[发明专利]胶原/细菌纤维素复合膜敷料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种胶原/细菌纤维素复合膜敷料及其制备方法，包括：对天然细菌纤维素膜进行纯化处理；将纯化后的含水细菌纤维素膜，不经过预冻处理，直接真空冷冻干燥，得到大孔隙结构细菌纤维素膜；在不高于20℃的条件下，用醋酸水溶液溶解天然胶原，得到胶原溶液；将大孔隙结构细菌纤维素膜浸入胶原溶液，在抽真空条件下向细菌纤维素膜中导入胶原；将导入胶原的细菌纤维素膜置入pH为6.0‑8.0磷酸盐缓冲溶液，进行纤维化处理，得到胶原纤维化的复合膜；将胶原纤维化的复合膜，不经过预冻处理，直接真空冷冻干燥，得到胶原/细菌纤维素复合膜敷料。本发明，胶原导入量、胶原生物稳定性以及在膜中的留存稳定性均明显提高。

技术领域

本发明属于医学生物材料技术领域，更具体地，涉及一种胶原/细菌纤维素复合膜敷料及其制备方法。

背景技术

医用敷料在皮肤创伤、烧烫伤治疗等临床外科领域具有极为广泛的应用。高品质的医用敷料要求具有良好的生物安全性、阻隔性、吸水持水性和适宜的机械力学性能等。更高端的医用敷料产品，例如对于大面积烧烫伤敷料，为了促进皮肤组织自愈和减少敷料更换时的患者痛苦，往往还要求敷料具有促组织愈和以及敷料自身可降解等性能。因此，越来越多的具有上述生物功效的天然大分子材料被应用于医用敷料的制造中。其中，天然胶原因具有良好的生物相容性、可降解性和促细胞增殖性能，在医用敷料中具有良好的应用前景。但是，单纯的胶原海绵敷料存在机械力学性能较差、生物稳定性和形态稳定性不足等缺陷，在很大程度上限制了其在医用敷料中的应用范围。细菌纤维素是另一种广泛应用的天然生物材料。天然细菌纤维素是通过生物发酵方法，利用木醋杆菌等微生物通过生物转化合成的一种天然纤维素。这种由细菌合成分泌的纤维素具有高纯度、高结晶度和自然形成的精细网格膜结构等特点，因而在性能上也表现为具有良好的抗拉、抗张机械力学性能，优良的生物相容性，较强的吸水和持水性能等。这些优良的性能使细菌纤维素在医用敷料、面膜基质材料等领域中均具有广泛的应用。上述两种天然材料均具有良好的生物相容性，满足医用敷料的基本要求。而且，胶原所具有的促组织愈合生物功能和细菌纤维素所具有的良好机械力学性能以及吸水持水等性能形成了良好的功能优势互补，二者的结合为高品质医用敷料的制备创造了良好条件。

近年来，已陆续有胶原/细菌纤维素复合材料制备方法的相关成果(专利)报道。这些复合材料的制备方法可以大致归结为以下几种：

(1)向细菌纤维素膜中导入胶原。在细菌纤维素的制备过程中，静态发酵工艺可以在发酵液表面自然形成纤维素膜。这种自然形成的细菌纤维素膜具有天然的精细网络结构，纤维结晶度高，膜的机械力学性能好，且该工艺操作简便，纤维素产出率高，是细菌纤维素制备的主流方法。目前，已经有批量商品化的细菌纤维素膜产品面世。向细菌纤维素膜中导入胶原法就是以这种自然形成的细菌纤维素膜为载体，通过浸润等形式将胶原导入细菌纤维素膜中，形成复合膜敷料。这种导入法虽然操作简单，但是由于天然细菌纤维素膜的空隙非常致密，而天然胶原分子尺寸大(300nm长)，在导入胶原时往往很快将纤维素膜空隙堵塞，导致胶原导入量有限。同时，由于导入胶原为单分子状态，易降解，易流失，体内留存时间短，生物功效周期不能完全满足临床需求。为了解决胶原自身稳定性不足以及与纤维素结合不稳定的问题，有部分学者采用化学交联或对纤维素进行化学修饰的方法提高胶原与纤维素的结合稳定性。但是，这种交联或化学修饰的方法往往需要引入非生物友好型的化学试剂，细胞毒性大，产品生物安全性显著降低。

(2)溶解/混合成膜法。该方法首先用强极性溶剂溶解细菌纤维素，形成细菌纤维素溶液，然后与胶原溶液混合均匀并干燥成膜。这种方法很好的解决了复合敷料中胶原含量的问题，但是依然存在不足之处。一是细菌纤维素的溶解需要引入大量非细胞友好型的强极性溶剂，尽管制备工艺中有洗涤工序，但仍有溶剂残留风险；二是这种将细菌纤维素重新溶解造膜的方法破坏了天然细菌纤维素膜的原有精细网络构造和纤维素的结晶度，产品的机械力学性能、吸水持水性能等均有所降低。