本發(fā)明屬于納米纖維材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米纖維創(chuàng)面修復(fù)生物敷料及其制備方法。

背景技術(shù)：

我國(guó)每年有數(shù)百萬(wàn)人因意外事故和手術(shù)造成皮膚損傷，傷后瘢痕是影響患者預(yù)后生活質(zhì)量的重要因素，傳統(tǒng)材料已經(jīng)不能滿足精細(xì)調(diào)控創(chuàng)面愈合的需求，因此皮膚修復(fù)材料仿生化、功能化成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。靜電紡絲方法制備的納米纖維其特殊的3d結(jié)構(gòu)非常類似人體的細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)，有利于細(xì)胞的粘附和繁殖，通過(guò)此方法制備的納米纖維在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用價(jià)值。近些年靜電紡納米纖維用于創(chuàng)面修復(fù)生物敷料的研究得到了研究者們廣泛的關(guān)注，多種合成高分子以及天然高分子已經(jīng)被紡制成納米纖維并用于創(chuàng)面敷料領(lǐng)域。曹誼團(tuán)隊(duì)以pga復(fù)合患者自體細(xì)胞，研制了一種組織工程化皮膚。馬建標(biāo)等人制備以殼聚糖為主要材料促進(jìn)人成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)的海綿狀修復(fù)材料。理想的創(chuàng)面修復(fù)生物敷料應(yīng)該具有良好的生物相容性、較好的吸水性、透氣性、黏附性和抗菌、止血作用等。為了提高紡絲纖維敷料的功能性，一些功能性物質(zhì)如抗生素、生長(zhǎng)因子等被摻雜到紡絲纖維中來(lái)提高其對(duì)創(chuàng)面的愈合效果。有研究報(bào)道了plga/膠原為高分子載體負(fù)載表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子促進(jìn)創(chuàng)面修復(fù)。以及在材料中負(fù)載多種抗生素類藥物制備抗菌性能材料。單一組分的紡絲溶液負(fù)載單一的功能性物質(zhì)制備的纖維敷料其功能性單一，不能同時(shí)滿足多功能性創(chuàng)面修復(fù)生物敷料的要求。考慮到不同功能性物質(zhì)溶解性的差異，多種功能性物質(zhì)無(wú)法同時(shí)溶解到一種紡絲溶液中，并且一些可同時(shí)溶解的功能性物質(zhì)在同一溶液中也會(huì)相互干擾，不能達(dá)到一加一大于二的效果。研究者們?yōu)榱私鉀Q這個(gè)問(wèn)題，提出了通過(guò)制備多層復(fù)合纖維敷料每層纖維中負(fù)載不同功能性物質(zhì)，或者通過(guò)同軸靜電紡絲設(shè)備每軸殼層中添加不同高分子不同功能性物質(zhì)等方法制備多功能性創(chuàng)面修復(fù)生物敷料。p.selcan制備pcl/plla和pcl/膠原雙層纖維負(fù)載成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子促進(jìn)創(chuàng)面愈合。但是多層復(fù)合方法中與創(chuàng)面直接接觸的層中功能性物質(zhì)可以有效與創(chuàng)面作用，而不能與創(chuàng)面直接接觸層中的功能性物質(zhì)與創(chuàng)面作用受到阻礙。同軸紡絲方法中其紡絲設(shè)備復(fù)雜可控性難也限制其工業(yè)化應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種多功能納米纖維創(chuàng)面修復(fù)生物敷料及其制備方法，基于以上原因，本發(fā)明通過(guò)多針頭紡絲工藝，每個(gè)針頭中含有的高分子溶液紡絲液中都負(fù)載一種具有不同作用的功能性物質(zhì)，多針頭同時(shí)紡絲得到單層的多種高分子負(fù)載不同功能性物質(zhì)的復(fù)合纖維膜。由于不同種功能性物質(zhì)分別負(fù)載到不同的高分子中，其相互之間并不會(huì)相互干擾；通過(guò)多針頭的引入不用考慮不同油溶水溶功能性物質(zhì)之間的溶解差異而無(wú)法同時(shí)紡絲的困擾；此外由于纖維的同時(shí)沉積得到的復(fù)合纖維膜多種功能性物質(zhì)可以同時(shí)作用在創(chuàng)面患處起到多功能性的作用，從而獲得一種多功能納米纖維創(chuàng)面修復(fù)生物敷料。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

該多功能納米纖維創(chuàng)面修復(fù)生物敷料是由三針頭靜電紡絲裝置制備的，其中針頭a、針頭b和針頭c中分別裝有負(fù)載不同功能性物質(zhì)的高分子紡絲溶液，三針頭同時(shí)紡絲獲得多功能復(fù)合納米纖維敷料。

三針頭紡絲的引入可以有效的解決不同溶解性的功能物質(zhì)不能同時(shí)溶解到一種紡絲溶液中的難題；不同功能性物質(zhì)可以分散在不同纖維中可以消除功能性物質(zhì)之間的相互干擾；三針頭同時(shí)紡絲得到的纖維含有負(fù)載三種功能性物質(zhì)的纖維可以與創(chuàng)面直接有效接觸。

所述的針頭a中紡絲溶液負(fù)載抗生素類藥物，其作用為提高敷料的抗菌活性，有效減輕炎癥反應(yīng)、防治感染，為創(chuàng)面提供一個(gè)無(wú)菌環(huán)境有利于創(chuàng)面愈合；負(fù)載抗生素類藥物的纖維高分子載體為生物相容的合成高分子聚乳酸pla、聚己內(nèi)酯pcl、聚氨酯pu、聚乳酸-乙醇酸共聚物plga；所述的抗生素類藥物為莫匹羅星、紅霉素、左氧氟沙星中的一種；紡絲液溶劑為n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、氯仿、乙醇中的一種或者兩種混合；

所述的針頭b中紡絲溶液負(fù)載酶類物質(zhì)，其作用為溶解創(chuàng)面處壞死組織，促進(jìn)滲出液再吸收，消除水腫促進(jìn)創(chuàng)面快速愈合；負(fù)載酶類物質(zhì)的纖維高分子載體為水溶性合成高分子聚乙烯醇pva及生物天然高分子羧甲基殼聚糖、絲膠、海藻酸鈉中的一種或兩種；所述的酶類物質(zhì)為菠蘿蛋白酶、溶菌酶、木瓜蛋白酶、膠原酶；紡絲液溶劑為水；

所述的針頭c中紡絲溶液負(fù)載激素類藥物，其作用為能促進(jìn)上皮細(xì)胞生長(zhǎng)，減少膠原合成，抑制創(chuàng)面處瘢痕的形成；負(fù)載激素類藥物的纖維高分子載體為生物相容的合成高分子聚乳酸pla、聚己內(nèi)酯pcl、聚氨酯pu、聚乳酸-乙醇酸共聚物plga；所述的激素類藥物為曲安奈德、得保松；紡絲液溶劑為n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、氯仿、乙醇中的一種或者兩種。

一種多功能納米纖維創(chuàng)面修復(fù)生物敷料的制備方法，包括以下步驟：

(1)配置三種負(fù)載不同功能性物質(zhì)的紡絲溶液a、紡絲溶液b和紡絲溶液c，其中：

配置紡絲溶液a：將生物相容的合成高分子溶解在溶劑a中，其中高分子質(zhì)量濃度為5wt％～35wt％，后加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的0.5wt％～5wt％的抗生素類藥物，攪拌至溶液透明均一，即得到紡絲溶液a；

配置紡絲溶液b：將水溶性合成高分子或天然高分子溶解在水中，其中高分子質(zhì)量濃度為6wt％～20wt％，后加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的0.1wt％～2wt％的交聯(lián)劑，后再加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的1wt％～20wt％的酶類物質(zhì)，攪拌至溶液透明均一，即得到紡絲溶液b；

配置紡絲溶液c：將生物相容的合成高分子溶解在溶劑a中，其中高分子質(zhì)量濃度為配置5wt％～35wt％，后加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的0.5wt％～30wt％的激素類藥物，攪拌至溶液透明均一即得到紡絲溶液c；

(2)將上述紡絲溶液a、紡絲溶液b、紡絲溶液c分別裝載到三針頭靜電紡絲裝置的針頭a、針頭b、針頭c中進(jìn)行多針頭靜電紡絲，纖維直徑分布為200～1500nm；得到功能納米纖維創(chuàng)面修復(fù)生物敷料。

所述步驟(1)中的溶劑a為n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、氯仿、乙醇中的一種或者兩種。

所述步驟(1)配置紡絲溶液a中的生物相容的合成高分子為聚乳酸pla、聚己內(nèi)酯pcl、聚氨酯pu或聚乳酸-乙醇酸共聚物plga。

所述步驟(1)配置紡絲溶液c中的生物相容的合成高分子為聚乳酸pla、聚己內(nèi)酯pcl、聚氨酯pu或聚乳酸-乙醇酸共聚物plga。

所述步驟(1)配置紡絲溶液b中的水溶性合成高分子為聚乙烯醇pva，天然高分子為羧甲基殼聚糖、絲膠、海藻酸鈉中的一種或兩種復(fù)合。

所述步驟(1)配置紡絲溶液b中的交聯(lián)劑為50％戊二醛或京尼平。

所述步驟(2)中的靜電紡絲具體為：三針頭成等邊三角形分布，針頭之間的距離為5～20厘米，靜電紡絲裝置的工作電壓為15～30千伏，以鋁箔為陰極接收產(chǎn)物，接收距離為10～30厘米。

本發(fā)明的有益效果：該敷料產(chǎn)品原料高分子為生物高分子，無(wú)毒，體內(nèi)生物相容性，降解性良好。靜電紡絲技術(shù)制備的納米纖維敷料具有多孔結(jié)構(gòu)、高的孔隙率，高的水汽和氧氣透過(guò)；其模擬細(xì)胞外基質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)能夠促進(jìn)細(xì)胞的遷移和繁殖。三針頭靜電紡絲裝置制備復(fù)合纖維敷料，每個(gè)針頭中裝有負(fù)載不同功能性物質(zhì)的紡絲溶液，三針頭同時(shí)紡絲即獲得多功能復(fù)合納米纖維敷料。三針頭紡絲的引入可以有效的解決不同溶解性的功能物質(zhì)不能同時(shí)溶解到一種紡絲溶液中的難題；不同功能性物質(zhì)可以分散在不同纖維中可以消除功能性物質(zhì)之間的相互干擾；三針頭同時(shí)紡絲得到的纖維含有負(fù)載三種功能性物質(zhì)的纖維可以與創(chuàng)面直接同時(shí)有效接觸。多功能納米纖維創(chuàng)面修復(fù)生物敷料的制備可以滿足人們對(duì)創(chuàng)面修復(fù)生物敷料的日益需求，其多功能性可以有效的提供抑制瘢痕、消除水腫、抗菌防感染等多方面作用，有效加速創(chuàng)面愈合。此外該發(fā)明制備過(guò)程簡(jiǎn)單易行，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是三針頭紡絲制備本發(fā)明的示意圖；

圖2是實(shí)施例1分別用不同材料處理下的金黃色葡萄球菌的細(xì)菌活性圖；

圖3是實(shí)施例1分別用不同材料處理下成纖維細(xì)胞ⅰ型膠原表達(dá)情況圖；

圖4是實(shí)施例1分別用單純高分子納米纖維對(duì)照和本發(fā)明制備的多功能納米纖維創(chuàng)面修復(fù)生物敷料處理創(chuàng)面愈合情況對(duì)比圖；

圖5是實(shí)施例3中得到的多功能納米纖維創(chuàng)面修復(fù)生物敷料的掃面電鏡照片。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，不能理解為對(duì)發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

實(shí)施例1

(1)配置三種負(fù)載不同功能性物質(zhì)的紡絲溶液a、紡絲溶液b和紡絲溶液c，其中：

紡絲溶液a配置：將聚乳酸溶解在溶劑氯仿中，其中高分子質(zhì)量濃度為5wt％，后加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的0.5wt％的抗生素類藥物莫匹羅星，攪拌至溶液透明均一即得到紡絲溶液a；

紡絲溶液b配置：將水溶性合成高分子聚乙烯醇溶解在水中，其中高分子質(zhì)量濃度為6wt％，后加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的2wt％的交聯(lián)劑戊二醛，后再加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的1wt％的酶類物質(zhì)菠蘿蛋白酶，攪拌至溶液透明均一即得到紡絲溶液b；

紡絲溶液c配置：將聚氨酯溶解在溶劑n,n-二甲基甲酰胺中，其中高分子質(zhì)量濃度為35wt％，后加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的30wt％的激素類藥物得保松，攪拌至溶液透明均一即得到紡絲溶液c；

(2)將紡絲溶液a、紡絲溶液b、紡絲溶液c，分別裝載到針頭a、b、c中進(jìn)行多針頭靜電紡絲(如圖1)，三針頭成等邊三角形分布，針頭之間的距離為20厘米，電紡絲設(shè)備的工作電壓為15千伏，以鋁箔為陰極接收產(chǎn)物，接收距離為10厘米。得到的復(fù)合多功能納米纖維創(chuàng)面修復(fù)生物敷料纖維直徑分布為200～1000nm。

抗菌實(shí)驗(yàn)測(cè)試：抗菌測(cè)試根據(jù)aatcc100-1999測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，選用在燒傷傷口初期常見(jiàn)的金色葡萄球菌做為測(cè)試菌種?？咕芰νㄟ^(guò)評(píng)估細(xì)菌培養(yǎng)液在620nm處的光學(xué)強(qiáng)度來(lái)評(píng)價(jià)細(xì)菌數(shù)量，強(qiáng)度越大細(xì)菌數(shù)越多。將制備的多功能納米纖維傷口敷料與金色葡萄球菌培養(yǎng)液一同培養(yǎng)，檢測(cè)不同時(shí)間下菌液的光學(xué)強(qiáng)度。對(duì)照組使用紡絲溶液a、b、c中不加任何功能性物質(zhì)，三針頭同時(shí)紡絲得到的復(fù)合纖維膜與菌液一同培養(yǎng)，空白組不加任何纖維。結(jié)果顯示，空白組與對(duì)照組的細(xì)菌緩慢生長(zhǎng)，而實(shí)驗(yàn)組也就是與制備的多功能納米纖維傷口敷料共培養(yǎng)的細(xì)菌幾乎沒(méi)有增長(zhǎng)。通過(guò)與空白組細(xì)菌數(shù)的比值也就是光學(xué)強(qiáng)度的比值，在24小時(shí)的殺菌率可以達(dá)到97.2％(如圖2)。

瘢痕評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)：通過(guò)與材料共培養(yǎng)的細(xì)胞的膠原表達(dá)情況來(lái)說(shuō)明材料抑制瘢痕的效果。材料滅菌后鋪于24孔板中，接種人瘢痕組織培養(yǎng)細(xì)胞(4代)10⁴/孔，5％co2，37℃孵箱培養(yǎng)48小時(shí)，通過(guò)westernblot檢測(cè)細(xì)胞ⅰ型膠原表達(dá)情況?？瞻捉M為沒(méi)有材料共培養(yǎng)，對(duì)照組為紡絲溶液a、b、c中不加任何功能性物質(zhì)，三針頭同時(shí)紡絲得到的復(fù)合纖維膜共培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)組為制備的多功能納米纖維傷口敷料共培養(yǎng)。如圖3顯示：與對(duì)照組和pcl相比，實(shí)驗(yàn)組本發(fā)明制備的多功能納米纖維傷口敷料材料ⅰ型膠原表達(dá)顯著下降，證實(shí)其有抑制瘢痕形成的性質(zhì)。

小鼠體內(nèi)創(chuàng)面愈合實(shí)驗(yàn)：選取健康成年雌性大鼠，在其背部剃毛，制造直徑1cm的圓形創(chuàng)面兩個(gè)。其中一個(gè)創(chuàng)面用步驟(4)得到的復(fù)合多功能納米纖維創(chuàng)面修復(fù)生物敷料處理覆蓋，另一個(gè)創(chuàng)面用紡絲溶液制備單純納米纖維敷料處理作為對(duì)照組。通過(guò)觀察不同天數(shù)時(shí)兩個(gè)創(chuàng)面的愈合情況來(lái)說(shuō)明敷料功效。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示本發(fā)明制備的多功能納米纖維創(chuàng)面修復(fù)生物敷料處理的創(chuàng)面10天后完全愈合，而對(duì)照纖維處理的創(chuàng)面10天后創(chuàng)面愈合了78.8％(如圖4)。

實(shí)施例2

(1)配置三種負(fù)載不同功能性物質(zhì)的紡絲溶液a、紡絲溶液b和紡絲溶液c，其中：

紡絲溶液a配置：將聚己內(nèi)酯溶解在溶劑氯仿和n,n-二甲基甲酰胺的混合溶液中，其中高分子質(zhì)量濃度為12wt％，后加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的5wt％的抗生素類藥物紅霉素，攪拌至溶液透明均一即得到紡絲溶液a；

紡絲溶液b配置：將水溶性合成高分子聚乙烯醇和羧甲基殼聚糖溶解在水中，其中高分子質(zhì)量濃度為20wt％，后加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的0.1wt％的交聯(lián)劑京尼平，后再加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的20wt％的酶類物質(zhì)木瓜蛋白酶，攪拌至溶液透明均一即得到紡絲溶液b；

紡絲溶液c配置：將聚乳酸溶解在溶劑氯仿和n,n-二甲基甲酰胺中，其中高分子質(zhì)量濃度為18wt％，后加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的0.5wt％的激素類藥物曲安奈德，攪拌至溶液透明均一即得到紡絲溶液c；

(2)將紡絲溶液a、b、c，分別裝載到針頭a、b、c中進(jìn)行多針頭靜電紡絲，三針頭成等邊三角形分布，針頭之間的距離為5厘米，電紡絲設(shè)備的工作電壓為30千伏，以鋁箔為陰極接收產(chǎn)物，接收距離為30厘米。得到的復(fù)合多功能納米纖維創(chuàng)面修復(fù)生物敷料纖維直徑分布為700～1200nm；

小鼠體內(nèi)創(chuàng)面愈合實(shí)驗(yàn)按照實(shí)施例1中進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示本發(fā)明制備的多功能納米纖維創(chuàng)面修復(fù)生物敷料處理的創(chuàng)面9天后完全愈合，而對(duì)照組的創(chuàng)面9天后創(chuàng)面愈合了70.6％。

實(shí)施例3

(1)配置三種負(fù)載不同功能性物質(zhì)的紡絲溶液a、紡絲溶液b和紡絲溶液c，其中：

紡絲溶液a配置：將聚乳酸-乙醇酸共聚物在溶劑氯仿和丙酮的混合溶液中，其中高分子質(zhì)量濃度為35wt％，后加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的3wt％的抗生素類藥物左氧氟沙星，攪拌至溶液透明均一即得到紡絲溶液a；

紡絲溶液b配置：將水溶性合成高分子聚乙烯醇和海藻酸鈉溶解在水中，其中高分子質(zhì)量濃度為12wt％，后加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的1wt％的交聯(lián)劑京尼平，后再加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的3wt％的酶類物質(zhì)溶菌酶，攪拌至溶液透明均一即得到紡絲溶液b；

紡絲溶液c配置：將聚己內(nèi)酯溶解在溶劑氯仿和n,n-二甲基甲酰胺中，其中高分子質(zhì)量濃度為20wt％，后加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的15wt％的激素類藥物得保送，攪拌至溶液透明均一即得到紡絲溶液c；

(2)將紡絲溶液a、b、c，分別裝載到針頭a、b、c中進(jìn)行多針頭靜電紡絲，三針頭成等邊三角形分布，針頭之間的距離為10厘米，電紡絲設(shè)備的工作電壓為20千伏，以鋁箔為陰極接收產(chǎn)物，接收距離為25厘米。得到的復(fù)合多功能納米纖維創(chuàng)面修復(fù)生物敷料纖維直徑分布為600～1500nm(如圖5)；

小鼠體內(nèi)創(chuàng)面愈合實(shí)驗(yàn)按照實(shí)施例1中進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示本發(fā)明制備的多功能納米纖維創(chuàng)面修復(fù)生物敷料處理的創(chuàng)面11天后完全愈合，而用對(duì)照組處理的創(chuàng)面11天后創(chuàng)面愈合了83.9％。

實(shí)施例4

(1)配置三種負(fù)載不同功能性物質(zhì)的紡絲溶液a、紡絲溶液b和紡絲溶液c，其中：

紡絲溶液a配置：將聚乳酸-乙醇酸共聚物在溶劑氯仿中，其中高分子質(zhì)量濃度為20wt％，后加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的5wt％的抗生素類藥物紅霉素，攪拌至溶液透明均一即得到紡絲溶液a；

紡絲溶液b配置：將水溶性合成高分子聚乙烯醇溶解在水中，其中高分子質(zhì)量濃度為15wt％，后加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的2wt％的交聯(lián)劑戊二醛，后再加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的11wt％的酶類物質(zhì)膠原酶，攪拌至溶液透明均一即得到紡絲溶液b；

紡絲溶液c配置：將聚乳酸溶解在溶劑氯仿和n,n-二甲基甲酰胺混合溶液中，其中高分子質(zhì)量濃度為5wt％，后加入相對(duì)于高分子質(zhì)量的20wt％的激素類藥物曲安奈德，攪拌至溶液透明均一即得到紡絲溶液c；

(2)將紡絲溶液a、b、c，分別裝載到針頭a、b、c中進(jìn)行多針頭靜電紡絲，三針頭成等邊三角形分布，針頭之間的距離為15厘米，電紡絲設(shè)備的工作電壓為30千伏，以鋁箔為陰極接收產(chǎn)物，接收距離為10厘米。得到的復(fù)合多功能納米纖維創(chuàng)面修復(fù)生物敷料纖維直徑分布為500～1400nm；

小鼠體內(nèi)創(chuàng)面愈合實(shí)驗(yàn)按照實(shí)施例1中進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示本發(fā)明制備的多功能納米纖維創(chuàng)面修復(fù)生物敷料處理的創(chuàng)面10天后完全愈合，而用對(duì)照組處理的創(chuàng)面10天后創(chuàng)面愈合了78.4％。