[發明專利]一種改性明膠/鈮酸鉀鈉復合的電活性抗菌生物敷料及其制備與應用

有效

• 申請號: 201710795554.9
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107802878B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 寧成云;翟錦霞;于鵬;易新;周文浩;周正難
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: A61L15/42
• 分類號: A61L15/42;A61L15/32;A61L15/18;A61L15/20
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳智英

本發明屬于生物敷料的技術領域，公開了一種改性明膠/鈮酸鉀鈉復合的電活性抗菌生物敷料及其制備與應用。所述電活性抗菌生物敷料主要由明膠甲基丙酸酯水凝膠與鈮酸鉀鈉壓電粒子或明膠甲基丙酸酯水凝膠與鈮酸鉀鈉納米纖維在引發劑的作用下固化成膜，然后通過極化處理制備而成；所述明膠甲基丙酸酯水凝膠是通過甲基丙烯酸酐改性明膠得到；所述鈮酸鉀鈉壓電粒子是將五氧化二鈮、碳酸鉀和碳酸鈉通過高溫固相反應得到；所述鈮酸鉀鈉納米纖維通過靜電紡絲制備而成。本發明的生物敷料具有良好的壓電性、生物相容性，與創面貼合良好，可維持創面濕潤環境，不粘連傷口；同時具有一定的強度和柔韌性，可實現高效抗菌、傷口的快速愈合。

技術領域

本發明屬于生物敷料的技術領域，涉及一種電活性生物敷料及其制備方法，具體涉及到一種三維網絡狀抗菌生物敷料及其制備方法，所述生物敷料結合了電場和明膠甲基丙烯酸酯水凝膠的優異性能，具有電場抗菌、促進傷口快速愈合和明膠甲基丙烯酸酯水凝膠天然生物相容性、保濕性的優勢。本發明的生物敷料應用于創面修復的敷料。

背景技術

皮膚是保護人體最大的器官，一旦發生損傷，必須得到快速有效的愈合。而敷料主要功能是覆蓋、保護破損皮膚，同時提供有助于傷口愈合的環境，傳統的敷料主要包括棉紗布、棉球等天然纖維材料類敷料、合成纖維類敷料、水膠體類敷料等。這些類敷料具有較好的吸水性，可以保持創面的干燥、清爽，具備物理隔離、保護創面的功能。但是這些類敷料存在與滲出物結痂，造成傷口粘連，換藥時引起二次疼痛，另外在維持濕潤環境的同時，也為細菌等微生物的入侵提供了溫床，因此研究具有與傷口貼附良好、傷口濕潤而不干燥、抗菌效果顯著的敷料十分必要。

由于天然高分子材料明膠是膠原蛋白經部分變性或化學處理水解得到的天然產物。而膠原蛋白由動物的結締組織(骨、軟骨、皮膚、腱、朝等)中的生膠質量中提取出來的蛋白質。明膠和從動物組織中提取出來的膠原蛋白質的氨基酸組成大致相同，在化學成分上很相似。明膠具有優良的物理化學性能，如親水性強，具有形成膠凍能力，側鏈基因反應活性高及便于化學改性接枝等。由于這些優點，明膠被廣泛應用于各種領域，如食品，醫藥，化妝品，及印刷業等。同時，它來源廣泛、價格低廉，具有很好的生物相容性，是敷料材料的最好的選擇。但是該材料并不具有好的抗菌性和電活性。

另外眾所周知傷口處存在內源性電場，內源性電場可以促進傷口的快速愈合，但是對于糖尿病足部潰瘍、燒傷等難愈合的傷口，內源性電場不足以促進傷口愈合。

發明內容

為了克服現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種改性明膠/鈮酸鉀鈉復合的電活性抗菌生物敷料及其制備方法。所述電活性抗菌生物敷料是一種電活性三維網絡狀抗菌生物敷料，具有一定柔韌性、較好的保濕性；同時還具有壓電性，從而實現抗菌性能、誘導細胞向傷口處遷移，進而促進傷口的快速愈合。本發明的電活性抗菌生物敷料還具有以下優點：與創面貼合良好，避免傷口接觸細菌、有害微粒；良好的吸濕性，生物相容性、不粘連傷口等等。

本發明的另一目的在于提供由上述改性明膠/鈮酸鉀鈉復合的電活性抗菌生物敷料的應用。所述電活性抗菌材料用作創面愈合的敷料，特別是內源性電場不足的創面愈合敷料。

本發明的目的通過以下技術手段實現：

一種具有三維網狀結構改性明膠/鈮酸鉀鈉復合的電活性抗菌生物敷料主要由明膠甲基丙酸酯水凝膠與鈮酸鉀鈉壓電粒子或明膠甲基丙酸酯水凝膠與鈮酸鉀鈉納米纖維在引發劑的作用下固化成膜，然后通過極化處理制備而成。

所述明膠甲基丙酸酯水凝膠是通過甲基丙烯酸酐改性明膠得到；所述鈮酸鉀鈉壓電粒子是將五氧化二鈮、碳酸鉀和碳酸鈉通過高溫固相反應得到；所述鈮酸鉀鈉納米纖維通過靜電紡絲制備而成。

所述明膠甲基丙酸酯水凝膠，具有三維網絡狀結構，具有與創面貼合良好，避免傷口接觸細菌、有害微粒；良好的吸濕性，生物相容性、不粘連傷口等等優點。

所述明膠甲基丙酸酯水凝膠的制備方法，包括以下步驟：