專利名稱：一種生物敷料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物敷料及其制備方法，特別是一種由生物材料制成的，廣泛用于治療大面積皮膚缺損的醫(yī)用材料—生物敷料，及其制備方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)和全球每年有大量的皮膚缺損患者，主要是安全事故、燒傷患者和因疾病引起的大面積皮膚潰瘍患者?；ぜ艾F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代武器和頻發(fā)的戰(zhàn)爭(zhēng)，使燒傷患者人數(shù)每年居高不下；隨著老齡人口比例的迅速增加、環(huán)境的惡化，全球因糖尿病等疾病引起的大面積皮膚潰瘍患者隨之增加。因此，對(duì)生物敷料的需求日趨增加。生物敷料的種類有多種，其中以生物相容性優(yōu)良的天然高分子為主要原料的新型生物敷料的治療效果為佳。蠶絲絲素蛋白以其天然的生物相容性、獨(dú)特的材料性質(zhì)、對(duì)人體的安全性、可利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)增進(jìn)功能等特點(diǎn)成為開發(fā)新型生物敷料的重要研究對(duì)象之一。日本和我國(guó)對(duì)絲素生物敷料開展了應(yīng)用研究，以前的研究和專利主要集中在薄膜型材料方面，例如申請(qǐng)?zhí)?2138127.5的中國(guó)專利申請(qǐng)公開了，在絲素蛋白中加入了家蠶熟織物作為增強(qiáng)層的技術(shù)。但是該敷料非海綿狀，因此在柔軟性、透氣性和排除積液功能方面存在不足。申請(qǐng)?zhí)?0102103.6的中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)岬搅?，采用多孔絲素材料可以提高柔軟性和排除積液的功能，但是需添加其它的化合物，而且不帶增強(qiáng)層，影響絲素生物敷料發(fā)揮其天然的生物相容性和治療效果，并且強(qiáng)度不足。目前，現(xiàn)有技術(shù)中沒有覆蓋在生物敷料表面便于調(diào)控創(chuàng)面濕度的膜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)的、具有良好的生物相容性、較佳的治療效果、較強(qiáng)的強(qiáng)度的用于治療大面積皮膚缺損的絲素生物敷料及其這種生物敷料的科學(xué)合理、可操作性強(qiáng)的制備方法。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是該生物敷料，其特點(diǎn)是該生物敷料單獨(dú)采用絲素海綿多孔材料，或在其上復(fù)合纖維網(wǎng)狀加強(qiáng)層。
本發(fā)明生物敷料所述的絲素海綿多孔材料與纖維網(wǎng)狀加強(qiáng)層的復(fù)合層表面覆蓋一層有孔的高分子膜。
本發(fā)明生物敷料所述的絲素海綿多孔材料含有純的絲素蛋白，纖維網(wǎng)狀加強(qiáng)層為纖維彈性網(wǎng)狀加強(qiáng)層。提供一種生物敷料。
本發(fā)明的生物敷料的絲素海綿多孔材料為純絲素蛋白質(zhì)材料，不含有其他復(fù)合或混合材料成分。表面有皮膜，皮膜上有不規(guī)則裂隙。內(nèi)為孔徑大小較均勻，長(zhǎng)短徑相接近的孔狀結(jié)構(gòu)，改變絲素溶液濃度、催化劑濃度、凍結(jié)溫度等制備條件，平均孔徑可在30～400μm微米調(diào)節(jié)。海綿結(jié)構(gòu)能增加材料的柔軟性，皮膜上的裂隙和內(nèi)部的孔狀結(jié)構(gòu)有助于吸附緩釋治療藥物、隔著敷料進(jìn)行藥物治療、調(diào)控創(chuàng)面濕度等。材料不溶于水和生理鹽水、酒精、碘酒等一般醫(yī)用藥水。
本發(fā)明的生物敷料的絲素海綿多孔材料可以經(jīng)過多次反復(fù)冷凍以使其表面的皮膜上產(chǎn)生更多的不規(guī)則裂隙，提高生物敷料的治療效果。
本發(fā)明的生物敷料的纖維網(wǎng)狀加強(qiáng)層是采用纖維機(jī)織、編制、無紡方法制成的網(wǎng)狀材料。纖維材料應(yīng)對(duì)人體無害；在消毒、儲(chǔ)藏、治療過程中，在接觸治療藥物和體液時(shí)，不產(chǎn)生對(duì)人體有害的溶解物、分解物在醫(yī)用材料方面已有應(yīng)用的纖維，如絲素、聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯腈、纖維素、碳纖維以及以上原料的復(fù)合纖維、混紡纖維。本發(fā)明的生物敷料的纖維網(wǎng)狀加強(qiáng)層若具有彈性則效果更佳。
本發(fā)明的生物敷料的有孔高分子膜是在膜制備過程中形成多孔結(jié)構(gòu)的，或者是在膜上開孔。這有孔的高分子膜可以壓延成型，也可以機(jī)織成型。膜上的孔，便于調(diào)控創(chuàng)面濕度，必要時(shí)也可以通過這些孔向創(chuàng)面施加藥物。高分子膜應(yīng)對(duì)人體無害在消毒、儲(chǔ)藏、治療過程中，在接觸治療藥物和體液時(shí)，不產(chǎn)生對(duì)人體有害的溶解物、分解物；在醫(yī)用材料方面已有應(yīng)用原料如硅橡膠、聚氨基甲酸乙酯、聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯腈、纖維素及其以上高分子的共聚物、復(fù)合物。本發(fā)明的生物敷料可以由絲素海綿多孔材料和纖維網(wǎng)狀加強(qiáng)層構(gòu)成；也可以在由絲素海綿多孔材料和纖維網(wǎng)狀加強(qiáng)層構(gòu)成的生物敷料表面覆蓋一層有孔高分子膜。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案還有該生物敷料的制備方法，其特點(diǎn)是所述的生物敷料單獨(dú)采用絲素海綿多孔材料，或在其上復(fù)合纖維網(wǎng)狀加強(qiáng)層；其制備方法為在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3-10％的純絲素蛋白水溶液中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5～10％的絲素蛋白固化催化劑，把此溶液加入模具內(nèi)，將模具置于-50～-2℃的溫度下冷凍，待完全凍結(jié)后，再延長(zhǎng)凍結(jié)時(shí)間10分鐘～4小時(shí)，穩(wěn)固絲素蛋白固化反應(yīng)；從冷凍室取出模具，室溫解凍或在模具中加入蒸餾水解凍；凍結(jié)、解凍步驟可以反復(fù)多次進(jìn)行；從模具中取出解凍后的材料，用蒸餾水浸泡，多次換水，直至除盡催化劑，瀝除水分至含水率40％～80％后，將產(chǎn)品消毒、包裝。
本發(fā)明生物敷料的制備方法所述的在模具內(nèi)加入加了絲素蛋白固化催化劑的純絲素蛋白水溶液步驟前，在模具底層先平鋪一層纖維網(wǎng)狀加強(qiáng)層，再將該溶液加入模具，浸透模具底層平鋪的纖維網(wǎng)狀加強(qiáng)層。
本發(fā)明生物敷料的制備方法所述的從模具中取出解凍后的材料，用蒸餾水浸泡、除盡催化劑、瀝除水分步驟后，在其表面覆蓋一層有孔的高分子膜，再將產(chǎn)品消毒、包裝。
本發(fā)明生物敷料的制備方法所述的絲素蛋白固化催化劑采用水溶性環(huán)氧化合物。
本發(fā)明生物敷料的制備方法所述的絲素蛋白的固化催化劑采用水溶性脂肪族縮水甘油醚環(huán)氧樹脂、水溶性縮水甘油酯環(huán)氧樹脂、海因環(huán)氧樹脂。
本發(fā)明所采用的水溶性脂肪族縮水甘油醚環(huán)氧樹脂、水溶性縮水甘油酯環(huán)氧樹脂、海因環(huán)氧樹脂固化催化劑如如CH2OCHCH2O(CH2CH2O)nCH2CHOCH2，n＝1～22CH2OCHCH2O(CH3CHCH2O)nCH2CHOCH2，n＝1～3CH2OCHCH2OCH2CHOHCH2OCH2CHOCH2CH2OCHCH2OCH2CH(OHCH2CHOCH2)CH2OCH2CHOCH2本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及效果在于將天然絲素制成海綿多孔材料，中間復(fù)合有纖維網(wǎng)狀加強(qiáng)層，提高了敷料的柔軟性、透氣性和強(qiáng)度以及排除積液的功能；在敷料的非創(chuàng)傷接觸面上可以附帖有孔的高分子膜，因此在調(diào)節(jié)創(chuàng)傷面濕度、透氣性方面具有良好的效果。本發(fā)明的敷料的創(chuàng)傷接觸面為多孔的純絲素材料，不添加其它的化合物，充分發(fā)揮了其天然的生物相容性和治療效果。本發(fā)明生物敷料的制備方法科學(xué)合理、可操作性強(qiáng)。
具體實(shí)施例方式
蠶繭剝?nèi)ダO衣，去蛹，得到清潔繭殼。用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％的碳酸鈉水溶液精練繭殼2次，除去絲膠，每次30分鐘，精練溫度98～100℃，浴比1∶100。精練后用水洗凈絲膠，干燥，得到絲素纖維。用氯化鈣水溶液溶解絲素纖維，溶解溫度約98～100℃，絲素∶氯化鈣∶水＝1克∶25克∶25毫升。將溶解后得到的溶液灌入纖維素透析膜中，在流水中透析2～4日，除去氯化鈣，濃縮透析后的溶液，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％～10％的絲素蛋白質(zhì)水溶液。
實(shí)施例1在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6％的絲素蛋白質(zhì)水溶液中加入5％溶液體積百分比的固化催化劑乙二醇二縮水甘油醚，均勻攪拌混合，將混合溶液一薄層加入模具，在-50～-2℃溫度下凍結(jié)。本實(shí)施例采用-20℃溫度下凍結(jié)3小時(shí)。取出模具，在模具中加入蒸餾水解凍。將解凍后的材料在蒸餾水中浸泡3天，每天多次換水，去除固化催化劑和游離絲素蛋白。瀝除水分至一定含水量后，消毒，包裝。
本實(shí)施例制造的生物敷料是由單一的絲素海綿多孔材料構(gòu)成的。由于拉伸斷裂強(qiáng)度有限，因此本產(chǎn)品主要適用于小面積的創(chuàng)面治療。
本實(shí)施例制造的生物敷料其內(nèi)部平均孔徑80-200μm；拉伸斷裂強(qiáng)度50-200KPa；拉伸斷裂伸長(zhǎng)40-80％；透濕率150-400g/m2h。
實(shí)施例2在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4％的絲素蛋白質(zhì)水溶液中加入3％溶液體積百分比的固化催化劑聚丙二醇二縮水甘油醚。在模具底層平鋪聚酰胺網(wǎng)狀加強(qiáng)層，將溶液一薄層加入模具，在-50～-2℃溫度下凍結(jié)。本實(shí)施例采用-30℃溫度下凍結(jié)2小時(shí)。取出模具，自然溫度下解凍，使加入的材料與模具松開。也可以繼續(xù)補(bǔ)充蒸餾水，將蒸餾水浸沒材料，再次將模具置于-30℃溫度下凍結(jié)2小時(shí)。反復(fù)進(jìn)行凍結(jié)、解凍步驟。將解凍后的材料在蒸餾水中浸泡3天，每天多次換水，去除固化催化劑和游離絲素蛋白。瀝除水分至一定含水量后，消毒，包裝。
本實(shí)施例制造的生物敷料是由絲素海綿多孔材料和纖維彈性網(wǎng)狀加強(qiáng)層構(gòu)成的。大大地提高了拉伸斷裂強(qiáng)度，適用于各種不同大小面積的創(chuàng)面的治療。
本實(shí)施例制造的生物敷料其內(nèi)部平均孔徑150-250μm；拉伸斷裂強(qiáng)度500Kpa-2MPa；拉伸斷裂伸長(zhǎng)60-120％；透濕率150-350g/m2h。
實(shí)施例3在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的絲素蛋白質(zhì)水溶液中加入5％溶液體積百分比的固化催化劑二羧酸二縮水甘油酯。在模具底平鋪彈性聚氨基甲酸乙酯網(wǎng)狀加強(qiáng)層，將溶液—薄層加入模具，在-50～-2℃溫度下凍結(jié)。本實(shí)施例采用-20℃溫度下凍結(jié)4小時(shí)。取出模具，使材料在自然溫度下解凍。將解凍后的材料在蒸餾水中浸泡3天，每天多次換水，去除固化催化劑和游離絲素蛋白，瀝除水分至一定含水量后，貼上有孔的硅橡膠膠膜，消毒，包裝。
有孔的高分子膜的孔徑和孔距可根據(jù)實(shí)際使用的要求來確定，一般孔徑為0.5-3mm，孔距為3-20mm。
有孔的高分子膜可以單獨(dú)包裝和消毒，使用時(shí)貼附在絲素海綿多孔材料的表面。
本實(shí)施例制造的生物敷料其內(nèi)部平均孔徑100-220μm；拉伸斷裂強(qiáng)度500Kpa-2MPa；拉伸斷裂伸長(zhǎng)60-120％；透濕率50-300g/m2h。其中拉伸斷裂強(qiáng)度和拉伸斷裂伸長(zhǎng)為未貼附有孔的高分子膜時(shí)的值。
權(quán)利要求
1.一種生物敷料，其特征在于該生物敷料單獨(dú)采用絲素海綿多孔材料，或在其上復(fù)合纖維網(wǎng)狀加強(qiáng)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物敷料，其特征在于所述的絲素海綿多孔材料與纖維網(wǎng)狀加強(qiáng)層的復(fù)合層表面覆蓋一層有孔的高分子膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物敷料，其特征在于所述的絲素海綿多孔材料含有純的絲素蛋白，纖維網(wǎng)狀加強(qiáng)層為纖維彈性網(wǎng)狀加強(qiáng)層。
4.一種生物敷料的制備方法，其特征在于所述的生物敷料單獨(dú)采用絲素海綿多孔材料，或在其上復(fù)合纖維網(wǎng)狀加強(qiáng)層；其制備方法為在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3-10％的純絲素蛋白水溶液中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5～10％的絲素蛋白固化催化劑，把此溶液加入模具內(nèi)，將模具置于-50～-2℃的溫度下冷凍，待完全凍結(jié)后，再延長(zhǎng)凍結(jié)時(shí)間10分鐘～4小時(shí)，穩(wěn)固絲素蛋白固化反應(yīng)；從冷凍室取出模具，室溫解凍或在模具中加入蒸餾水解凍；凍結(jié)、解凍步驟可以反復(fù)多次進(jìn)行；從模具中取出解凍后的材料，用蒸餾水浸泡，多次換水，直至除盡催化劑，瀝除水分至含水率40％～80％后，將產(chǎn)品消毒、包裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物敷料的制備方法，其特征在于所述的在模具內(nèi)加入加了絲素蛋白固化催化劑的純絲素蛋白水溶液步驟前，在模具底層先平鋪一層纖維網(wǎng)狀加強(qiáng)層，再將該溶液加入模具，浸透模具底層平鋪的纖維網(wǎng)狀加強(qiáng)層。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的生物敷料的制備方法，其特征在于所述的從模具中取出解凍后的材料，用蒸餾水浸泡、除盡催化劑、瀝除水分步驟后，在其表面覆蓋一層有孔的高分子膜，再將產(chǎn)品消毒、包裝。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物敷料的制備方法，其特征在于所述的絲素蛋白固化催化劑采用水溶性環(huán)氧化合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物敷料的制備方法，其特征在于所述的絲素蛋白的固化催化劑采用水溶性脂肪族縮水甘油醚環(huán)氧樹脂、水溶性縮水甘油酯環(huán)氧樹脂、海因環(huán)氧樹脂。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于治療大面積皮膚缺損的生物敷料及其制備方法。該生物敷料以蠶絲中提取的絲素蛋白為主要原料，由絲素海綿多孔材料單獨(dú)或與纖維網(wǎng)狀加強(qiáng)層復(fù)合、以及在其表面覆蓋一層有孔的高分子膜構(gòu)成。本發(fā)明生物敷料具有優(yōu)良的生物相容性，以及良好的柔韌性和強(qiáng)度、治療藥物的滲透性、創(chuàng)面濕度調(diào)控性，對(duì)創(chuàng)面愈合有明顯的促進(jìn)作用。本發(fā)明生物敷料的制備方法科學(xué)合理、可操作性強(qiáng)。
文檔編號(hào)A61L15/16GK1736352SQ20051006065
公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2005年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月7日
發(fā)明者閔思佳, 吳豪翔, 朱良均 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)