[发明专利]一种可降解的壳聚糖生物膜及其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种用于医学及美容的甲壳质或壳聚糖生物膜和制备工艺及应用。

背景技术

在沿海地区每年捕捞蟹类水产品数量巨大，随着我国淡水及海水蟹养殖产品的增加，每年都有大量的蟹壳副产品，水产品企业提取蟹肉后，其中仅有一小部分蟹壳只简单晒干粉碎供饲料行业作为饲料钙源的添加物。虾壳和蟹壳是水产工业生产的固体废弃物。随着我国海产及人工养殖虾、蟹业的发展，这些废弃物数量越来越大，并造成了严重的环境污染，若将其回收用于制取高附加值的甲壳素纳米纤维，不但能变废为宝，还可以获得可观经济效益。作为世界上含量第二丰富的天然有机高分子化合物甲壳素也被进行了较长时间的研究，甲壳素可以从虾、螃蟹、甲壳类动物身体上获得，而每年都有很多虾蟹壳作为废弃品被遗弃，既浪费了资源又破坏了环境，使用虾蟹壳制备甲壳素纳米纤维将有利于创造环境友好型的新材料。但是关于甲壳素纳米纤维的研究刚刚处于起步阶段，在国内外相关发明专利并不多。甲壳素广泛存在于低等植物菌类、藻类的细胞，节肢动物虾、蟹、蝇蛆和昆虫的外壳，贝类、软体动物的外壳和软骨中。甲壳素纤维废弃物可自然降解。对环境不会造成污染。然而，很多的甲壳素被作为工业或者食品废弃物而丢掉，却没有得到有效的利用。因此，如何将甲壳素作为天然生物友好型的材料是一个重要的研究内容。如何提高蟹壳综合经济效益和利用水平，国内外科技界已进行不少的研究探讨，以蟹壳为原料制造的壳聚糖已在保健食品、医药、化工、生物工程等领域得到一定应用，开发前景十分看好。

生物隔膜技术(Barrier Membrane Technique，简称BMT)，是近年引起医学界广泛关注的临床治疗新技木。自上世纪90年代以来，利用人工生物膜引导机体组织再生性愈合成为国际性热门研究课题。引导组织再生(Guide Tissue Regeneration，GTR)技术是80年代末90年代初发展起来的一项新技术。其原理是利用膜的物理屏障功能将病损区与周围组织隔离，创造一个相对封闭的组织环境，从而使成骨细胞优先迁移、生长。GTR的应用为牙周病的治疗、牙种植区骨量不足及其它骨缺损的修复、骨折的愈合提供了一个新的有效途径。目前GTR膜材料可分为不可吸收和可吸收两大类。不可吸收薄膜主要是聚四氟乙烯(PTFE=Gore-Texs)膜。该膜虽然具有良好的力学強度，但存在不能自行降解问题，需二次手术去除，且细胞亲和性差，易导致伤口裂开，膜早期暴露，影响伤口的愈合。因此，对可吸收膜材料的开发和研究便成为GTR技术发展的重要方向。目前研究最多的人工合成可吸收膜材料的类型主要有聚乳酸(Polylatic acid，PLA)和聚轻基乙酸(Polyglycolic acid，PGA)以及它们的共混或共聚物，但由于该类材料的降解产物是酸，容易引发周围组织的炎症反应。目前研究最多的天然GTR膜材料主要为胶原。天然胶原GTR膜虽然具有良好的生物相容性，但其强度一般较弱，在体内吸收速度往往较难控制，且价格昂贵。因此，制备具有一定力学強度，适当降解速度以及良好的生物相容性的GTR膜材料将成为生物医用材料的研究重点。

CN103349796A公开了一种可降解的引导骨再生生物膜及其制备方法和应用。即以按一定比例称取碳酸1，2-丙二酯和聚琥珀酸丁二酯为原材料，溶入有机溶剂制备混浊液，采用盐析法合成出生物膜。该生物膜主要应用于口腔种植牙科，在口腔科骨缺损病例的应用中，可长效地维持骨再生空间，促进骨再生。上述专利虽然明与现有技术相比，通过盐析法可以合成与人体的骨外膜相类似的双层样结构，生物膜具有良好的理化性能，体内外引导骨再生生物活性，价格优廉等均可以弥补现今临床应用的生物膜的某些缺陷，如以往的生物膜较厚，术区组织张力大，创口易裂开等。从而为口腔种植牙科临床提供一种有效的生物膜，促进骨再生。但是，该生物膜为合成方式，不同部位的细胞引导，所需的不同生物膜厚度无法合理控制，且化学合成的生物膜无疑将对人体造成伤害，并且合成方式的生物膜强度较低，降解性能较差，安全性能不能保证。