本發(fā)明屬于復(fù)合纖維敷料,更具體地說,涉及一種變色纖維敷料及其制備方法。
背景技術(shù):
1、傷口的愈合過程是一個(gè)復(fù)雜的生物學(xué)過程,涉及到多種細(xì)胞和分子的相互作用。傳統(tǒng)的傷口敷料主要起到保護(hù)傷口、防止感染和促進(jìn)傷口愈合的作用,但對(duì)于傷口愈合程度的監(jiān)測較為困難。醫(yī)生需要通過觀察傷口的外觀、觸感和可能的滲出物來判斷愈合情況,這種方法不僅依賴醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn),而且有時(shí)難以準(zhǔn)確判斷,在揭開敷料觀察傷口愈合程度的過程中可能還會(huì)對(duì)傷口造成二次傷害,對(duì)于醫(yī)務(wù)工作人員來說增加了自身的工作負(fù)擔(dān)。在慢性傷口愈合過程中,ph值被認(rèn)為是最具決定性的標(biāo)志物,傷口滲出液使傷口ph?值由正常的微酸性4.80-5.70?增加到?7.4?以上,健康皮膚的ph值通常為弱酸性(ph=4.80-5.70),然而,當(dāng)皮膚形成創(chuàng)面時(shí),ph值為弱堿性(ph=7.5-8.7)。因此,可在敷料中使用ph敏感材料,監(jiān)測創(chuàng)面ph值來了解創(chuàng)面愈合狀況,可根據(jù)這一性質(zhì)將變色纖維材料應(yīng)用于傷口敷料,設(shè)計(jì)出基于ph變色指示傷口的載藥纖維材料,方便病人和醫(yī)生在不更換敷料的情況下監(jiān)測感染情況,避免在摘下繃帶時(shí)細(xì)菌會(huì)乘虛而入,可以僅僅通過觀察敷料顏色的變化來了解傷口的愈合階段和細(xì)菌感染情況,有利于指導(dǎo)合理用藥。
2、姜黃素是從姜黃中提取的一種植物多酚,也是姜黃中發(fā)揮藥理作用的最重要的活性成分。其是一種新型的天然?ph指示染料,隨著溶液ph值的增加,姜黃素提取物的最大吸收波長向長波方向移動(dòng),遇堿溶液可由黃色變?yōu)榧t色,且姜黃素具有抗菌、抗炎和抗氧化作用。pan(pan?n,?qin?j,?feng?p,?li?z,?song?b.?color-changing?smart?fibrousmaterials?for?naked?eye?real-time?monitoring?of?wound?ph[j].?journal?ofmaterials?chemistry?b,?2019,?7:?2626-2633.)等人通過靜電紡負(fù)載姜黃素納米纖維膜,原位實(shí)時(shí)可視化監(jiān)控傷口愈合情況,結(jié)果表明負(fù)載姜黃素纖維膜在ph值由6.0-9.0表現(xiàn)出明顯顏色變化,從黃色到紅色棕色,很容易被人類肉眼發(fā)現(xiàn)。但姜黃素顏色穩(wěn)定性會(huì)受外界環(huán)境干擾導(dǎo)致其穩(wěn)定性和生物相容性都相對(duì)較差。同時(shí)傳統(tǒng)的傷口敷料采用猶如聚酯纖維等不可降解材料,通常缺乏回收利用——它們要么被焚燒,要么被填埋,造成環(huán)境污染。
3、針對(duì)上述問題也進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn),如中國專利申請(qǐng)?zhí)朿n202211011534.5,公開日為2023年1月31日,該專利公開了一種明膠/聚酯纖維敷料及其制備方法,明膠/聚酯纖維敷料由直徑為300-1500nm的超細(xì)纖維構(gòu)成,包含ph指示劑,能夠?qū)崿F(xiàn)在ph5-9范圍內(nèi)的可視化變色,同時(shí)具有良好的細(xì)胞相容性,明膠/聚酯纖維敷料制備方法為,將聚酯、姜黃素溶于氯仿和n,n-二甲基甲酰胺組成的混合溶劑中作為聚酯紡絲液,將明膠溶于三氟乙醇溶劑中作為明膠紡絲液,對(duì)聚酯紡絲液和明膠紡絲液進(jìn)行共電紡,即可得到明膠/聚酯纖維敷料。該專利的不足之處在于:明膠的提取和加工成本可能較高。
4、又如中國專利申請(qǐng)?zhí)朿n202310376251.9,公開日為2023年7月21日,該專利公開了一種具有單向?qū)б汗δ艿膒h敏感型慢性傷口醫(yī)用敷料及其制備方法。利用姜黃素的抗炎和抗氧化特性對(duì)慢性傷口進(jìn)行針對(duì)性治療,依靠花青素制備對(duì)傷口的理化環(huán)境進(jìn)行表征。當(dāng)傷口從酸性ph值取為堿性ph值,兩個(gè)苯酚基團(tuán)中的一個(gè)被去質(zhì)子化形成苯氧根離子,然后通過電子的重新分布穩(wěn)定共振形成酮。本發(fā)明通過控制靜電紡絲時(shí)間控制各層膜的厚度,使其具有良好的單向?qū)б禾匦?,在能直觀反應(yīng)傷口愈合狀態(tài)的同時(shí),又能防止傷口的過度水合,從而加快傷口愈合進(jìn)程,避免進(jìn)一步惡化。該專利的不足之處在于:各層膜厚度的控制工藝要求較高,整體制備周期長且成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、1、要解決的問題
2、針對(duì)現(xiàn)有傷口敷料功能單一且不利于觀察傷口情況的問題,本發(fā)明提供了一種變色纖維敷料及其制備方法。本發(fā)明的敷料具有良好的生物活性、生物相容性、可降解性、抗菌性和變色指示功能,實(shí)現(xiàn)了多功能化,為傷口愈合的監(jiān)測提供了一種新的有效手段,將大大改善傷口敷料產(chǎn)品的組合,且整個(gè)制備方法步驟簡單,可操作性強(qiáng)。
3、2、技術(shù)方案
4、為解決上述問題,本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。
5、一種變色纖維敷料的制備方法,包括以下步驟:
6、s1:將聚(3-羥基丁酸酯)?和聚(3-羥基辛酸酯-co-3-羥基癸酸酯)形成的聚合物溶于混合溶劑中得到聚合物紡絲溶液;在聚合物紡絲溶液中加入姜黃素;所述混合溶劑為氯仿和二丁醇組成的混合物;
7、s2:對(duì)聚合物紡絲溶液進(jìn)行靜電紡絲得到變色纖維敷料。
8、采用上述技術(shù)方案,通過利用聚(3-羥基丁酸酯)和聚(3-羥基辛酸酯-co-3-羥基癸酸酯)本身良好的生物降解性以及生物相容性,既能減少對(duì)環(huán)境的影響又能夠確保與皮膚的相容性,減少過敏和刺激的風(fēng)險(xiǎn),保證安全性,將大大改善傳統(tǒng)敷料的弊端;同時(shí)通過將玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低的聚(3-羥基辛酸酯-co-3-羥基癸酸酯)與玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高的聚(3-羥基丁酸酯)進(jìn)行共混,使得其在后續(xù)的靜電紡絲工藝中能夠產(chǎn)生具有更好形態(tài)、性能更穩(wěn)定的纖維,從而滿足傷口敷料對(duì)材料強(qiáng)度和柔韌性的雙重要求;并且使用該兩種原料混合可以拓寬變色纖維的變色范圍,使得后續(xù)的變色更為直觀與明顯;最后再通過在聚合物中加入姜黃素,姜黃素作為變色劑,能夠使得該敷料具有變色功能,為醫(yī)生和患者提供直觀的愈合進(jìn)度指示。
9、整個(gè)制備過程步驟簡單,可操作性強(qiáng);且制備的變色纖維敷料在傷口護(hù)理過程中,能夠隨傷口的愈合程度而變色,同時(shí)具備生物相容性、可降解性、抗菌性和變色指示等多種功能,為傷口愈合的監(jiān)測提供了一種新的有效手段,應(yīng)用前景廣闊;
10、更進(jìn)一步的,步驟s1中,所述聚合物中聚(3-羥基丁酸酯)與聚(3-羥基辛酸酯-co-3-羥基癸酸酯)的質(zhì)量比為1:(3~5);所述混合溶劑中氯仿與二丁醇的體積比為(7~10):3。
11、采用上述技術(shù)方案,通過對(duì)兩種原料進(jìn)行質(zhì)量比控制,因聚(3-羥基丁酸酯)具有較高的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性,聚(3-羥基辛酸酯-co-3-羥基癸酸酯)具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及高彈性,控制在一定比例可以使得優(yōu)化纖維性能,保證加工出來的纖維具備良好強(qiáng)韌性的同時(shí)又具備良好彈性;
12、對(duì)混合溶劑中的氯仿以及二丁醇進(jìn)行體積控制,適當(dāng)?shù)娜軇┍壤梢源_保纖維在紡絲過程中保持穩(wěn)定的形態(tài),并減少因溶劑揮發(fā)不均而導(dǎo)致的纖維缺陷;同時(shí)更是避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)的現(xiàn)象,從而節(jié)約成本。
13、更進(jìn)一步的,步驟s1中,所述姜黃素與所述聚合物紡絲溶液的重量比為(1~10):1。
14、采用上述技術(shù)方案,考慮到姜黃素的穩(wěn)定性易受到環(huán)境的干擾,因此通過精準(zhǔn)控制姜黃素的添加量繼而調(diào)控纖維對(duì)光、溫度等環(huán)境因素的響應(yīng)靈敏度,從而實(shí)現(xiàn)更豐富的變色效果和更精確的變色控制;并且姜黃素的加入還可能會(huì)對(duì)纖維的物理性能產(chǎn)生一定影響,因此避免加入過量的姜黃素影響纖維性能下降,也避免了加入過量的姜黃素引發(fā)潛在的生物毒性或過敏反應(yīng),保證整個(gè)敷料的安全性。
15、更進(jìn)一步的,還包括步驟s3:對(duì)變色纖維敷料采用agnps浸涂法進(jìn)行改性,得到具有抗菌性的變色纖維敷料。
16、采用上述技術(shù)方案,agnps浸涂法中通過銀納米粒子出色的抗菌效果對(duì)變色纖維敷料改性,使得變色纖維敷料具備抗菌功能,使得傷口護(hù)理更為高效和安全;同時(shí)agnps浸涂法中利用銀納米粒子的抗菌特性以及金屬增強(qiáng)單線態(tài)氧效應(yīng),增強(qiáng)姜黃素的單線態(tài)氧產(chǎn)生,從而產(chǎn)生協(xié)同抗菌作用,提高姜黃素的穩(wěn)定性。
17、更進(jìn)一步的,所述agnps浸涂法具體包括:采用4000ppm的膠體銀水溶液對(duì)變色纖維敷料進(jìn)行浸涂改性,膠體銀水溶液中納米銀顆粒的大小為10-80nm;且變色纖維敷料在膠體銀水溶液中取出的速度為170?mm/min。
18、更進(jìn)一步的,在進(jìn)行步驟s2之前還包括在聚合物紡絲溶液加入姜黃素之后,再加入libr溶液;且所述libr溶液的添加量為0.002g/ml。
19、采用上述技術(shù)方案,libr溶液的加入提高了整個(gè)聚合物紡絲溶液的電導(dǎo)率,使其在后續(xù)進(jìn)行靜電紡絲時(shí)促進(jìn)電荷傳遞,提高紡絲效率;并且libr溶液的加入能夠使得聚合物紡絲溶液的電場分布更加均勻,減少紡絲過程中的不穩(wěn)定因素,繼而保證了紡絲的穩(wěn)定性。
20、更進(jìn)一步的,步驟s2中,所述靜電紡絲工藝的參數(shù)設(shè)置為:靜電壓為40~50kv;靜電場環(huán)境溫度為22±1.6℃,濕度為38±2.1%,注射速度為0.2~0.8?ml/h。
21、一種變色纖維敷料,采用如上述任一項(xiàng)所述的變色纖維敷料的制備方法制備而成,且變色纖維敷料的厚度為100-200μm,直徑為300-2000nm。
22、采用上述技術(shù)方案,該變色纖維敷料確保了其在傷口護(hù)理中的適用性和有效性;并且具備較好的生物活性、生物相容性、可生物降解性以及抗菌性和可變色性,為傷口的監(jiān)測提供了更為有效且安全的手段。