一种止血透气隔菌纳米纤维膜的制备方法及止血透气隔菌纳米纤维膜、及止血透气隔菌敷料与流程

本发明涉及医用伤口护理的，进一步地说，是涉及用于一种止血透气隔菌纳米纤维膜的制备方法及止血透气隔菌纳米纤维膜、及止血透气隔菌敷料。

背景技术：

1、医用敷料，是指用以覆盖疮、伤口或其他损害表面的医用材料，主要起到保护伤口、促进伤口愈合的作用。传统敷料主要是纱布、绷带、棉纱、创可贴之类，只能起到保护伤口的作用。现有的医用敷料存在诸多问题，如不能防水，影响病人正常生活，粘连伤口，不能阻隔外来细菌感染，伤口顺应性差，运动部位的伤口难以贴合，不能促进伤口愈合等问题。

2、针对以上缺点，有些敷料采用聚氨酯半透膜、聚乙烯微孔膜作为敷料的外层，具有良好的防水性能和细菌阻隔性，但是聚氨酯半透膜不利于伤口愈合，也不利于伤口渗出液排出。还有部分敷料通过添加抗菌剂(如银离子)预防伤口感染，但是存在耐药性的问题，而且银离子具有细胞毒性，对人体肝脏等器官有损害。

3、因此，上述敷料存在防水性能、细菌阻隔性和透气性无法兼顾的问题，需要开发一款伤口渗出液排出性好，有效阻隔外来细菌感染的医用敷料。

4、另外，止血敷料的需求度也比较高，有效的止血是外科手术、外伤中急需解决的主要问题。壳聚糖是自然界唯一的阳离子多糖，具有低过敏原性和天然抗菌性，能够快速止血，因此特别适合用于战场急救；此外，壳聚糖还具有生物相容性，可在体内降解、吸收，促进伤口愈合，减少疤痕的产生及抗炎作用等，因此在止血、抑菌、创伤修复敷料的应用上有着巨大的优势。

5、综上，开发一款伤口渗出液排出性好，透气性好，有效阻隔外来细菌感染，且具有快速止血功能的医用敷料具有巨大的市场应用前景。

技术实现思路

1、为解决现有技术中出现的问题，本发明提出了一种止血透气隔菌纳米纤维膜的制备方法及止血透气隔菌纳米纤维膜、及止血透气隔菌敷料。本发明的止血透气隔菌纳米纤维膜及采用其制备的透气隔菌敷料能够止血，透气隔菌，伤口渗出液排出性好，对伤口无刺激，不易被破坏，换药时无碎片残留，工艺简单，适合工业生产。

2、本发明的目的之一是提供一种止血透气隔菌纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：

3、(1)纺丝液a的制备：向溶剂a中，加入疏水性高分子，充分溶解，制得纺丝液a；

4、(2)纺丝液b的制备：向溶剂b中，加入电导率调节剂和疏水性高分子，充分溶解，得到纺丝液b；

5、(3)外层纳米纤维膜的制备：将所述纺丝液a进行静电纺丝，制得外层纳米纤维膜；

6、(4)复合纤维膜的制备：在所述外层纳米纤维膜上接收所述纺丝液b进行静电纺丝制得的纤维，形成内层纳米纤维膜；所述外层纳米纤维膜和内层纳米纤维膜形成复合纤维膜；

7、(5)止血剂溶液的制备：向溶剂c中，加入止血剂，充分溶解，制得止血剂溶液；

8、(6)止血透气隔菌纳米纤维膜的制备：将所述止血剂溶液负载在所述复合纤维膜的内层纳米纤维膜上，从而制得所述止血透气隔菌纳米纤维膜；

9、所述溶剂a为混合溶剂，优选自沸点大于100℃的有机溶剂与沸点在100℃及以下的溶剂形成的混合溶剂；

10、所述溶剂b选自沸点大于100℃的有机溶剂中的一种或组合；

11、所述溶剂c选自甲酸、乙酸、三氟乙酸、乳酸、盐酸、六氟异丙醇或水中的一种或组合。

12、在本发明中溶剂c溶剂包括但不仅限于上述溶剂，现有中常用的能溶解止血剂的溶剂也在本发明的可选范围之中。

13、在本发明中，步骤(1)、(2)和/或(5)中充分溶解的手段采用现有技术常规的技术手段，如搅拌、加热等其他手段中的一种或组合；加热温度、搅拌速度也无特殊要求，只要保证能实现充分溶解的目的即可。

14、在本发明中，静电纺丝除温度、湿度外，其余纺丝工艺参数参照现有常规工艺参数进行选择或通过常规工艺参数调整获得。优选外层纳米纤维膜纺丝工艺参数为：纺丝电压14-20kv，纺丝距离15-20cm，纺丝速率0.5-1.5ml/h；

15、内层纳米纤维膜纺丝工艺参数为：纺丝电压13-17kv，纺丝距离10-16cm，纺丝速率0.5-2ml/h。

16、优选地，

17、所述溶剂a或溶剂b中，沸点大于100℃的有机溶剂相同或不同，各自独立选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二氧六环、辛烷、甲苯、甲酸、乙酸、甲酰胺、乙酰胺、乙酸丁酯、乙二醇、丙二醇、丁醇、环己酮、环戊酮或n-甲基吡咯烷酮中的一种或组合；

18、在本发明中沸点大于100℃的有机溶剂包括但不仅限于上述溶剂，现有常用的在此沸点范围的有机溶剂也在本发明的可选范围之中。

19、所述溶剂a中，沸点在100℃及以下的溶剂选自四氢呋喃、丙酮、氯仿、二氯甲烷、三氯乙烷、乙腈、正己烷、环己烷、乙醚、甲醇、乙醇、丙醇、三氟乙醇、六氟异丙醇、乙酸乙酯、三氟乙酸、甲基乙基酮或水中的一种或组合；和/或，

20、在本发明中沸点在100℃及以下的溶剂包括但不仅限于上述溶剂，现有中常用的在此沸点范围的有机溶剂也在本发明的可选范围之中；

21、所述溶剂a中，沸点大于100℃的有机溶剂和沸点在100℃及以下的溶剂的质量比为0.5～9：1。

22、优选地，

23、所述纺丝液a和纺丝液b中的疏水性高分子相同或不同，各自独立地选自聚氨酯、聚己内酯丝素蛋白、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚羟基丁酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯中的一种或组合；和/或，

24、在本发明中疏水性高分子包括但仅限于上述物质种类，现有中常用的疏水性高分子也在本发明的可选范围之中；

25、所述止血剂包括但不限于壳聚糖，现有技术中其他具有止血功能的材料也在本发明的可选范围之中；和/或，

26、所述溶剂c中还包括溶剂d；

27、所述溶剂d选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二氧六环、甲苯、甲酰胺、乙酰胺、乙酸丁酯、环己酮、环戊酮、四氢呋喃、丙酮、氯仿、二氯甲烷、三氯乙烷、乙腈、三氟乙醇、乙酸乙酯、甲基乙基酮或n-甲基吡咯烷酮中的一种或组合；

28、所述溶剂d在所述溶剂c中的体积百分含量为1％～10％。

29、溶剂d的加入可以使止血剂更好的粘在纳米纤维表面，同时，溶剂d也能够使复合纤维膜表面部分溶解，使止血剂与纤维之间粘结增强。

30、优选地，

31、所述纺丝液a中，

32、疏水性高分子的浓度为12wt％～25wt％；更优选为14wt％～25wt％；和/或，

33、所述纺丝液b中，

34、疏水性高分子的浓度为6wt％～12wt％；更优选为6wt％～10wt％；和/或，电导率调节剂的浓度为0.0.001wt％～3wt％，优选为0.01wt％～1wt％；和/或，

35、所述止血剂溶液中，

36、止血剂的浓度为1wt％～10wt％。

37、优选地，

38、所述电导率调节剂选自无机盐、离子型表面活性剂、季铵盐、水、盐酸或醋酸中的一种或组合。

39、更优选地，

40、所述无机盐选自氯化钠或氯化锂中的一种或组合；和/或，

41、所述离子型表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠中的一种或组合；和/或，

42、所述季铵盐选自二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、烷基二甲基苄基氯化铵或辛基癸基二甲基氯化铵中的一种或组合。

43、优选地，

44、步骤(3)中静电纺丝的纺丝温度在10℃以上，纺丝湿度在10％以上；和/或，

45、步骤(4)中静电纺丝的纺丝温度在30℃以上，纺丝湿度在40％以上；和/或，

46、步骤(6)中，所述负载的方法为喷涂法；和/或，

47、优选地，

48、步骤(3)中静电纺丝的纺丝温度为10～30℃，纺丝湿度为10％～50％；

49、步骤(4)中静电纺丝的纺丝温度为30～50℃，纺丝湿度为40％～90％；

50、步骤(6)中，所述负载的方法为为静电喷雾法喷涂；

51、在本发明中，喷涂的方法采用现有技术中的喷涂方法即可，如静电喷雾法等；喷涂的工艺参数参照现有常规工艺参数进行选择或通过常规工艺参数调整获得，以使止血剂有效负载在复合纤维膜上即可，更优选静电喷雾的电压为10～30kv，溶液挤出速率为0.5～2ml/h，环境温度为20～40℃，湿度在10％～40％。

52、在本发明中，向复合纤维膜喷涂止血剂溶液时，朝向复合纤维膜的内层纳米纤维膜喷涂，因为内层纤维膜是贴合伤口的那一面，止血剂更多地负载在内层纤维膜上，更有利于止血。

53、在本发明中，静电喷雾法所用的止血剂用量少，止血剂在内层纤维膜很快干燥，不会渗透到外层纤维膜上，相比于溶液直接涂布的方式，静电喷雾法能够避免止血剂浪费，降低成本。

54、本发明的目的之二是提供本发明的目的之一所述的制备方法制备的止血透气隔菌纳米纤维膜，所述止血透气隔菌纳米纤维膜包括复合纤维膜和止血剂；

55、以所述止血透气隔菌纳米纤维膜的总重量为100％计，所述止血剂的含量为0.1wt％-2wt％；

56、所述复合纤维膜中，外层纳米纤维膜中纤维之间的平均孔径大于内层纳米纤维膜中纤维之间的平均孔径。

57、优选地，

58、所述复合纤维膜中，

59、所述外层纳米纤维膜的纤维平均直径为350～800nm；纤维之间的平均孔径为400nm～800nm；厚度为10～200微米；优选外层纳米纤维膜的纤维平均直径为500～800nm；纤维之间的平均孔径为500nm～800nm；

60、所述内层纳米纤维膜的纤维平均直径为50nm～300nm；纤维之间的平均孔径为50～300nm；厚度为10～200微米；优选内层纳米纤维膜的纤维平均直径为50nm～100nm；纤维之间的平均孔径为50～200nm；

61、所述内层纳米纤维膜中纤维的搭接点之间彼此粘连。

62、本发明的目的之三是提供本发明的目的之二所述的止血透气隔菌纳米纤维膜制备的止血透气隔菌敷料。

63、发明原理：

64、本发明外层纳米纤维膜采用低沸点和高沸点两种溶剂，低沸点溶剂在纺丝过程中更易挥发，相对于仅使用高沸点溶剂，可以使外层纳米纤维膜中形成的纤维直径较粗，孔径也较大。内层纳米纤维膜仅采用高沸点溶剂，制备的纳米纤维细，孔径也较小。本发明在内层纳米纤维膜的制备过程中，纺丝温度较高，高温可以保证残留的溶剂挥发干净，使纤维之间粘连而不溶并。外层纳米纤维膜孔径大，内层纳米纤维膜孔径小，在形成医用敷料时，内层纳米纤维膜朝向伤口，外层纳米纤维膜在内层纳米纤维膜上部，内外两层纳米纤维膜之间形成类似具有毛细管效应的锥形连通孔，由于是疏水性纳米纤维材料，可以利用毛细管效应，附加压力内层纳米纤维膜较大，外层纳米纤维膜较小，从而将伤口渗透液向外部排，形成单向透水，提高阻水性能。

65、静电纺丝通常用的湿度是20-40％，湿度高不利于溶剂挥发，残留的溶剂容易导致纤维塌陷、纤维之间粘并在一起，并且纤维直径均一性差。本发明内层纳米纤维膜通过高沸点溶剂纺丝，在高湿度环境下，能够抑制溶剂挥发速度，使纤维之间彼此粘连，同时，提高纺丝温度，也能避免残留的溶剂过多，导致纤维塌陷、粘并，使内层纳米纤维膜中仅纤维的搭接点之间彼此粘连。加入电导率调节剂，能够提高电导率，与其他组分配合降低纤维直径，提高纤维均一性。电导率调节剂中的水、生理盐水在纺丝过程中挥发，残留物对人体无害。

66、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

67、本发明的止血透气隔菌纳米纤维膜，既能止血，又能阻隔细菌防止伤口感染，细菌阻隔率100％，同时具有高透气性，非接触蒸汽透过率高达8253/(m2·24h)，而市售施乐辉“爱立妥”薄膜敷料，非接触蒸汽透过率仅仅1260g/(m2·24h)；并满足医用敷料防水要求；

68、本发明的止血透气隔菌纳米纤维膜中的复合纤维膜，内层纤维彼此粘连后，可以使较细的纤维抗拉能力增强，相对于纤维之间没有粘连点，仅仅是搭接在一起纤维，本发明的内层纤维膜的纤维之间有粘连点，拉伸强度更高；本发明的外层纤维纤维膜的纤维直径较粗，强度也较高；同时本发明的内层纤维膜的纤维上存在残留溶剂，会和外层纤维粘连在一起，形成整体强度较高的复合纤维膜，不易被粘连分层。使用时，本发明的复合纤维膜不易分层，不易被摩擦破坏失去阻隔效果，并且换药时不会残留在伤口表面，导致组织炎症。

69、本发明的止血透气隔菌纳米纤维膜中的复合纤维膜，采用内外两层纳米纤维膜的结构，外层纳米纤维膜孔径大，内层纳米纤维膜孔径小，内外两层纳米纤维膜形成锥形连通孔。利用毛细管效应，内层纳米纤维膜孔径的附加压力大，外层纳米纤维膜孔径的附加压力小，从而将水从内部向外部排出，形成单向透水，从而提高阻水性能。

70、静电纺丝制备纳米纤维膜是由纳米纤维无规则堆积形成的，纤维交织形成的孔大小不均一，并且工业化生产时，纳米纤维膜局部可能会存在缺陷，若采用单一膜，基本无法实现100％阻隔细菌。本发明采用两层梯度孔径的纳米纤维膜复合，能够保证复合纤维膜的孔径完全小于500nm(细菌的大小在0.5-6微米左右)，还能消除局部缺陷的影响，保证复合纤维膜100％阻隔细菌，达到医用敷料隔菌性能的要求(国标要求医用敷料隔菌性能须100％阻隔细菌)。

71、本发明的止血透气隔菌纳米纤维膜是在复合纤维膜上引入壳聚糖形成的。壳聚糖的聚阳离子与血红细胞膜表面的阴离子结合使红细胞凝集，同时激活血小板聚集，活化凝血酶，从而达到快速止血的目的；同时，壳聚糖可以在渗血的创面形成凝胶层，保护创面；最后壳聚糖具有抗菌功能，与透气隔菌的复合纤维膜配合，既能清除创面上的细菌，防止伤口感染，又能阻止外部细菌侵袭伤口。

72、本发明的止血透气隔菌纳米纤维膜，对伤口无刺激，工艺简单，适合工业生产。