牛至精油-玉米醇溶蛋白纳米纤维膜及其制备方法和应用

本发明涉及高分子医用材料生产，具体涉及一种牛至精油-玉米醇溶蛋白纳米纤维膜及其制备方法和应用。

背景技术：

1、皮肤在防止各种伤害方面起着极其重要的防御作用。然而，诸如物理损伤和疾病等各种因素都可能对皮肤组织的完整性构成威胁。因此，当皮肤完整性受到破坏时，必须迅速重建皮肤的结构和功能特征，以确保止血并将微生物感染的风险降至最低。当皮肤组织被破坏或损伤，导致皮肤的细胞完整性被破坏时，需要天然无毒的抗菌敷料作为临时屏障，防止外部感染，同时促进受损皮肤的愈合。理想的伤口敷料必须满足几个固有的要求，才能促进伤口快速愈合并降低感染风险。第一，它能够吸收伤口渗出液，维持潮湿的伤口环境；确保气体交换和养分供应；第二，支持细胞粘附、迁移、生长和分化；第三，具有抗菌性能防止细菌生长。

2、当前应用于治疗伤口的敷料主要有水凝胶、水胶体、泡沫等。纳米纤维因具有比表面积大，孔隙率高、透气性好、吸收能力可调的特点，使其成为新型伤口敷料的有力竞争者。静电纺丝技术制备出的纳米纤维膜，可以仿生天然细胞外基质结构，为愈伤组织的细胞粘附、增殖和生长提供了支撑载体，因此在生物医药行业具有潜在的应用价值。

3、随着多药耐药性菌数量的逐年增加，人们将目光投向了天然抑菌活性物质，其中精油具有抑菌、抗炎、抗氧化等生物活性，已被负载在电纺纳米纤维膜中用于伤口的愈合。然而在静电纺丝过程中，需要选用相应的高聚物将精油负载在其上面，目前的高聚物中如高密度聚乙烯(hdpe)，聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等，虽然具有优异的机械性能和阻隔性能，但对人体健康和环境有一定的危害。天然高聚物具有生物安全性高、可生物降解等特性，现已广泛用于静电纺丝的基材。因此，现有技术中将天然高聚物应用到静电纺丝技术中，通过共混静电纺丝将精油负载在天然高聚物上，但是该方法存在精油负载率低，使用过程中精油容易发生突释，进而影响使用效果。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中将精油与天然高聚物进行共混静电纺丝，存在精油负载率低的问题，本发明提供了一种牛至精油-玉米醇溶蛋白纳米纤维膜及其制备方法和应用。

2、本发明通过表面活性剂能够使玉米醇溶蛋白纺丝溶液形成乳液状静电纺丝溶液；乳液状静电纺丝溶液与牛至精油能够形成水包油体系，水包油体系在静电纺丝过程中能够更好地将牛至精油负载到玉米醇溶蛋白上，有效提高了精油的负载率，进而能够充分发挥出精油的抑菌效果。

3、为实现上述目的，本发明的具体技术方案如下。

4、本发明第一方面提供了一种牛至精油-玉米醇溶蛋白纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：

5、将玉米醇溶蛋白纺丝溶液与表面活性剂混合，室温下搅拌，得到乳液状静电纺丝溶液；

6、将牛至精油与乳液状静电纺丝溶液中混合，室温下搅拌，均质，得到牛至精油/玉米醇溶蛋白纺丝溶液；

7、将牛至精油/玉米醇溶蛋白纺丝溶液进行静电纺丝，得到牛至精油-玉米醇溶蛋白纺丝纳米纤维膜。

8、本发明中的牛至精油具有良好的抗菌，抗炎，抗氧化，抗肿瘤，抗真菌，抗病毒活性。玉米醇溶蛋白是玉米粒中一种不溶于水的疏水性贮藏蛋白，它含有脯氨酸、亮氨酸和谷氨酰胺等非极性氨基酸而具有疏水性。与其他蛋白质对比，其疏水性强、耐热性强、阻止氧气流动、弹性强和良好的生物降解性。通过乳液静电纺丝溶液与牛至精油形成水包油结构，能够将牛至精油更好地负载到玉米醇溶蛋白上，提高对牛至精油的负载率，从而使得到的牛至精油-玉米醇溶蛋白纳米纤维膜具有更好的抗菌效果。

9、在一个优选的实施例中，所述牛至精油/玉米醇溶蛋白纺丝溶液为水包油的牛至精油/玉米醇溶蛋白纺丝溶液。

10、水包油的牛至精油/玉米醇溶蛋白纺丝溶液不仅能够避免使用过程中牛至精油的突释，同时还能够有效提高牛至精油的负载率。

11、在一个优选的实施例中，所述玉米醇溶蛋白纺丝溶液的质量分数为25％；

12、所述玉米醇溶蛋白纺丝溶液与表面活性剂的体积比为1:500～1000。

13、在一个优选的实施例中，所述牛至精油的质量分数为2.5～10％；

14、所述牛至精油与乳液静电纺丝溶液的体积比为1:0.006～0.025。

15、在一个优选的实施例中，所述玉米醇溶蛋白纺丝溶液的具体制备过程如下：

16、将玉米醇蛋白粉末与无水乙醇和冰醋酸的混合溶液混合，得到玉米醇溶蛋白纺丝溶液；

17、所述无水乙醇和冰醋酸的混合溶液中冰醋酸与无水乙醇的体积比30：70。

18、在一个优选的实施例中，所述牛至精油-玉米醇溶蛋白纺丝纳米纤维膜中牛至精油-玉米醇溶蛋白纺丝纳米纤维的直径为215～319nm。

19、在一个优选的实施例中，制备牛至精油/玉米醇溶蛋白纺丝溶液的过程中，所述搅拌的时间为1～1.5h，所述均质的时间为2～3min。

20、在一个优选的实施例中，所述静电纺丝的条件为：所述静电纺丝的电压为21kv，纺丝距离为13～15cm。纺丝的温度为室温；纺丝的进样速率为3ml/h。

21、本发明第二方面提供了一种牛至精油-玉米醇溶蛋白纺丝纳米纤维膜，所述牛至精油-玉米醇溶蛋白纺丝纳米纤维膜是通过本发明第一方面提供的制备方法得到的。

22、本发明第三方面提供了一种治疗伤口敷料，所述治疗伤口敷料是由本发明第二方面提供的牛至精油-玉米醇溶蛋白纺丝纳米纤维膜制备而成。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

24、(1)本发明中的乳液状静电纺丝溶液与牛至精油能够形成水包油体系，同时还有助于形成的水包油体系在静电纺丝过程中能够更好地负载到玉米醇溶蛋白上，有效提高了精油的负载率，进而能够充分发挥出精油的抑菌效果。其中，负载率最高可达到85％，有效解决的了使用过程中精油因发生突释影响抗菌效果的问题，有效提高了精油的稳定性，使得到的牛至精油-玉米醇溶蛋白纳米纤维膜具有更好的抗菌效果。

25、(2)本发明制备得到的牛至精油-玉米醇溶蛋白纺丝纳米纤维直径小，具有抗氧化抗菌性能，同时作为活性成分载体玉米醇溶蛋白，具有良好的生物相容性，是一种可再生，可生物降解的环保材料；采用牛至精油作为抗菌活性成分，抗菌效果好，无毒副作用，无刺激性。

技术特征：

1.一种牛至精油-玉米醇溶蛋白纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述牛至精油/玉米醇溶蛋白纺丝溶液为水包油的牛至精油/玉米醇溶蛋白纺丝溶液。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述玉米醇溶蛋白纺丝溶液的质量百分数为25％；

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述牛至精油的质量百分数为2.5～10％；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述玉米醇溶蛋白纺丝溶液的具体制备过程如下：

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述牛至精油-玉米醇溶蛋白纺丝纳米纤维膜中牛至精油-玉米醇溶蛋白纺丝纳米纤维的直径为215～319nm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备牛至精油/玉米醇溶蛋白纺丝溶液的过程中，所述搅拌的时间为1～1.5h，所述均质的时间为2～3min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述静电纺丝的条件具体如下：

9.一种根据权利要求1～8任一项所述的方法制备得到的牛至精油-玉米醇溶蛋白纺丝纳米纤维膜。

10.一种治疗伤口敷料，其特征在于，所述治疗伤口敷料是由权利要求9所述的牛至精油-玉米醇溶蛋白纺丝纳米纤维膜制备而成。

技术总结本发明提供了一种牛至精油‑玉米醇溶蛋白纳米纤维膜的制备方法，涉及高分子医用材料生产技术领域，包括以下步骤：在玉米醇溶蛋白纺丝溶液中加入表面活性剂，搅拌，得到乳液静电纺丝溶液；将牛至精油加入到乳液静电纺丝溶液中，搅拌，均质，得到牛至精油/玉米醇溶蛋白纺丝溶液；将牛至精油/玉米醇溶蛋白纺丝溶液进行静电纺丝，得到牛至精油‑玉米醇溶蛋白纳米纤维膜。本发明制备得到的牛至精油‑玉米醇溶蛋白纳米纤维膜负载率高，并且具有更好的抗菌以及抗氧化效果。技术研发人员：白希,玛依热·阿不力提甫,王英波,魏琴受保护的技术使用者：新疆师范大学技术研发日：技术公布日：2024/5/16