丝素蛋白和生物相容性聚合物的质量比为25:75、50:50、75:25)。进一步地，流延膜和第二静电纺丝膜的厚度比为1:4-1:9。进一步地，生物相容性聚合物为聚(左旋乳酸-己内酯)(PLCL)、聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)、聚乳酸/聚乙醇酸共聚物(PLGA)、聚乙二醇(PEG)或壳聚糖。优选地，生物相容性聚合物为PLCL。PLCL为聚左旋乳酸和聚己内酯以1:99、30:70、50:50的质量比聚合成的聚合物，分子量为15000-85000。本专利技术的复合屏障膜，为外层膜和内层膜复合膜，第一或第二静电纺丝膜中包括SF和/或生物相容性聚合物，丝素蛋白(SF)是一种从蚕中提取的天然蛋白质，生物相容性好，透氧透水性好，可生物降解，是骨和牙周再生中的备选材料。此外，SF有足够的强度，可提供足够稳定，空间保持性好，防止膜崩塌，且SF膜的湿拉伸强度优越，骨形成好。生物相容性聚合物降解速率可控，弹性及力学性能可调，抗拉强度好。且该复合屏障膜为多孔结构，可高度模拟细胞外基质(ECM)，制备的膜材料具有较高比表面积和超高孔隙率以及孔道的互相连通性，能够保证营养物质和废弃物的传递，并为细胞黏附、分化、增殖提供了良好的微环境。作为外层膜，起到支撑作用，防止膜坍塌。外层膜为流延膜包裹的第二静电纺丝膜，流延膜具有致密性，防止上皮组织、结缔组织转移到缺陷部位。且外层膜中的第二静电纺丝膜随流延膜的降解依然起到支撑作用。本专利技术的复合屏障膜的双层膜起双重支撑作用，支撑性能好，防止膜坍塌，可随体内降解依然保持良好的机械性能，可用于引导组织再生(GTR)，并可在静电纺丝膜中负载药物，随着药物缓释起到促进骨再生(GBR)的作用。本专利技术的第二个目的是提供一种上述复合屏障膜的制备方法，包括以下步骤：(1)分别提供第一静电纺丝膜和第二静电纺丝膜，所述第一静电纺丝膜和第二静电纺丝膜分别通过第一静电纺丝溶液和第二静电纺丝溶液在电压10-30kV，接收距离10-18cm，流速0.5-2mL/h条件下进行静电纺丝后得到，所述第一静电纺丝溶液或第二静电纺丝溶液中包括脱胶后的丝素蛋白和/或所述生物相容性聚合物以及有机溶剂；所述第一静电纺丝溶液或第二静电纺丝溶液的浓度为4％-12％；；(2)将第二静电纺丝膜置于处理液中，采用流延法使处理液成膜，得到外层膜，外层膜为流延膜包裹的静电纺丝膜，其中，处理液为丝素蛋白水溶液；(3)将第一静电纺丝膜作为内层膜，将内层膜与外层膜复合，得到复合屏障膜。进一步地，脱胶后的丝素蛋白的制备方法包括以下步骤：将蚕丝在碱性溶液中煮沸，烘干后用溴化锂溶液浸泡4-6h，透析除去分子量3500Da以下的分子，离心、干燥后得到脱胶后的丝素蛋白。进一步地，在步骤(1)中，有机溶剂为六氟异丙醇(HFIP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、四氯乙烯和三氯甲烷中的一种或几种。进一步地，在步骤(1)中，静电纺丝溶液中同时含有丝素蛋白和生物相容性聚合物时，丝素蛋白和生物相容性聚合物的质量比为0.1:100-100:0.1。静电纺丝法可通过调节纺丝参数、溶液浓度、材料配比等，有效地调节所制备静电纺丝膜的结构和性能。进一步地，在步骤(2)中，丝素蛋白水溶液的浓度为8％-15％；生物相容性聚合物溶液浓度为2％-10％；丝素蛋白和生物相容性聚合物混合液的浓度为4％-12％。进一步地，生物相容性聚合物为聚(左旋乳酸-己内酯)(PLCL)、聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)、聚乳酸/聚乙醇酸共聚物(PLGA)、聚乙二醇(PEG)或壳聚糖。优选地，生物相容性聚合物为PLCL。进一步地，复合屏障膜的厚度为0.35-0.74mm，拉伸断裂强度为2.2-22MPa。进一步地，在步骤(3)中，采用下述方法复合。(1)用生物胶粘合剂直接粘合内层膜和外层膜，如海藻生物胶、羊皮胶、骨胶和糊精，制得复合屏障膜；(2)在外层膜流延法未变干前，将静电纺丝膜置于其上，直接粘合成复合屏障膜；(3)将外层膜置于静电纺丝接收装置上，直接制得复合屏障膜。除非特别指明，本专利技术的浓度均指的是质量浓度，为溶质的质量占溶液总重的比例。借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：本专利技术的复合屏障膜中由静电纺丝膜和包括流延膜的外层膜复合，所形成的复合膜形态稳定，空间保持性好，具有优良的干态、湿态力学性能。复合屏障膜的双层膜的制备工艺比较简单，工艺流程短，易于实现批量化生产，并且可以通过调节各物质的比例、浓度等条件，实现对单层膜的控制。本专利技术的复合屏障膜具有极好的机械性能，强度高，弹性好。本专利技术的复合屏障膜中，随着外层膜中丝素蛋白的降解，复合屏障膜依旧可保持较高的力学性能，在药物递送、组织工程等生物医药领域具有潜在的应用价值。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本专利技术复合屏障膜的结构示意图；图2是本专利技术的一种丝素/PLCL内层膜的扫描电镜图；图3是本专利技术的一种丝素/PLCL复合屏障膜的图像；附图标记说明：1-内层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合屏障膜，其特征在于：包括内层膜和外层膜，所述内层膜为第一静电纺丝膜，所述外层膜包括第二静电纺丝膜及流延膜，且所述流延膜复合于所述第二静电纺丝膜外部，所述第一静电纺丝膜或第二静电纺丝膜的材质分别独立地选自丝素蛋白和/或生物相容性聚合物，所述流延膜的材质为丝素蛋白。

【技术特征摘要】
1.一种复合屏障膜，其特征在于：包括内层膜和外层膜，所述内层膜为第一静电纺丝膜，所述外层膜包括第二静电纺丝膜及流延膜，且所述流延膜复合于所述第二静电纺丝膜外部，所述第一静电纺丝膜或第二静电纺丝膜的材质分别独立地选自丝素蛋白和/或生物相容性聚合物，所述流延膜的材质为丝素蛋白。2.根据权利要求1所述的复合屏障膜，其特征在于：所述复合屏障膜的厚度为0.35-0.74mm，拉伸断裂强度为2.2-22MPa。3.根据权利要求1所述的复合屏障膜，其特征在于：所述内层膜和外层膜的厚度比为0.18-0.22:1。4.根据权利要求1所述的复合屏障膜，其特征在于：所述第一静电纺丝膜或第二静电纺丝膜包括丝素蛋白和生物相容性聚合物时，丝素蛋白和生物相容性聚合物的质量比为0.1:100-100:0.1。5.根据权利要求1所述的复合屏障膜，其特征在于：所述流延膜和第二静电纺丝膜的厚度比为1:4-1:9。6.根据权利要求1所述的复合屏障膜，其特征在于：所述生物相容性聚合物为聚(左旋乳酸-己内酯)、聚己内酯、聚乳酸、聚乳酸/聚乙醇酸共聚物、聚乙二醇或壳聚糖。7.一种权利要求1-6中任一项所述的复合屏障膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)分别提供第一静电纺丝膜和第二静电...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵荟菁，王临博，蒋紫仪，
申请(专利权)人：南通纺织丝绸产业技术研究院，苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32