[发明专利]含有具有可释放掺杂剂的陶瓷颗粒的纳米纤维垫

说明书

一种纳米纤维垫，其包含：形成所述垫的静电纺纳米纤维；和陶瓷颗粒，所述陶瓷颗粒分散在整个所述纳米纤维中，并且包含陶瓷基质和可释放地封装在所述陶瓷基质内的掺杂剂，其中，在所述纳米纤维的静电纺丝期间，所述陶瓷颗粒分散在整个所述纳米纤维中，由此在所述静电纺丝期间所述掺杂剂被所述陶瓷基质保护。

技术领域

本发明涉及一种含有陶瓷颗粒的纳米纤维垫。陶瓷颗粒可释放地封装有待从纳米纤维垫递送的掺杂剂。特别地，本发明涉及一种纳米纤维垫，该纳米纤维垫含有至少一种封装在陶瓷基质中的掺杂剂。本发明还提供纳米纤维垫，该纳米纤维垫含有至少一种封装在陶瓷基质中的掺杂剂和至少一种游离掺杂剂，该游离掺杂剂可与该封装的掺杂剂相同或不同。还考虑制备该纳米纤维垫的方法。

背景技术

纳米纤维通常被认为是直径小于1μm的纤维，具有改善用于多种应用的许多产品的潜力。它们具有与其非常高的表面积相关的独特物理、机械和电气特性。在这方面，与商业纺织品相比，纳米纤维-非织造垫通常具有非常小的孔径。

纳米纤维通常适合于用于受控药物递送的非织造垫的生产。静电纺丝纤维具有所需的性质(如高负载量、可同时进行各种治疗剂的递送、易于操作和成本效益好)，这些性质已经扩展了其在药物递送中的用途。在各种应用中，伤口敷料和局部癌症治疗是研究最多的两个领域。

静电纺丝是一种用于生产纳米纤维的技术，其利用静电力来生产直径范围从数百纳米到微米的超细纤维。这是目前通过外部和内部电场的作用生产超细纤维的公知的技术。静电纺丝装置由一个旋转电极(喷丝头)组成，该电极与高压源连接。喷丝头通常带正电荷，并位于与带相反电荷的收集器相距规定的距离处。可以使用不同的静电纺丝装置，包括水平装置或垂直装置，其中喷丝头分别位于收集器的上方和下方。根据纳米纤维的所需结构，可以使用不同种类的收集器进行静电纺丝。存在具有光滑或结构化的表面的静态或旋转的收集器。将聚合物溶液加入喷丝头中，在该喷丝头的孔中产生聚合物液滴。通过电力拉伸和拉长聚合物液体，并将其作为纳米纤维收集在接地的收集器上。

静电纺纳米纤维已成功用于实现不同的药物控制释放曲线，例如即时、平滑、脉冲、延迟和双相释放。药物可以通过在聚合物溶液中溶解或分散而嵌入纤维中。用于组织发育的许多有趣的生物实体(例如天然的蛋白质或核酸)不溶于有机溶剂，并且当分散在聚合物溶液中时可能丧失生物活性。

已经开发了通过洗脱杀菌化合物发挥其抗微生物作用的商业伤口敷料，以向伤口提供治疗剂量的银离子的持续释放。然而，银离子对角质形成细胞和成纤维细胞具有高毒性，并且如果不加选择地施用于愈合组织区域，则可能延迟伤口修复。除此之外，还需要持续的伤口清洁和矫正，但其使患者感到不适并需要大量的护理输入。来自静电纺纳米纤维基质的可生物降解的药物洗脱伤口敷料可能提供优于常规的几个优点。

根据伤口类型及其愈合情况，必须使用最合适的伤口敷料系统。对于快速愈合伤口，通常使用不同类型的伤口敷料材料。由于纳米纤维结构的独特性质，与其他现代伤口敷料材料(例如水胶体、水凝胶等)相比，这些材料在各种类型伤口上的应用更具吸引力。通常，可以认为所有现代伤口敷料材料应该在伤口/敷料界面处保持合适的环境、吸收多余的渗出物而不会泄漏到敷料表面，提供隔热、提供机械和细菌保护、允许气体和流体交换、吸收伤口气味、不粘附伤口、易于清除、无创伤、提供一些清创作用(去除死亡组织和外来颗粒)、无毒、(对患者和医疗工作人员)无过敏并且非致敏、而且是无菌并且不留下疤痕的。

静电纺丝载药纳米纤维膜可能具有几个优点。局部抗生素和麻醉剂具有将高药物浓度提供到所需的精确区域的优点，并且局部施用的抗生素的总剂量通常不足以产生全身毒性作用。由可生物降解的聚合物膜制成的抗生素负载伤口敷料具有许多进一步的优点。首先，可生物降解的膜提供杀菌浓度的抗生素持续完全治疗特定感染所需的延长时间。其次，关于从数周到数月的生物降解程度的通用性可以允许治疗许多类型的感染。第三，可生物降解的膜可溶解，因此不需要去除。当这些膜缓慢溶解时，它们可能为需要组织再生的伤口提供原位支架，例如，软组织或骨缺损会慢慢堆积起来，最大限度地减少重建的需要。