[发明专利]一种可拉伸纳米纤维膜及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及纳米医用纤维材料制备的技术领域，具体公开一种可拉伸纳米纤维膜及其制备方法和应用。所述可拉伸纳米纤维膜具有芯壳结构，芯层包括氨基化壳聚糖载体和掺杂在所述氨基化载体中的抗菌药物；壳层包括聚氨酯载体，以及掺杂在所述聚氨酯载体中的聚N‑异丙基丙烯酰胺和N‑TiO₂/活性炭。可拉伸纳米纤维膜通过同轴静电纺丝技术制备得到。本发明制备的纳米纤维膜具有拉伸性能优异、吸附性能强、抑菌时间长和自清洁的优势，可显著提高创面的愈合效果，在医用敷料领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及纳米医用纤维材料制备的技术领域，尤其涉及一种可拉伸纳米纤维膜及其制备方法和应用。

背景技术

皮肤具有阻挡异物和病原侵入、防止体液流失等功能，既是人体重要的保护屏障，又是机体免疫系统的重要组成部分，当人体皮肤受到损伤后需要使用医用敷料来保护伤口。医用敷料是暂时覆盖创面的一种皮肤替代物，其主要作用是吸收伤口渗出液，避免细菌感染。因此，医用敷料需要具备抑菌、止血和一定的力学性能，尤其是在手指、膝盖、关节和胳膊肘等部位，需要具备可拉伸性能。

壳聚糖是一种具有天然抗血凝性的碱性多糖，具有优异的生物活性和良好的生物降解能力，同时，还具有一定的止血和抗菌消炎等功效，有利于促进创伤组织再生和减少瘢痕生成。但是，目前常用的壳聚糖类纳米纤维敷料或者水凝胶类敷料等与抗菌药物的结合力较弱，无法达到使抗菌药物缓释的效果，且可拉伸性能较差，不能很好地适用于活动关节部位，而且，医用敷料与皮肤接触时间长，与皮肤创口的血液、油渍等一直粘附在敷料上会导致创面愈合效果不佳。因此，有必要研发一种拉伸性能好、具有药物缓释效果且可以自清洁的医用纳米纤维膜。

发明内容

针对现有技术中目前普遍使用的壳聚糖类医用敷料可拉伸性能差、不具有药物缓释效果以及不能自清洁的问题，本发明提供一种可拉伸纳米纤维膜及其制备方法和应用。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种可拉伸纳米纤维膜，具有芯壳结构，芯层包括氨基化壳聚糖载体和掺杂在所述氨基化载体中的抗菌药物；壳层包括聚氨酯载体，以及掺杂在所述聚氨酯载体中的聚N-异丙基丙烯酰胺和N-TiO₂/活性炭。

本发明中所述聚氨酯为热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)。

相对于现有技术，本发明提供的可拉伸纳米纤维膜，采用氨基化改性壳聚糖作为抗菌药物的载体，通过改性壳聚糖分子链上的氨基对抗菌药物进行大面积吸附、结合，提高抗菌药物与壳聚糖的结合力以及抗菌药物在壳聚糖上的负载量，同时，还可减少在制备纳米纤维膜过程中抗菌药物的损失，从而提高抗菌药物的负载有效度，并将其作为芯层采用弹性聚氨酯作为壳层对其进行包覆，可使纳米纤维膜具有优异的可拉伸性，同时，聚氨酯载体中复合具有温度敏感性的聚N-异丙基丙烯酰胺，可使纳米纤维膜在接触皮肤的瞬间体积骤缩，从而使得纳米纤维孔径增大，从而实现抗菌药物在孔结构中的缓慢释放，提高了纳米纤维膜的抑菌时间和有效性，除此之外，聚氨酯载体中复合具有优异吸附性能和光催化自清洁性能的N-TiO₂/活性炭，可使纳米纤维膜接触的血液和油渍等在可见光下自行分解，提高创面的自清洁性和抗菌长效性，且掺杂N-TiO₂/活性炭，也可增加壳层对抗菌药物的吸附作用，有利于抗菌药物从芯层向壳层迁移，进一步提高纳米纤维膜的抗菌长效性。

优选的，所述氨基化壳聚糖是由四乙烯五胺和二异丙基碳二亚胺对壳聚糖进行改性得到。

优选的，所述氨基化壳聚糖中的氨基含量为30％-33％。

选择四乙烯五胺和二异丙基碳二亚胺对壳聚糖进行改性，可显著提高改性壳聚糖中的氨基含量，使得氨基含量高达30％-33％，从而有利于提高抗菌药物在壳聚糖载体中的负载量。

优选的，所述氨基化壳聚糖载体与聚氨酯载体的质量比为1:7-22。