用于皮肤创伤修复的静电纺丝纳米纤维敷料及其制备方法技术

本发明专利技术属于生物材料与医疗器械相关技术领域，并公开了一种用于皮肤创伤修复的静电纺丝纳米纤维敷料及其制备方法，包括：S1)将生物活性分子、有机高分子基材分别溶解于电纺丝液体中，得到芯层纺液；同时将丝素蛋白溶解于电纺丝液体中，得到壳层纺液；S2)采用以上芯层纺液和壳层纺液，执行同轴静电纺丝处理，并形成壳

【技术实现步骤摘要】
用于皮肤创伤修复的静电纺丝纳米纤维敷料及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物材料与医疗器械相关
，更具体地，涉及一种用于皮肤创伤修复的静电纺丝纳米纤维敷料及其制备方法。

技术介绍

[0002]皮肤是人体最大的组织器官，具有维持体温、避免外界对机体伤害、维持内环境稳态等重要生理特征。皮肤损伤是临床外科常见损伤，药智数据库显示，我国每年需要进行创面治疗的患者约1亿人次，华经产业研究院发布的《2020
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2025年中国医用敷料行业发展趋势预测及投资规划研究报告》指出，医用敷料市场规模于2019年达到73.12亿元，于2020年达到82.25亿元。
[0003]现有技术中，常用皮肤创面敷料，例如纱布、创口贴，水胶体；可对创面起到一定的保护性能，在有限的程度内，能够促进皮肤损伤区域再生。然而，进一步的研究表明，上述现有的创面敷料，通常存在以下技术问题：
[0004]第一，这类创面敷料容易产生严重的组织黏连，容易引起换药过程中伤口撕裂、创面二次伤害；
[0005]第二，当皮肤破损后，其自发生理性愈合过程中可能存在氧化与抗氧化作用失衡，并引发以下几种阻碍皮肤正常愈合的效应：包括中性粒细胞炎性浸润，蛋白酶分泌增加；产生过量氧化中间产物，引起细胞损伤和组织衰老；
[0006]第三，现有的纳米纤维敷料结构、功能过于单一，不具备促进皮肤愈合的生物学功能。因此，现有纳米纤维敷料还存在市场前景不佳，产品附加值低，市场效益低等突出问题。
[0007]相应地，本领域亟需对此作出进一步的研究改进，以便提供能为皮肤创伤修复过程提供更佳性能的纤维敷料产品。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术的目的在于提供一种用于皮肤创伤修复的静电纺丝纳米纤维敷料及其制备方法，其中通过对整个制备方法的反应路线及关键步骤重新进行设计，同时围绕纤维敷料的内部构造及作用机理等方面进行针对性改进，相应能够以简单可靠、便于操控、对环境污染小的方式获得具有特定壳
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芯结构的纳米纤维敷料，并有效保持了活性小分子在生理环境中的稳定性及实现体内持续释放效果；此外，本专利技术所制得的纳米纤维敷料兼具优异的免疫调控能力、抗氧化应激效应和促进毛囊再生、引导细胞黏附生长的生物学功能，并且在创伤初期能快速抑制出血、贴合创面并防止组织粘连，可应用于急、慢性皮肤溃疡专用敷料或其他创面修复材料。
[0009]为实现上述目的，按照本专利技术的第一方面，提供了一种用于皮肤创伤修复的静电纺丝纳米纤维敷料的制备方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：
[0010]S1、芯层纺液和壳层纺液的配制
[0011]将生物活性分子、有机高分子基材分别溶解于电纺丝液体中，得到芯层纺液；同时
将丝素蛋白溶解于电纺丝液体中，得到壳层纺液；
[0012]S2、同轴静电纺丝处理
[0013]采用步骤一得到的芯层纺液和壳层纺液，执行同轴静电纺丝处理，在此过程中，生物活性分子被嵌入在有机高分子基材的内层形成芯层，然后继续包覆在丝素蛋白所形成的壳层内，由此形成壳
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芯结构的纳米纤维敷料。
[0014]通过以上构思，一方面，在上述形成的壳
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芯结构纳米纤维中，生物活性分子被固定在有机高分子基材的内层以及丝素蛋白形成的外壳中，这样既能保持生物活性分子在生理环境中的稳定性，又能在后续利用丝素蛋白外层的逐渐溶解，实现生物活性分子在体内持续释放的效果，以此方式能够有效解决现有技术中生物活性分子不易保存、容易因外界因素失活分解(光照，温度，pH等)的技术难题；另一方面，这种以壳
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芯结构的纳米纤维敷料还可实现生物活性分子的多层次、有序包载与保护，以其持续、有效释放，发挥光甘草定促皮肤愈合功能，相应在临床上实现创面(包括难愈性慢性皮肤损伤)的高效、快速愈合。
[0015]进一步优选地，在步骤S1中，所述生物活性分子选自以下物质中的一种或组合：光甘草定、原花青素、虾青素等；所述有机高分子基材为聚己内酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸
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羟基乙酸共聚物等；所述电纺丝液体为六氟异丙醇、氯仿、四氢呋喃等。
[0016]进一步优选地，在步骤S1中，所述芯层纺液的配制过程优选如下：首先将所述生物活性分子溶于甲醇或乙醇中得到质量比为5％～30％的A液，同时将所述有机高分子基材溶于电纺丝液体中得到质量比为35％～70％的B液，然后将A液与B液按照1:100～1:80的质量比进行混合，由此得到芯层纺液。
[0017]进一步优选地，在步骤S1中，所述芯层纺液的质量百分比优选设定为8％～15％，所述壳层纺液的质量百分比优选设定为8％～15％。
[0018]进一步优选地，在步骤S2中，所述同轴静电纺丝处理的工艺参数优选设定如下：板间电压为4kV～40kV，推进器A泵流速为0.01mL/h～40mL/h，推进器B泵流速为0.01mL/h～40mL/h；此外，所述板间电压进一步优选为16kV～20kV，推进器A泵流速进一步优选为0.8mL/h～2.2mL/h，推进器B泵流速进一步优选为0.8mL/h～2.2mL/h。
[0019]进一步优选地，在步骤S2中，对于所形成的芯层而言，以质量比例划分，其中所述生物活性分子所占比例优选为0.1％～5％，其余为所述有机高分子基材和电纺丝材料；对于所形成的壳层而言，以质量比例划分，其中所述丝素蛋白所占比例优选为0.1％～5％，其余为电纺丝材料。
[0020]按照本专利技术的第二方面，提供了相应的静电纺丝纳米纤维敷料，其特征在于，该纳米纤维敷料具备壳
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芯结构，同时整体呈与细胞外基质相似的三维网络结构。
[0021]进一步优选地，该纳米纤维敷料的平均纤维直径为200nm～1400nm，其中所述芯层的直径为100nm～700nm，所述壳层的直径为50nm～350nm。
[0022]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下技术优点：
[0023](1)本专利技术通过对整个制备方法的反应路线及关键步骤重新进行设计，能够以简单可靠、便于操控、对环境污染小的方式形成一种特定壳
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芯结构的纳米纤维，其中生物活性分子被嵌入在有机高分子基材的内层然后包覆于丝素蛋白形成的外壳中，这样既能保持生物活性分子在生理环境中的稳定性，又能在后续利用丝素蛋白外层的逐渐溶解，实现生
物活性分子在体内持续释放的效果，
[0024](2)本专利技术还进一步对生物活性分子、有机高分子基材的具体类型及配料比等方面做出改进，其中尤其对于光甘草定而言，它是一种天然草本植物萃取物，具有显著的抗氧化作用，其作为生物活性因子能在皮肤破损修复过程中帮助重建皮肤汗腺和毛囊组织，并能调控血管生成，同时还有着强效的激活血小板的作用，促进损伤组织止血，相应能够与聚己内酯这类的有机高分子基材更好地形成芯层，并实现生物活性分子多层次、有序包载与保护；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于皮肤创伤修复的静电纺丝纳米纤维敷料的制备方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：S1、芯层纺液和壳层纺液的配制将生物活性分子、有机高分子基材分别溶解于电纺丝液体中，得到芯层纺液；同时将丝素蛋白溶解于电纺丝液体中，得到壳层纺液；S2、同轴静电纺丝处理采用步骤一得到的芯层纺液和壳层纺液，执行同轴静电纺丝处理，在此过程中，生物活性分子被嵌入在有机高分子基材的内层形成芯层，然后继续包覆在丝素蛋白所形成的壳层内，由此形成壳
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芯结构的纳米纤维敷料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述生物活性分子选自以下物质中的一种或组合：光甘草定、原花青素、虾青素等；所述有机高分子基材为聚己内酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸
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羟基乙酸共聚物等；所述电纺丝液体为六氟异丙醇、氯仿、四氢呋喃等。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述芯层纺液的配制过程优选如下：首先将所述生物活性分子溶于甲醇或乙醇中得到质量比为5％～30％的A液，同时将所述有机高分子基材溶于电纺丝液体中得到质量比为35％～70％的B液，然后将A液与B液按照1:100～1:80的质量比进行混合，由此得到芯层纺液。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述芯层纺液的质量百分比优选设定...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡伟康，冯柯鑫，陈佳，李草，徐祖顺，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：