[发明专利]人工皮肤替代材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可作为皮肤修复的人工皮肤替代材料及其制备方法。

背景技术

    皮肤是人体的最大器官，具有重要的物理、化学及生物学屏障功能。烧伤或创伤后引起的局部或全身损害都与皮肤屏障的丧失有关，早期切痂、封闭修复缺损皮肤、恢复其屏障功能，是烧伤治疗的根本目标。人工皮肤作为一种皮肤创伤修复材料和损伤皮肤的替代品，可以使皮肤大面积和深度烧伤的患者，在自体皮不够的情况下，进行修复治疗并使之恢复因皮肤创伤丧失的生理功能。对大面积烧伤创面的早期覆盖及后期整复，寻找理想的皮肤替代物就更显得特别重要。理想皮肤替代物应符合的条件包括：粘附性好；能保持水和热量的正常通透率；无毒性；无抗原性；具持久性；具柔韧性；参与正常宿主的防御功能；对细菌具有屏障作用；促进创面修复；不引起炎症反应；可随患者的生长发育而相应地增长扩大；具有与自体皮相似的机械性能和外观等。目前尚未见有能完全满足上述条件的理想皮肤替代物报道。

Piakrell于1942年首次研制成了对氨基苯磺酰氨膜，现在对合成和改性生物相容性材料的研究仍在继续深入，将合成材料与生物材料的杂化、交联、互穿网络，以及最近的人工合成类天然材料即仿生材料，是研究的方向。目前合成的人工皮肤主要存在的问题是无法保持创面湿润、创面愈合延迟、容易脱落、病原菌易透过等问题。理想的人工皮肤应具备的特点包括：经济、易获得、体外可保持较长时间；耐用且可随时得到，具有柔韧性和一定的机械强度；有防细菌侵入及水分丢失的屏障功能；移植后能随创面生长，但不会过度增生；安全、不携带病毒。

聚氨酯（PU）材料以其优异的物理机械性能、良好的血液和组织相容性、低毒等优点，自1937年问世以来，其优良的抗凝血性能，低毒性，临床应用中良好的相容性，无畸变作用，无过敏反应，在医学上的用途日益广泛；其优良的弹性和韧性，优异的耐磨、软触感、耐湿气、耐多种化学药品性能，加工性能好，加工方式多样，以及可采用通用的方法灭菌，暴露在X射线下性能不变等，也是制备各种医用弹性制品的首选材料。

发明内容

    针对上述情况，本发明首先提供了一种具有优良性能、可作为皮肤修复的人工皮肤替代材料，并进一步提供了该人工皮肤替代材料的制备方法。

    本发明的人工皮肤替代材料，是一种以聚氨酯（PU）材料为基层，其表面被覆有与聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）经接枝共聚改性形成的结构层的膜状产品，其中聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）与聚氨酯（PU）材料的摩尔比为(0.1~1):1，PNIPAAm的接枝率为基层PU材料质量的20%~150%。其中所说的基层PU材料，为由分子中含有羟基的聚酯多元醇或聚醚多元醇中的至少一种作为羟基供体成分，与分子中含有异氰酸酯基团的异氰酸酯成分聚合而成，异氰酸酯成分中的异氰酸酯基团与羟基供体成分中总羟基数的摩尔比为(0.8~1.8):1。

以分子中含有多羟基的羟基供体成分与含有异氰酸酯基团的异氰酸酯成分为原料，经本体聚合或溶液聚合，是目前PU材料的常用制备方式和手段。

本发明人工皮肤替代材料的基层PU材料中，羟基供体成分中所说的聚酯多元醇，可以选择包括但并非仅限于通常可由己二酸与乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、一缩二乙二醇等二醇中的至少一种缩聚而成的己二酸系聚酯二醇，如，聚己二酸乙二醇酯二醇，聚己二酸亚丁基酯二醇，聚羟基脂肪酸酯二醇等；或者是通常由芳香族二元羧酸（或酸酐、酯），与二元和/或多元醇形成的芳香族聚酯多元醇，如聚邻苯二甲酸一缩二乙二醇酯二醇，聚邻苯二甲酸-1,6-己二醇聚酯二醇，聚邻苯二甲酸新戊二醇聚酯二醇等；此外，还可以是如聚己内酯二醇，聚碳酸酯二醇等中的至少一种。

所说羟基供体成分中的聚醚多元醇同样也可以选择包括但并非仅限于聚氧化丙烯二醇，聚四氢呋喃醚二醇，乙二胺聚醚多元醇，蓖麻油、橄榄油中的至少一种。

上述羟基供体成分中的聚醚多元醇和/或聚酯多元醇在本发明人工皮肤的基层PU材料中，均属于是用于调节制品粘弹性的软段结构部分。其中，聚酯多元醇类的聚氨酯制品能具有更好的生物相容性，在特定酶的作用下也较易发生降解反应；聚醚多元醇类的聚氨酯制品则可具有相对的生物惰性，不易发生降解反应。因此，羟基供体成分中聚醚多元醇与聚酯多元醇原则上可以任意比例搭配使用，并可以根据对制品所希望和需要的功能、特性要求，改变和调整羟基供体成分中两类多元醇的具体搭配比例。