[发明专利]一种壳聚糖衍生物纳米纤维膜伤口敷料的制备方法和应用

说明书

一种壳聚糖衍生物纳米纤维膜伤口敷料的制备方法和应用，其属于材料技术领域。该方法包括以下步骤：将脂肪酸与N‑羟基琥珀酰亚胺反应制备出FA‑NHS，将纳米二氧化钛、硫酸铜、柠檬酸添加到无水甲酸中，采用超声波分散，配制成无水甲酸分散液；将壳聚糖溶解其中，配制成壳聚糖无水甲酸溶液；将聚乙烯醇无水甲酸溶液与壳聚糖无水甲酸溶液以一定比例混合，将FA‑NHS添加到混合甲酸溶液中配制成壳聚糖FA‑NHS静电纺丝液，过滤、抽真空脱泡后进行静电纺丝，得到具有蓄热调温功能的CS‑g‑FA‑NHS纳米纤维膜。该纳米纤维膜对人体和环境安全无毒，具有良好的可生物降解性和生物活性，具有促进细胞生长的作用，在医用创面敷料领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种壳聚糖衍生物纳米纤维膜伤口敷料的制备方法和应用，属于材料科学领域。

背景技术

医用敷料在应用时与人体密切接触，人体的生命活动需要一个恒温的条件，温度过高或过低都会影响人体的生命活动。具有蓄热调温功能的医用材料可以在环境温度升高时吸热，在环境温度降低时放热，从而维持一个恒定的温度，促进人体组织的再生和伤口的痊愈。

壳聚糖是自然界唯一的天然碱性多糖，具有良好的抗菌性，且其还具有良好的生物相容性及可生物降解性，壳聚糖纳米纤维膜在医学工程领域具有良好的应用前景。壳聚糖的原料甲壳素目前在自然界中贮量仅次于纤维素，资源十分丰富。

壳聚糖本身没有蓄热调温功能，但壳聚糖可以通过侧基上的氨基与脂肪酸N-羟基琥珀酰亚胺酯相结合，生成壳聚糖-g-脂肪酸N-羟基琥珀酰亚胺酯接枝聚合物，由于脂肪烃侧链具有局部结晶性，可以在环境温度降低时形成折叠链片晶放热，而在环境温度升高时，片晶解体而吸热，从而起到蓄热调温的作用，同时保持纤维的形态稳定。

发明内容

为解决上述问题，制备出具有蓄热调温功能的CS-g-FA-NHS纳米纤维膜伤口敷料，本发明提供一种CS-g-FA-NHS纳米纤维膜伤口敷料的静电纺丝方法，在配制壳聚糖纺丝液时，将脂肪酸N-羟基琥珀酰亚胺酯添加进去，通过静电纺丝生成纳米纤维膜之后，再在真空条件下使纤维中的脂肪酸N-羟基琥珀酰亚胺酯进一步与壳聚糖大分子链发生化学反应，使具有相变功能的脂肪链与壳聚糖大分子链通过共价键连接。

通过脂肪酸与N-羟基琥珀酰亚胺酯反应，生成脂肪酸N-羟基琥珀酰亚胺酯，再与壳聚糖共混静电纺丝，后期通过抽真空加热的方法使壳聚糖与脂肪酸N-羟基琥珀酰亚胺酯发生接枝反应，通过引入N-羟基琥珀酰亚胺基团可以增加接枝反应效率；脂肪酸与N-羟基琥珀酰亚胺化学反应式1，如下：

静电纺丝是制备纳米纤维的有效方法，但壳聚糖在高压作用下，聚合物内部离子基团的排斥力增加，聚合物难以从针头处喷射出来，所以静电纺丝难度大，通过与聚乙烯醇共混、同时在纺丝液中添加铜离子的方法，来提高壳聚糖静电纺丝性能，从而制备出具有蓄热调温功能的壳聚糖衍生物纳米纤维膜伤口敷料。

为了顺利实现壳聚糖溶液的静电纺丝，本发明采用无水甲酸为溶剂，相比于壳聚糖静电纺丝常用的三氟乙酸溶剂，无水甲酸具有价格低廉的优势。同时为了提高壳聚糖溶液的静电纺丝性能，本发明在纺丝液中加入一定比例的聚乙烯醇和铜离子，聚乙烯醇也是一种医用材料，不会影响CS-g-FA-NHS纳米纤维膜的生物安全性，而铜离子也有助于改善壳聚糖静电纺丝性能，并能增强CS-g-FA-NHS纳米纤维膜的抗菌功能。

所述CS-g-FA-NHS纳米纤维膜的制备方法包括如下步骤，

步骤一：将脂肪酸（FA）与N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）以1:1的摩尔比分别加入到二甲基甲酰胺（DMF）中，FA与DMF的摩尔比为1:10，先在0℃的冰浴中搅拌反应2小时，再在室温下搅拌反应6小时，反应结束后将DMF蒸馏去除，得到脂肪酸N-羟基琥珀酰亚胺酯（FA-NHS）。