一种用于感染性慢性伤口治疗的抗菌水凝胶敷料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于感染性慢性伤口治疗的抗菌水凝胶敷料及其制备方法，该敷料采用抗菌纳米纤维膜层上直接涂覆水凝胶制成；水凝胶以氧化多糖、多巴胺修饰的氧化多糖和氨基化多糖为原料，通过希夫碱反应制备而成；抗菌纳米纤维膜层是采用季铵盐类抗菌剂与纳米纤维膜基材共混后经静电纺丝工艺制备而成。本发明专利技术方法条件温和，易于工业生产，能耗小，无有机溶剂参与，无污染；制备得到的水凝胶敷料生物相容相好，对人体无毒害作用，具有良好的抗菌性，能给促进血管生成，有利于伤口修复。有利于伤口修复。有利于伤口修复。

【技术实现步骤摘要】
一种用于感染性慢性伤口治疗的抗菌水凝胶敷料及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物医用材料
，具体涉及一种用于感染性慢性伤口治疗的抗菌水凝胶敷料及其制备方法。

技术介绍

[0002]皮肤作为人体的第一道天然屏障，它不仅可以抵御外界细菌、灰尘等的入侵，阻断紫外线对人体表皮的伤害，还可以避免人体内组织和器官的水分减少，从而达到保护人体的作用。然而，在日常生活中，无法避免地会因为一些物理冲击、化学侵蚀或者细菌感染等原因而造成皮肤受到伤害。皮肤伤口的愈合是一个极其复杂的过程，涉及多种相互关联因素间的彼此作用。根据其受损方式和严重性可以分为以下几种：手术伤口、创伤、慢性伤口等。
[0003]随着人口的老龄化以及生活节奏的加快，肥胖、“三高”等问题日益突出，慢性伤口给人类带来的危害以及负担越来越大，甚至在一定程度上阻碍了全球的经济发展。目前，慢性伤口的定义尚未统一界定，伤口愈合学会对慢性伤口的定义为一个无法通过正常有序而及时的修复过程达到解剖和功能上的完整状态的伤口。慢性伤口作为皮肤伤口领域的典型案例备受研究者和医护人员的广泛关注，清创、抗生素、高压氧治疗是目前主要的临床手段，但在其治疗过程中往往存在治疗效率低、反复性强、操作困难等问题，给患者带来生理上、心理上的双重压力，从而引发患者在治疗过程中的依从性不高和治疗效果不佳等问题。同时过多不相关的治疗反而会造成慢性伤口修复困难而引起一系列的并发症，会给患者造成治疗成本的增加，严重的情况下还会危及到患者的生命安全。理想伤口敷料的研发是快速促进慢性伤口愈合的有效手段。
[0004]慢性伤口病理学中提及到的细菌生物膜，是导致慢性伤口愈合延迟的一大诱因。细菌生物膜是由胞外聚合物(EPS)结合而成的细菌聚集体。生物膜中的细菌由于受到EPS的保护，可以避免受到抗生素和宿主固有免疫细胞的攻击。细菌生物膜还可能引起过度炎症反应，从而延长炎性细胞因子的释放并激活免疫复合物，从而导致伤口愈合的延迟。因此，理想的伤口敷料需要具有良好的抗菌、抗炎效果，力学稳定性能和生物相容性，有效调节伤口微环境促进伤口快速愈合。
[0005]水凝胶是一种具有相互贯穿的多孔结构的三维软材料，其高含水量能够满足伤口愈合生理环境的要求，使其成为用于伤口修复的理想敷料。但常规水凝胶敷料往往存在结构较为单一，力学性能较弱，成胶时间较长，易滋生细菌，伤口贴合性不佳等问题，长时间的伤口积液无法及时导出也可能会加剧伤口的恶化，阻碍伤口愈合。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于感染性慢性伤口治疗的抗菌水凝胶敷料及其制备方法，该敷料结合水凝胶与静电纺工艺的特点，充分结合二者的优势，具有良好的生物相
容性和抗菌性，有利于调节创面微环境，促进伤口快速修复。
[0007]基于上述目的，本专利技术提供一种用于感染性慢性伤口治疗的抗菌水凝胶敷料，该敷料采用抗菌纳米纤维膜层上直接涂覆水凝胶制成；水凝胶以氧化多糖、多巴胺修饰的氧化多糖和氨基化多糖为原料，通过希夫碱反应制备而成；抗菌纳米纤维膜层是采用季铵盐类抗菌剂与纳米纤维膜基材共混后经静电纺丝工艺制备而成。通过水凝胶的粘附性和氢键作用形成纳米纤维膜/水凝胶复合敷料。
[0008]进一步地，抗菌纳米纤维膜层的厚度在0.5～2mm，优选1mm；水凝胶的涂覆量为10～200μL,/cm2，优选100μL/cm2。
[0009]进一步地，所述氧化多糖为氧化羧甲基纤维素、氧化葡聚糖、氧化海藻酸钠中的一种或几种；多巴胺修饰的氧化多糖为多巴胺修饰的氧化羧甲基纤维素、多巴胺修饰的氧化葡聚糖、多巴胺修饰的氧化海藻酸钠中的一种或几种。氧化多糖以多糖为原料，溶于水后加入氧化剂进行避光反应，后净透析、离心、干燥得到。所用的氧化剂可选过氧化氢、高锰酸钾、或高碘酸钠中的一种或几种。多糖与氧化剂的质量比优选1：1～1.5；氧化反应为暗反应，时间为6～24h。
[0010]多巴胺修饰的氧化多糖通过将氧化多糖溶于水，在氮气氛围下加入多巴胺进行反应，透析后干燥，得到多巴胺修饰的氧化多糖；氧化多糖与多巴胺的质量比为1～5∶1～5。
[0011]进一步地，所述氨基多糖为羧甲基壳聚糖、透明质酸、硫酸软骨素、肝素、壳聚糖、氨基葡萄糖或其他氨基多糖衍生物中的一种或几种。
[0012]进一步地，氧化多糖、多巴胺修饰的氧化多糖和氨基化多糖的质量比为1～2∶1～2：0.5～1。
[0013]进一步地，所述抗菌纳米纤维膜层至少为双层结构，其靠近水凝胶侧的纤维膜层的纺丝空隙尺寸大于远离水凝胶侧的纤维膜层的纺丝空隙尺寸。通过上述设置获得具有空隙梯度的双层静电纺纳米纤维膜，在一定程度上实现内部液体的单向传递，也更有利于伤口的有效愈合。
[0014]进一步地，所述季铵盐抗菌剂为十六烷基二甲基乙基溴化铵、二甲基十八烷基[3
‑
(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、二甲基十六烷基[3
‑
(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵中的一种或几种；纳米纤维膜基材为聚丙烯腈、聚己内酯或聚乳酸中的一种或几种。
[0015]进一步地，所述远离水凝胶侧的纤维膜层中的纳米纤维膜基材含有聚己内酯和聚乳酸，两者质量比为2～5∶1；靠近水凝胶侧的纤维膜层中的纳米纤维膜基材为聚丙烯腈。
[0016]本专利技术还涉及所述敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0017]S1、将氧化多糖、多巴胺修饰的氧化多糖与氨基多糖分别制成水溶液，按比例混合均匀，随后在20～37℃的条件下进行反应1～10min，即得水凝胶；
[0018]S2、将季铵盐抗菌剂与纳米纤维膜基材共混接枝，加溶剂制备成纺丝液，经过静电纺丝制备得到抗菌纳米纤维膜；
[0019]S3、将S1所得的水凝胶涂覆在S2所得抗菌纳米纤维膜上，即得用于感染性慢性伤口治疗的抗菌水凝胶敷料。
[0020]优选地，氧化多糖、多巴胺修饰的氧化多糖的浓度均为5～10％(w/v)；氨基多糖水溶液浓度为3～8％(w/v)，氧化多糖、多巴胺修饰的氧化多糖溶液的浓度均在5～10％(w/v)。
[0021]优选地，季铵盐抗菌剂与纳米纤维膜基材共混接枝时季铵盐抗菌剂的浓度为0.2～0.6wt％。
[0022]本专利技术还涉及所述敷料在感染型慢性伤口修复中的应用。
[0023]本专利技术具有以下有益效果：
[0024]1、本专利技术采用氧化多糖、多巴胺修饰的氧化多糖和氨基多糖为原料，通过希夫碱反应制备的水凝胶，其成胶迅速，反应条件温和，无需引发剂和紫外照射，在37℃以下即可反应。本专利技术中大量的氧化多糖与多巴胺修饰的氧化多糖共存，能够有效避免过多醛基与多巴胺反应从而造成水凝胶力学性能不足或者无法成型情况的发生。该水凝胶可在伤口处实现由溶胶状态原位转变为凝胶状态，有优异的伤口适应性，可以完整覆盖不规则形状的伤口，并且可以跟随人体的运动，通过希夫碱键的断裂与重建实现自修复性能，更为贴合的适应伤口，尤其是伤口床较深的慢性伤口，从而减轻患者的疼痛。
[0025]2、该水凝胶稳定性好，与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于感染性慢性伤口治疗的抗菌水凝胶敷料，其特征在于：该敷料采用抗菌纳米纤维膜层上直接涂覆水凝胶制成；水凝胶以氧化多糖、多巴胺修饰的氧化多糖和氨基化多糖为原料，通过希夫碱反应制备而成；抗菌纳米纤维膜层是采用季铵盐类抗菌剂与纳米纤维膜基材共混后经静电纺丝工艺制备而成。2.根据权利要求1所述的敷料，其特征在于：抗菌纳米纤维膜层的厚度在0.5~2mm；水凝胶的涂覆量为10~200μL/cm2。3.根据权利要求1所述的敷料，其特征在于：所述氧化多糖为氧化羧甲基纤维素、氧化葡聚糖、氧化海藻酸钠中的一种或几种；多巴胺修饰的氧化多糖为多巴胺修饰的氧化羧甲基纤维素、多巴胺修饰的氧化葡聚糖、多巴胺修饰的氧化海藻酸钠中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的敷料，其特征在于：所述氨基多糖为羧甲基壳聚糖、透明质酸、硫酸软骨素、肝素、壳聚糖、氨基葡萄糖或其他氨基多糖衍生物中的一种或几种。5. 根据权利要求1所述的敷料，其特征在于：氧化多糖、多巴胺修饰的氧化多糖和氨基化多糖的质量比为 1~2:1~2：0.5~1。6.根据权利要求1~5任意一项述的敷料，其特征在于：所述抗菌纳米纤维膜层至少为双层结构，其靠近水凝胶侧的纤维膜层的纺丝空隙尺寸大于远离...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴德群，刘浩，陈梦慧，康乐，李梦娟，李发学，王学利，俞建勇，崔金海，代松，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：