[发明专利]一种具有抗感染功能的可吸收人工硬脑膜及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于生物医学材料领域，具体涉及一种具有抗感染功能的可吸收人工硬脑膜及其制备方法与应用。

背景技术

硬脑膜是一层位于头骨内侧和大脑外侧的结缔组织，是保护脑组织的天然屏障。开放性颅骨损伤、肿瘤转移及其他脑颅疾患等原因均会造成硬脑膜缺损，进而导致脑脊液漏的发生。同时，由于细菌性脑膜炎等导致的颅内感染仍然是颅脑术后常见的严重并发症。文献报道，术后颅内感染的发生率仍然高达0.2％～5％。术后一旦出现感染，不仅大大增加患者的医疗费用，严重者会导致手术的失败及死亡。因此如何有效修复硬脑膜缺损并防治术后感染是脊柱外科、神经外科医生及生物材料领域的科学家亟待解决的问题。

目前已有多种材料制成的人工硬脑膜正在临床使用，主要可分为两大类：生物衍生材料和人工合成高分子材料。生物衍生材料主要有同种异体的人体硬脑膜及异种的猪/牛源心包膜、真皮基质以及利用牛肌腱I型胶原制备的生物膜等。人工合成高分子材料主要包括聚酯类可降解高分子，如聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯以及聚氨酯等。此外还包括聚四氟乙烯等不可降解高分子材料。但到目前为止，临床中使用上述材料制成的人工硬脑膜产品都不具有防治术后感染的功能，不能很好地满足临床需要。

壳聚糖是自然界中发现的唯一一种带阳离子的碱性多糖，具有良好的生物相容性、降解性和预防组织粘连特性，更重要的是大量研究已证实其具有优异的广谱抑菌特性，已在临床上得到了广泛应用，因此是用于制备抗感染人工硬脑膜的理想材料。

中国发明专利CN 103480042 A，发明名称为：“一种人工硬脊膜及其制备方法和使用方法”，公开了一种具有双层结构的人工硬脊膜，由取向性的聚乳酸/乙醇酸共聚物纤维膜内层和无取向性的聚乳酸/乙醇酸共聚物-壳聚糖纤维膜外层组成。该人工硬脊膜虽然可实现硬膜再生及预防瘢痕及粘连的目的，但存在如下缺点：(1)外层纤维采用聚乳酸/乙醇酸共聚物和壳聚糖复合而成，而当壳聚糖含量较低时，抗感染活性必然会受到限制，而该专利中也未提及此人工硬脑膜的抗感染性能；(2)在临床使用过程中需要将外层和内层纤维分开放置在脑膜缺损位置，同时还需要再两层之间涂覆粘结剂，极大增加了临床使用过程中的不便。中国发明专利CN 103656749 A，发明名称为“一种复合型可降解的抗菌人工硬脑膜及其制备方法”，公开了一种包含万古霉素或盐酸氧氟沙星注射液、壳聚糖及β-甘油磷酸钠的抗菌人工硬脑膜，但该产品主要是利用材料组合中的抗生素药物来实现抗菌目的，壳聚糖仅作为药物载体。同时该人工硬脑膜作为药械结合产品存在注册报批困难等问题，不易实现产业化开发和临床应用。

因此，目前临床上迫切需要一种抗感染效果良好、同时制备和临床使用过程简单、可缝合又可直接贴附使用、产业化前景广阔的人工硬脑(脊)膜修补材料。

发明内容

本发明的目的是为临床提供一种具有良好的抗感染功能，柔韧性、粘附性和力学强度良好、降解速率适中且在体内可完全降解吸收的、能显著促进硬脑膜再生、同时既可缝合又可直接贴附使用的抗感染型人工硬脑膜。

本发明所提供的抗感染型人工硬脑膜，由具有双层结构的纳米纤维膜和三维多孔结构的高分子材料复合而成。

所述双层结构的纳米纤维膜由可降解聚酯纳米纤维膜和壳聚糖纳米纤维膜两层结构复合而成，其中，纳米纤维的直径在100-1000纳米之间、纤维间孔径尺寸在300-3000纳米之间。

所述双层结构的纳米纤维膜的厚度为0.05-2毫米，其中，所述可降解聚酯纳米纤维膜的厚度为0.04-1.5毫米，所述壳聚糖纳米纤维膜的厚度为0.01-0.5毫米。

所述双层结构的纳米纤维膜由可降解聚酯高分子材料和壳聚糖材料依次通过静电纺丝制备而成。

所述可降解聚酯高分子选自聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸、聚对二氧环己酮、聚三亚甲基碳酸酯、聚乙二醇、聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、聚丁二酸丁二醇酯及聚氨酯中的一种或几种的共聚物，重均分子量在30-500KDa之间。

优选地，所述可降解聚酯高分子为左旋聚乳酸-己内酯共聚物，重均分子量为300KDa。

所述壳聚糖的脱乙酰度在60％以上，重均分子量在10-100万之间。

优选地，所述壳聚糖的脱乙酰度为90％，重均分子量为70万。

所述三维多孔结构的高分子材料由天然高分子制成，存在于所述纳米纤维膜的内部及表面。