【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能性冷冻凝胶领域，特别涉及一种纳米纤维冷冻凝胶敷料及其制备和应用。
技术介绍
1、生物活性玻璃可以提供活性离子释放的特性，具有促进止血和组织修复的功能，是一种良好的伤口敷料材料。然而，大多数生物活性玻璃纳米纤维为脆性，断裂的纤维易脱落，或进入血管造成远端血栓。另一方面，冷冻凝胶敷料的亲水性易造成血液或组织渗出液外渗，浸渍伤口，影响伤口的愈合。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种三维生物活性玻璃纳米纤维冷冻凝胶敷料及其制备和应用。
2、本专利技术的一种冷冻凝胶敷料的制备方法，包括：
3、(1)将金属盐、正硅酸乙酯、磷酸三乙酯、催化剂溶于水和乙醇中配制溶胶，然后加入聚合物模板，得到纺丝液，静电纺丝、煅烧，得到生物活性玻璃纤维膜；
4、(2)将生物活性玻璃纤维膜剪切，分散在水中，均质处理，冷冻干燥，得到短纤维；
5、(3)将短纤维、吸水性聚合物、交联剂、催化剂、水混合，得到混合溶液，液氮冷冻、真空干燥，然后热交联或者化学交联，得到冷冻凝胶；
6、(4)冷冻凝胶复合疏水纳米纤维膜，得到防止血液、组织液外渗的止血促修复具有不对称结构的冷冻凝胶复合敷料。
7、上述制备方法的优选方式如下：
8、所述步骤(1)中金属盐为氯化钙、硝酸钙、硝酸锶、氯化铁、氯化铜、硝酸铜、氯化镁中的一种或几种；聚合物模板为聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛中的一
9、所述步骤(1)中正硅酸乙酯、金属盐、磷酸三乙酯、催化剂、水、乙醇的质量比为(120～170)：(20～60)：(2～8)：(1～5)：50：100；所述纺丝液中聚合物模板的质量百分浓度为3～10％。
10、所述步骤(1)中静电纺丝工艺参数为：纺丝电压为5～30kv，接收距离为5～30cm，灌注速度为0.1～3ml/h，温度为20～30℃，相对湿度为20～70％，纤维接收在基材上；所述煅烧工艺为：煅烧温度为400～1000℃，升温速率为0.5～10℃/min，保温时间为0～4h。
11、所述步骤(2)中将生物活性玻璃纤维膜剪切，分散在水中，其中生物活性玻璃纤维膜的质量百分浓度为0.1～1％；所述均质处理为转速为5000～12000rpm，均质时间为10～30min。
12、所述步骤(3)中吸水性聚合物为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、壳聚糖、海藻酸、透明质酸中的一种或几种；所述交联剂为柠檬酸、戊二醛、京尼平中的一种或几种；所述催化剂为磷酸、盐酸、草酸中的一种。
13、所述步骤(3)中混合溶液中短纤维的质量百分浓度为0.2～2％，聚合物的质量百分浓度为0.2～2％，交联剂的质量为聚合物质量的1～10％；所述催化剂的质量百分浓度为0～0.5％。
14、进一步地，所述催化剂的质量百分浓度为0.1～0.5％。
15、所述步骤(3)中混合溶液用磁力搅拌0.5～2h，使短纤维在溶液中分散均匀。
16、所述步骤(3)中冷冻为液氮(-196℃)冷冻成型；所述真空干燥时间为12～48h；所述热交联温度为40～120℃，时间为0.5～2h。
17、所述步骤(4)中复合疏水纤维膜的方法为静电纺丝直接沉积，或者通过静电纺纤维膜与冷冻凝胶共冷冻干燥或化学粘结的方法对冷冻凝胶进行疏水改性。
18、所述复合疏水纳米纤维为聚氨酯、聚己内酯、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物中的一种或几种。
19、所述静电纺丝直接沉积具体为：疏水聚合物溶于溶剂中，室温搅拌1～8h，得到疏水聚合物的质量百分浓度为5～30％的纺丝液，静电纺丝，其中静电纺丝工艺参数为：纺丝电压为5～40kv，接收距离为5～30cm，灌注速度为0.1～5ml/h，温度为20～30℃，相对湿度为20～70％，纤维接收在冷冻凝胶上；静电纺的时间为1～30min；
20、其中疏水聚合物为聚氨酯、聚己内酯、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物中的一种或几种；溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、乙醇、丙酮、二氯甲烷、六氟异丙醇中的一种或两种。
21、所述疏水纤维为聚氨酯、聚己内酯、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物纤维中的一种或几种。
22、所述化学粘结法具体为：在冷冻凝胶表面涂覆聚合物粘合剂，然后将疏水静电纺纤维膜放置在冷冻凝胶上，随后进行热交联或者化学交联；其中所述聚合物粘合剂包括聚合物和交联剂，其中聚合物为聚乙烯醇、壳聚糖、海藻酸、透明质酸中的一种或几种；所述交联剂为柠檬酸、戊二醛、京尼平中的一种或几种；热交联温度为40～120℃，时间为0.5～2h。
23、本专利技术的一种所述方法制备的冷冻凝胶敷料，所述冷冻凝胶敷料为内层疏水、外层亲水的纤维冷冻凝胶敷料。其中内层为贴肤层，外层为远离皮肤层。
24、本专利技术的一种所述冷冻凝胶敷料在制备止血、皮肤创面修复材料中的应用。
25、本专利技术通过调控生物活性玻璃纳米纤维膜的单纤维结构和集合体结构，通过静电纺丝-高温煅烧技术，制备了柔性生物活性玻璃纳米纤维。该纤维连续性好、纤维膜结构蓬松、元素均匀分布的生物活性玻璃纳米纤维膜。该纤维膜不仅具有良好的力学性能，同时具有良好的体外矿化活性。为后续大孔结构冷冻凝胶的制备提供了良好的纤维构筑基元，离子释放特性有利止血和组织修复。
26、随后将纤维膜均质分散，加入吸水特性聚合物、交联剂、催化剂，经冷冻干燥、热交联、复合疏水静电纺纤维膜形成了三维弹性纳米纤维冷冻凝胶。纳米纤维作为冷冻凝胶的支撑骨架，吸水性聚合物均匀包裹在纤维表面，形成稳定的胞腔结构。在压缩过程中，纤维状的腔壁可以弯折，压缩应力释放后，腔壁可以恢复成初始状态。良好的压缩回弹性使其可应用于不可按压伤口的止血处理。内层疏水静电纺纤维膜保持贴肤层干爽，避免伤口渗出液浸润伤口，从而加快伤口愈合速度。
27、有益效果
28、(1)本专利技术中所用主体材料为生物活性玻璃纳米纤维和吸水特性聚合物，材料易得且加工，工艺简便，具有产业化实施前景。
29、(2)本专利技术制备的一种三维生物活性玻璃纳米纤维冷冻凝胶敷料，生物活性玻璃纳米纤维的柔韧性、稳定的胞腔结构以及吸水性聚合物组分的弹性粘结赋予三维纤维冷冻凝胶良好的压缩回弹性。
30、(3)本专利技术制备的一种三维弹性的生物活性玻璃纳米纤维冷冻凝胶，压缩后的冷冻凝胶可注射至不可按压伤口，实现快速止血。
31、(4)本专利技术制备获得防止血液、组织液外渗的弹性三维生物活性玻璃纳米纤维冷冻凝胶敷料，可促进组织修复。
32、(5)通过溶胶凝胶静电纺丝技术制备柔性生物活性玻璃纳米纤维膜，并以此为冷冻凝胶的构筑基元，与吸水性聚合物相结合，通过冷冻干燥技术制备弹性三维大孔结构纳米纤维冷冻凝胶敷料。最后复合疏水静电纺纤维膜，获得防止血液、组织渗液外渗的止血促修复冷冻凝胶敷料。生物活性玻璃纳米本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种冷冻凝胶敷料的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中金属盐为氯化钙、硝酸钙、硝酸锶、氯化铁、氯化铜、硝酸铜、氯化镁中的一种或几种；聚合物模板为聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或几种；所述催化剂为柠檬酸；所述步骤(1)中正硅酸乙酯、金属盐、磷酸三乙酯、催化剂、水、乙醇的质量比为(120～170)：
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中静电纺丝工艺参数为：纺丝电压为5～30kV，接收距离为5～30cm，灌注速度为0.1～3mL/h，温度为20～30℃，相对湿度为20～70％，纤维接收在基材上；所述煅烧工艺为：煅烧温度为400～1000℃，升温速率为0.5～10℃/min，保温时间为0～4h。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中将生物活性玻璃纤维膜剪切，分散在水中，其中生物活性玻璃纤维膜的质量百分浓度为0.1～1％；所述均质处理为转速为5000～12000rpm，均质时间为5～30min。
5.根据权利要求1所述制
6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中冷冻为液氮(-196℃)冷冻成型；所述真空干燥时间为12～48h；所述热交联温度为40～120℃，时间为0.5～2h。
7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中复合疏水纤维膜的方法为静电纺丝直接沉积，或者通过静电纺纤维膜与冷冻凝胶进行共同冷冻干燥或化学粘结的方法对冷冻凝胶进行疏水改性；所述复合疏水纳米纤维为聚氨酯、聚己内酯、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物中的一种或几种。
8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，所述静电纺丝直接沉积具体为：疏水聚合物溶于溶剂中，室温搅拌1～8h，得到疏水聚合物的质量百分浓度为5～30％的纺丝液，静电纺丝，其中静电纺丝工艺参数为：纺丝电压为5～40kV，接收距离为5～30cm，灌注速度为0.1～5mL/h，温度为20～30℃，相对湿度为20～70％，纤维接收在冷冻凝胶上；静电纺的时间为1～30min；
9.一种权利要求1所述方法制备的冷冻凝胶敷料，其特征在于，所述冷冻凝胶敷料为内层疏水、外层亲水的纤维膜/冷冻凝胶复合敷料。
10.一种权利要求9所述冷冻凝胶敷料在制备止血、皮肤创面修复材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种冷冻凝胶敷料的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中金属盐为氯化钙、硝酸钙、硝酸锶、氯化铁、氯化铜、硝酸铜、氯化镁中的一种或几种；聚合物模板为聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或几种；所述催化剂为柠檬酸；所述步骤(1)中正硅酸乙酯、金属盐、磷酸三乙酯、催化剂、水、乙醇的质量比为(120～170)：
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中静电纺丝工艺参数为：纺丝电压为5～30kv，接收距离为5～30cm，灌注速度为0.1～3ml/h，温度为20～30℃，相对湿度为20～70％，纤维接收在基材上；所述煅烧工艺为：煅烧温度为400～1000℃，升温速率为0.5～10℃/min，保温时间为0～4h。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中将生物活性玻璃纤维膜剪切，分散在水中，其中生物活性玻璃纤维膜的质量百分浓度为0.1～1％；所述均质处理为转速为5000～12000rpm，均质时间为5～30min。
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中吸水性聚合物为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、壳聚糖、海藻酸、透明质酸中的一种或几种；所述交联剂为柠檬酸、戊二醛、京尼平中的一种或几种；所述催化剂为磷酸、盐酸、草酸中的一种；所述步骤(3)中混合溶液中短纤维...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓然，卢绪燕，孟金梅，丁彬，俞建勇，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：
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