[发明专利]皮肤敷料用防水透气高弹自修复双层纳米纤维膜及其制法

说明书

本发明涉及一种皮肤敷料用防水透气高弹自修复双层纳米纤维膜及其制法，首先将由合成高分子溶液、醇溶性疏水剂、环保型交联剂和功能性药物组成的前驱体纺丝液Ⅰ进行静电纺丝制得疏水纤维膜，然后将由天然高分子溶液、儿茶酚基分子溶液和无水三氯化铁粉末组成的前驱体纺丝液Ⅱ进行静电纺丝并接收在疏水纤维膜上制得复合纤维膜，最后对复合纤维膜进行后处理制得；制得的双层纳米纤维膜的耐水压为5～50kPa，透气性为5～15kg/m²/d，弹性模量为5～15MPa，自修复后的纤维膜拉伸强度和断裂伸长率为初始的50～90％，能够在提升敷料促愈合能力的同时保证创面的贴合性与舒适性。

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，涉及一种皮肤敷料用防水透气高弹自修复双层纳米纤维膜及其制法。

背景技术

据统计，我国每年有数千万人因自然灾害或意外事故造成皮肤创伤。传统敷料的吸收能力有限、需频繁更换且易导致伤口表面严重脱水，因而不利于创面快速有效愈合。相对于存在多种弊端的传统敷料，以湿润伤口愈合理论为基础的高端敷料，作为促进创面愈合的有效方式被广泛接受。然而，我国在高端敷料的研发与生产方面较为薄弱，亟需开发高效促伤口愈合、舒适性好的高端敷料。

兼具防水透气高弹特性的敷料可阻止外界水滴渗入伤口，而伤口渗出液等可以水蒸汽的形式传导到外界，确保伤口不易感染并可在关节处等灵活部位使用。美国3M公司采用聚氨酯(PU)制备的Tegaderm^TM薄膜敷料，具有一定防水性，而透气量较低，约为1.2kg/m²/d。国内专利公开了一种原位交联Ⅰ型胶原电纺纤维敷料及其制备方法，采用生物相容性良好的天然交联剂(氧化海藻酸钠)参与胶原的静电纺丝过程并原位交联Ⅰ型胶原，经后处理得到电纺纤维敷料；采用该方法制备的敷料生物相容性良好，无细胞毒性，生物活性高，但弹性不佳，使用范围大大受限。

天然高分子材料种类繁多、资源丰富，与生物体有极为相似的结构。静电纺丝技术能够快速高效地制备天然高分子纤维敷料，由静电纺丝技术制备的天然高分子纳米纤维孔隙率高、长径比大、比表面积大，在尺寸、结构上都与细胞外基质高度拟合，有利于细胞的粘附、增殖与组织再生，促进营养物质的传输及代谢产物的排出，可有效减少疤痕生成；然而该类敷料力学强度欠佳，当部分纤维受外力断裂时会导致敷料与皮肤粘附性降低，从而延缓渗液吸收、营养物质传输和创面愈合。故亟需赋予纤维敷料本征型自修复性能，即通过聚合物材料内部本身具有的可逆化学反应的分子结构实现自修复。因此，通过构建动态可逆共价键或非共价键键合体系实现材料自修复成为高分子科学的一个研究热点。贻贝足丝作为一种特殊的生物粘附系统，具有很高的硬度、弹性和自修复功能，其优越的自修复性能被认为是由于儿茶酚基团与金属离子的动态可逆配位作用及儿茶酚基团之间可逆的氢键相互作用所导致。研究人员受此启发，合成出一系列含水量＞95％，打印存活率＞90％，固化后断裂强度＞5MPa，压缩模量约为0.7MPa，断裂伸长率≥400％的双网络水凝胶以用于生物3D打印。然而水凝胶敷料为块材结构，细胞粘附性不好，不利于细胞的生长及氧气等物质的传输。

因此，研究一种集高弹、防水透气和自修复性能于一体的皮肤敷料用双层纳米纤维膜及其制备方法具有十分重要的意义。

发明内容