一種納米纖維抗菌敷料原位制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)用敷料領(lǐng)域，具體涉及一種快速原位制備納米纖維抗菌敷料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著交通運輸業(yè)、建筑業(yè)、現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，各種事故造成的創(chuàng)傷日趨增多，其中以急性創(chuàng)傷最為常見。急性創(chuàng)傷主要存在感染率高、傷口愈合慢、傷情復(fù)雜易受環(huán)境影響等問題，對傷口處理不當(dāng)極易造成感染，影響傷口的恢復(fù)，給傷員的身體健康造成威脅，嚴重的甚至可能危及生命。傳統(tǒng)醫(yī)用敷料例如紗布、繃帶、脫脂棉等具有以下缺點:1)敷料覆蓋于傷口表面，僅能起到有限的保護屏障作用，避免外界的部分感染源(塵埃、微生物等)與傷口接觸引起感染。且受材料自身結(jié)構(gòu)限制，傳統(tǒng)敷料的孔隙較大，外界環(huán)境微生物容易通過孔隙與創(chuàng)面接觸，其防護作用十分有限；2)不具備止血抗菌效果；3)材料孔隙大，通透性太高，容易使創(chuàng)面脫水，不具備保濕功能；4)用量大，在浸濕等條件下需頻繁更換，敷料易粘著創(chuàng)面，更換時會造成二次損傷，極易造成二次損傷和感染，給傷員造成痛苦。
[0003]為了促進急性傷口快速愈合，新型多功能傷口敷料受到人們的廣泛關(guān)注和報道。例如:中國專利“一種銀離子水凝膠敷料的制備方法”(CN201310655235.X)中報道通過高能射線輻射親水性高分子聚合物水溶液制備水凝膠材料，再將其浸于銀鹽水溶液中負載銀離子，得到銀離子水凝膠敷料。采用該方法制備的載銀離子水凝膠敷料克服了傳統(tǒng)敷料的部分缺點，能夠為創(chuàng)面愈合提供濕潤環(huán)境且具有一定抗菌效果，但這種敷料仍然存在機械性能較差，不易固定，無法起到保護支撐作用，而且負載的具有抗菌作用的銀離子僅浸潤在敷料表面，負載量十分有限，無法達到理想的抗菌效果，影響治療效果的缺陷；中國專利“多功能泡沫敷料”(CN201320775031.5)中報道的泡沫類敷料雖然具有良好的吸收性和透氣性，使用輕便，但同樣存在材料本身無粘性，需要額外技術(shù)手段輔助固定，使用不方便的缺點，不能滿足實際應(yīng)用的需要。
[0004]隨著納米材料技術(shù)的發(fā)展，納米纖維敷料已成為醫(yī)用敷料領(lǐng)域的最新研宄熱點，與傳統(tǒng)敷料相比，納米纖維敷料具有以下特點:(1)納米纖維三維網(wǎng)狀支架與天然細胞外基質(zhì)形態(tài)類似，可提供類似的細胞生長微環(huán)境，更加有利于創(chuàng)面愈合生長；(2)納米纖維敷料具有高比表面積和高孔隙率的特性，其藥物裝載率高且釋放可控，極大擴展了醫(yī)用敷料的多功能化應(yīng)用范圍；(3)由天然可降解材料制備的納米纖維敷料可以促進傷口愈合并能被人體自然降解吸收，具有良好的生物相容性和舒適性。
[0005]靜電紡絲技術(shù)是利用電場力作用制備微納米纖維材料的方法。用靜電紡絲法制備的無紡布纖維膜在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用潛力，許多生物相容可降解的合成或天然高分子材料已經(jīng)被靜電紡絲用于傷口敷料領(lǐng)域。例如具有獨特的生物相容性、可降解性以及良好的機械性能聚乳酸(PLA)、聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)、聚己內(nèi)酯(PCL)、聚氨酯(PU)等合成高分子化合物被廣泛研宄報道。
[0006]然而，現(xiàn)有的納米纖維敷料，尤其是靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維敷料在實際應(yīng)用中，一般是預(yù)先將納米纖維膜制備好貯存起來，使用時再將敷料轉(zhuǎn)移貼合到傷口部位。而大部分納米纖維敷料為可降解材料或負載有特殊的功能性成分，其對貯藏條件的要求比較嚴格，且不宜常時間貯藏，這種敷料在使用時同樣存在不易固定，不易與表面不平整的創(chuàng)面完全貼合的技術(shù)缺陷。這種貯藏和使用過程中的缺陷，限制了這類材料在較惡劣條件下和突發(fā)狀況下的應(yīng)用。目前的技術(shù)手段，對于戰(zhàn)場、交通事故中產(chǎn)生的突發(fā)的急性傷口治療缺乏有效、快速和便捷的救治方法，這都制約了納米纖維敷料在急救醫(yī)療方面的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種快速原位制備納米纖維抗菌敷料的方法，這種敷料具有很好的止血、抗菌、透氣性能，能夠促進傷口愈合，使用方便快捷，不需額外固定，可以完全貼合各種不平整的創(chuàng)面，給創(chuàng)面提供完整保護，且適用于各種突發(fā)的急性傷口的現(xiàn)場急救治療。
[0008]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種納米纖維抗菌敷料原位制備方法，包括以下步驟:
[0009]步驟1:用溶劑將生物相容性高分子材料完全溶解，制得高分子溶液，所述溶劑為醫(yī)用溶劑，所述生物相容性高分子材料為一種或多種可降解材料或水溶性材料；
[0010]步驟2:將摻雜顆粒完全分散到醫(yī)用溶劑中后加入到步驟I制備的高分子溶液中，加入的量使溶液中加入的顆粒的質(zhì)量百分含量為1_5%，攪拌至完全均勻得紡絲前驅(qū)液，所述摻雜顆粒以吸附性材料的納米顆粒為載體，載體納米顆粒負載有納米銀顆粒或銀離子構(gòu)成摻雜顆粒；
[0011]步驟3:將步驟2中配制好的紡絲前驅(qū)液加入到手持式靜電紡絲裝置中，開啟設(shè)備開關(guān)，加電壓至有纖維均勻噴出，將噴頭口與接收傷口間隔一段距離，靜電紡絲原位制備納米纖維抗菌敷料。
[0012]進一步的，步驟I中所述的生物相容性高分子材料為聚乳酸(PLA)、聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)、聚己內(nèi)酯(PCL)、聚氨酯(PU)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的一種或多種，所述溶劑為蒸餾水、無水乙醇、丙酮中的一種或其組合；
[0013]進一步的，步驟2中所述的摻雜顆粒為載銀活性炭納米顆粒、載銀沸石顆粒或載銀硅膠顆粒中的一種或多種，所述摻雜顆粒負載有納米銀或銀離子。
[0014]進一步的，所述的納米纖維抗菌敷料原位制備方法，包括以下步驟:
[0015]步驟1:用溶劑將生物相容性高分子材料完全溶解，制得高分子溶液，所述的溶劑為蒸餾水、無水乙醇或丙酮中的一種或其組合，所述的生物相容性高分子材料為聚乳酸(PLA)、聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)、聚己內(nèi)酯(PCL)、聚氨酯(I3U)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的一種或多種；
[0016]步驟2:將載銀活性炭納米顆粒完全分散到步驟I相同的溶劑中后加入到步驟I制備的高分子溶液中，加入的量使溶液中銀活性炭納米顆粒的質(zhì)量百分含量為1_5%，攪拌至完全均勻得紡絲前驅(qū)液，所述載銀活性炭納米顆粒為負載有銀納米顆粒的活性炭納米顆粒；
[0017]步驟3:將步驟2中配制好的紡絲前驅(qū)液加入到手持式靜電紡絲裝置中，在靜電壓8-15千伏，噴絲口直徑為0.3-1.0毫米，距接收傷口距離6-10厘米的條件下靜電紡絲原位制備納米纖維抗菌敷料。
[0018]該制備方法采用手持式靜電紡絲裝置，便于攜帶、使用方便，采用現(xiàn)制現(xiàn)用的方法，直接在傷口創(chuàng)面表面原位電紡納米纖維敷料，免除了貼敷和固定敷料的步驟，使用時不受創(chuàng)面位置、面積、形狀和深度的限制，不受敷料貯藏條件的限制，不受使用環(huán)境的限制，可用于各種突發(fā)的急性傷口的急救治療。采用這種制備方法制得的敷料不僅具有納米纖維敷料共有的優(yōu)點，還具有可以完全貼合創(chuàng)面，不受傷口表面形狀和深度的限制，在空間上給創(chuàng)面提供全方位的保護，不需額外固定的優(yōu)點。
[0019]除了采用便攜設(shè)備原位電紡包覆傷口這個特點，本發(fā)明的另一個特點是在紡絲液中含有負載有納米銀顆?；蜚y離子的摻雜顆粒，使得纖維敷料具備抗菌殺菌功能。目前臨床上使用的抗菌劑主要分為無機抗菌劑、有機抗菌劑、天然抗菌劑和高分子抗菌劑等四類。其中有機抗菌劑耐熱性較差、易分解，而天然和高分子抗菌劑耐熱性差且加工困難，目前應(yīng)用最為廣泛的是耐熱性好、抗菌譜廣、有效期長的無機抗菌劑。銀具有良好的抗菌功能和安全穩(wěn)定性，以納米技術(shù)形式制成的納米銀顆粒具有傳統(tǒng)抗菌劑無法比擬的廣譜抗菌、強效殺菌、安全性高、無耐藥性等優(yōu)勢，在抗菌醫(yī)藥領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。然而，單獨使用納米銀顆粒經(jīng)常會因為氧化而導(dǎo)致顆粒團聚，造成抗菌活性喪失。本發(fā)明中用于起抗菌作用的是載銀摻雜顆粒。這種摻雜顆粒以活性炭顆粒、沸石顆粒等吸附性強的納米顆粒為載體，在吸附性強的納米顆粒表面吸附負載銀納米顆粒構(gòu)成復(fù)合納米顆粒，用這種載銀納米顆粒作為摻雜顆粒，在配制靜電紡絲前驅(qū)液的過程中可有效避免納米銀顆粒在使用中易氧化團聚的缺陷，減小摻雜難度，提高摻雜量，且制得的納米纖維敷料具有納米銀的抗菌作用。除此之夕卜，用吸附性強的納米顆粒作為載體吸附銀離子，也可以達到相似的作用效果，通過本方法制得抗菌敷料。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的一種納米纖維抗菌敷料原位制備方法使用手持式靜電紡絲快速直接在傷口創(chuàng)面上電紡納米纖維抗菌敷料。應(yīng)用該方法制備傷口敷料，可以使敷料直接包覆傷口，無需額外固定，使用方法，不受突發(fā)急救場所環(huán)境以及傷口創(chuàng)面形狀、面積、深度的限制，且制得的敷料具有穩(wěn)定的抗菌效果，使用安全方便，是用于急性傷口急救治療的理想敷料。具體的說:
[0021]I)本發(fā)明采用快速原位電紡的方法直接包覆傷口，無需額外固定敷料，且制得的敷料不受創(chuàng)面形狀、面積、深度的限制，可以完全貼合傷口，給傷口全面保護。通過便攜式手持靜電紡絲裝置將摻雜抗菌顆粒的生物相容性、可降解性生物高分子溶液原位快速制備成納米纖維敷料，敷料直接沉積包覆在傷口上，避免了傳統(tǒng)敷料貯藏和使用過程中的缺陷，簡單易行，使用方便，不受傷口面積、深度、形狀、部位的限制。
[0022]2)攜帶方便，應(yīng)用范圍廣。在發(fā)揮納米纖維敷料優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，本發(fā)明結(jié)合手持式靜電紡絲裝置，攜帶方便，操作靈活的特點，采用現(xiàn)制現(xiàn)用的方法，不受敷料貯藏條件的限制，不受使用環(huán)境的限制，可用于各種突發(fā)的急性傷口的急救治療，在戰(zhàn)場、交通事故及突發(fā)的急性創(chuàng)傷救治方面有著良好的應(yīng)用前景。
[0023]3)本發(fā)明的方法制得的敷料具有很好的抗菌、止血、透氣性能。本發(fā)明的制備方法制得的納米纖維抗菌敷料具有納米纖維敷料共有的促進傷口愈合和透氣性好的優(yōu)點。同時在制備過程中加入了負載有具備抗菌作用的納米銀或銀離子的摻雜顆粒，使制得的敷料具備比較安全、穩(wěn)定的殺菌消炎效果，制得的納米纖維抗菌敷料可完全包覆傷口，為血小板聚集止血提供良好的條件，且敷料材料本身具備可降解性或水溶性，可被傷口直接溶解吸收，避免了更換敷料造成的二次傷害。