一种聚己内酯-黄原胶-黄连素复合生物膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种聚己内酯

【技术实现步骤摘要】
一种聚己内酯
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黄原胶
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黄连素复合生物膜及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于复合薄膜材料
，具体涉及到一种聚己内酯
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黄原胶
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黄连素复合生物膜及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]在人体创伤愈合过程中，医用敷料能起到保护创面、吸附渗出、防止感染、清除坏死组织等作用。目前，我国绝大多数医疗机构仍将棉质纱布、绷带等作为常用的医用敷料，但传统医用敷料易与伤口粘连、保湿性能差，且需经常更换，难以满足慢性伤口护理的需求。医用敷料理想情况下应具备以下特点：使用方便、致敏性低、成本适中；保持创面的湿润环境；隔离外部污染、清除坏死组织、吸收渗出液；无毒无害与人体相容性良好。
[0003]近年来，纳米纤维材料具有极高的比表面积及孔隙率等优异性能，在生物医用领域被广泛研究，但单一成分的纳米纤维在结构性能上或多或少存在局限，并不能完全满足材料的各种需求，因此研究人员通过对不同来源的材料和纳米纤维进行复合，以实现材料的功能化和综合性能的最优化，拓宽其应用领域。以可生物降解的复合材料(胶原蛋白、壳聚糖、聚己内酯、白及胶、黄原胶、聚乳酸等)为原料经静电纺丝制备的新型医用敷料，对于传统敷料的替代以及理想敷料的开发和研究具有重要意义。
[0004]聚己内酯(ε
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caprolactone，PCL)是一种常用生物可降解高分子聚合材料，具有很高的强度和良好弹性等力学性能，熔点(60℃)和玻璃化转变温度(
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>60℃)低，易与其他聚合物结合使用。这种材料具有良好的柔韧性、加工性、生物相容性、降解性、疏水性和药物通性，在生物医用材料领域广泛应用于血管、肌腱、软骨、骨等生物医学材料领域。在体内PCL酯键水解后，长链断裂，形成小碎片，最终被机体代谢吸收。研究发现，PCL进入人体后短时间内有轻微炎症反应，随后消失，且PCL对免疫细胞活性影响不大，因此PCL是生物相容性材料。橡胶态的PCL虽然柔韧性大，生物相容性强，但生物降解速率缓慢，PCL的蜡质感和脆性导致成膜困难，这限制了PCL在很多领域的应用。因此，将具有良好生物相容性和具有功能性的其他材料和PCL材料共混，可实现优势的互补，得到力学性能较好的复合材料。例如：聚己内酯与改性玉米淀粉制备的复合膜，不仅可以降低双改性淀粉的结晶度和玻璃化温度，改善淀粉的机械加工性能，而且淀粉/PCL热塑性完全生物降解塑料膜的物理性能和力学性能较为优良，120d内土埋生物降解失重率达70％以上。聚己内醋/聚乙烯醇(甲硝哩)纳米纤维膜、聚己内酯/壳聚糖/二甲双胍纳米纤维膜等具有良好的释药功能，而小鼠胚胎成纤维细胞(NIH
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3T3)能够在聚乳酸－聚己内酯/丝素蛋白三元复合纳米纤维膜上生长良好，在组织工程作为生物支架具有广阔的应用前景。聚乙烯醇/海藻酸钠/黄连素医用敷料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别高达99.41％、97.89％。但是聚己内酯疏水性高、降解速度慢，使其生物相容性较差，限制了其应用。
[0005]黄原胶又称黄胶、汉生胶，为白色或淡黄色粉末。具有类似纤维素的一级结构，包括由β
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1，4键连接的D
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葡萄糖基主链以及含三个糖单位的侧链，侧链由两个D
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甘露糖和一
个D
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葡萄糖醛酸交替连接而成。黄原胶分子中含有
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COO
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、
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OH等强极性基团，带电荷的侧链反向缠绕在主链上，有序状态时主链与侧链靠氢键作用形成双螺旋结构，这些螺旋结构以静电力和空间位阻效应等来保持其稳定。黄原胶复杂的聚集态结构和较强的分子间作用力决定了其溶液了其水溶液具有良好的增粘、流变、抗盐和抗剪切等性能，并对酶解也具有良好的稳定性。研究发现к型
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卡拉胶(к
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CA)和黄原胶(XG)复合水凝胶其装载左氧氟沙星具有很好的抗菌性能。以聚偏氟乙烯(PVDF)为原料，氧化石墨烯(GO)和多壁碳纳米管(MWCNTs)为添加剂，黄原胶(XG)作为凝胶浴，通过非溶剂相转化(NIPS)法制备改性膜具有较好的抗污染性能。黄原胶自是世界上应用最为广泛的生物胶之一，还是目前既具有药物活性成分又可生物降解、性能最优越的生物胶。在食品、石油、医药领域都有所应用。然而单一的黄原胶其力学性能和抗菌性能不足，不能较好地支撑创面以及抑制创面感染菌滋生。
[0006]黄连素(Berberine，BR)又名小檗碱，为异喹啉类生物碱，是从毛莨科黄连属植物黄连的根状茎中提取的主要有效成分。黄连素分为分子型和离子型两种，其结构中的季铵氮作为碱性中心，可以形成盐酸盐和硫酸盐两种。黄连素可以抑制或杀灭多种革兰染色阳性及阴性菌、结核杆菌和真菌。此外黄连素对炎症疗效明显，因为其可对某些炎性细胞和炎性介质起作用；可增强非特异性免疫功能，抑制特异性免疫作用；抑制中性粒细胞的趋化作用；抑制中性粒细胞磷脂酶A2(PLA2)的活性；降低急性炎症组织中PGE2含量；通过抗血小板凝聚功能发挥抗炎作用。黄连素是一种具有广谱抗菌、药源广泛、价格低廉，应用历史悠久、不易产生耐药性，还可提高机体免疫力的抗菌添加剂。
[0007]静电纺丝被认为是最有效的纳米纤维生产技术。静电纺丝时，聚合物溶液被注射泵送到毛细管口，在高压静电场的作用下，克服表面张力形成射流，在行进的过程中溶剂挥发形成纳米纤维，最终沉积在接收装置上。通过调节静电纺丝的条件，如聚合物溶液的浓度、施加的电压、灌注速度、环境温湿度、接收装置和距离等可调节纤维的直径和形貌，从而获得满足不同需求的纤维结构。例如，静态平板或滚筒可分别收集随机排列或有同一取向的纤维。细胞外基质(ECM)的主要蛋白质是胶原蛋白，表现为直径50
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500nm的纳米纤维，并通过其结构控制细胞行为。因此，静电纺丝制备的纳米纤维膜具有模拟ECM的独特的结构特点，能促进细胞的粘附和迁移。此外，静电纺丝纳米纤维膜的高比表面积和孔隙率有利于体内氧气
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液体的交换，被认为是理想的组织工程材料之一。
[0008]单一组分的生物材料难以同时具备良好的物理、化学和生物等性能，将多种物质组合制备出复合纳米纤维膜或者在纳米纤维表面膜进行功能修饰成为近年来的研究热点。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提供一种聚己内酯
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黄原胶
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黄连素复合生物膜及其制备方法与应用，可以在增强黄原胶和聚己内酯各自优势以改善成膜可控性和机械性能的同时，保持良好的抗菌性能和生物活性，扩展了复合材料在生物医学领域的可应用范围。
[0010]为达上述目的，本专利技术提供了一种聚己内酯
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黄原胶
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黄连素复合生物膜的制备方法，包括以下步骤：
[0011]将聚己内酯溶液与黄原胶溶液混合均匀后，超声脱气并加入黄连素，搅拌并超声脱气后，制得聚己内酯
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黄原胶...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚己内酯
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黄原胶
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黄连素复合生物膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚己内酯溶液与黄原胶溶液混合均匀后，超声脱气并加入黄连素，搅拌并超声脱气后，制得聚己内酯
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黄原胶
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黄连素纺丝液；将纺丝液注入注射器中，调解纺丝参数为：电压15kV、距离20cm、进样速率为1mL/h，经静电纺丝技术制得纳米纤维膜；所述静电纺丝的纺丝温度为17～23℃，所述静电纺丝的相对湿度为55～65％，所述静电纺丝的时间为24～48h。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚己内酯溶液由聚己内酯溶解于冰醋酸溶液中制得，所述聚己内酯溶液中聚己内酯的质量分数为8～12wt％。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述黄原胶溶液由黄原胶溶解于去离子水中制得，所述黄原胶溶液中黄原胶的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张从芬，姚卫棠，付强，郭晓强，
申请(专利权)人：成都大学，
类型：发明
国别省市：