一种高抗菌性能的屏障膜修复材料及其制备方法

本发明涉及生物材料，特别涉及一种高抗菌性能的屏障膜修复材料及其制备方法。

背景技术：

1、随着人们生活水平的不断提高，牙齿种植的需求量正处于高速增长期。牙槽骨是牙种植和口腔功能修复重建的基础，牙槽骨缺损是牙种植面临的巨大挑战。引导性骨组织再生术(guided bone regeneration，gbr)是目前最有效的牙槽骨缺损重建技术，引导骨再生（guided bone regeneration，gbr）是一种极有前景的骨缺损修复技术，其关键是将一层屏障膜（gbr膜）覆盖于骨缺损区域，阻止周围结缔组织向内生长进入骨缺损区，为骨组织再生提供一个相对封闭的生长空间，从而确保骨再生过程的正常进行。应用于gbr的屏障膜可分为生物可吸收性屏障膜和不可吸收性屏障膜两大类，前者又可分为生物可吸收性胶原膜（以下将简称为胶原膜）和合成可吸收膜。随着gbr理论与技术的出现推动了口腔种植技术的快速发展，对于屏障膜的研究也在不断发展，在临床应用中可吸收膜显示出了更加广泛的应用前景以及良好的临床效果。

2、此外，在牙周手术中也利用膜性材料作为屏障，阻挡牙龈上皮在愈合过程中沿根面生长，阻挡牙龈结缔组织与根面接触，并提供一定的空间，引导具有形成新附着能力的牙周膜细胞优先占领根面，从而在已暴露于牙周袋内的根面上形成新的牙骨质，并有牙周膜纤维埋入，形成牙周组织的再生，即形成新附着性愈合。

3、目前牙齿种植和牙周手术临床上使用的屏障膜常采用胶原膜。胶原具有抗原性弱、生物相容性好、植入体内无排异反应、与组织亲和力强等独特的生物学活性；同时胶原具有生物可降解性，植入体内后会慢慢降解释放大量的氨基酸，为骨再生和牙周组织再生提供充足的营养。此外胶原还可刺激诱导成骨细胞的增殖分化，具有引导骨组织再生和防止骨不连的作用。虽然胶原膜本身具有诸多优良的性能，如良好的骨组织诱导再生功能、可生物降解性、血凝作用、低抗原性、良好的组织相容性等，但其单独使用时无法满足口腔屏障膜修复材料的多功能性要求和高抗菌性的要求，仍然存在着自身的不足，因此，如何改进可吸收性膜的高抗菌性，也是目前研究的一个方向。

4、因此，现有技术需要进行改进。

技术实现思路

1、现有技术中，胶原膜单独使用时无法满足口腔屏障膜修复材料的多功能性要求和高抗菌性的要求，因此，本发明提供一种高抗菌性能的屏障膜修复材料及其制备方法用于解决上述问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种高抗菌性能的屏障膜修复材料，其包括抗菌药物、胶原层、可生物降解脂族聚酯层、抗菌肽和光引发剂，其中，所述抗菌药物搭载在所述胶原层上，所述抗菌肽搭载在所述生物降解脂族聚酯层上，在紫外光照射以及所述光引发剂的条件下，所述胶原层和所述生物降解脂族聚酯层能够发生交联反应。

3、在一种实现方式中，所述高抗菌性能的屏障膜修复材料还包括纳米银，所述纳米银以纳米尺寸分散在所述胶原层和所述可生物降解脂族聚酯层中，所述纳米银的质量分数为0.1%~5%。

4、在一种实现方式中，所述抗菌药物包括壳聚糖、大环内酯类、硝基咪唑类和四环素类中的一种或多种。

5、在一种实现方式中，所述胶原为i型胶原、ii型胶原、iii型胶原、iv型胶原中的任意一种。

6、在一种实现方式中，可生物降解脂族聚酯包括聚乳酸（pla）、聚乙烯酸（pga）、聚己内酯（polyethylene， pcl）以及其共聚物中的任意一种，所述共聚物包括聚乳酸-羟基乙酸共聚物（plga）和聚丙交酯-共-己内酯（plcl）中的任意一种。

7、在一种实现方式中，所述抗菌肽为人工合成的抗菌十肽ksl-w。

8、在一种实现方式中，所述光引发剂包括三联吡啶钌以及与所述三联吡啶钌混合的过硫酸钠，所述三联吡啶钌与所述过硫酸钠的摩尔比为（1:3）～（5:1）。

9、第二方面，本发明还提供一种高抗菌性能的屏障膜修复材料的制备方法，其用于制备上述的高抗菌性能的屏障膜修复材料，其包括以下具体步骤：

10、s1、制备胶原层：将所述胶原溶解在缓冲液中，加入所述抗菌药物后将其混合均匀，形成第一层薄膜；

11、s2、制备可生物降解脂族聚酯层：将所述可生物降解脂族聚酯溶解在有机溶剂中，加入所述抗菌肽并将其混合均匀，形成第二层薄膜；

12、s3、交联处理：在制备好的第一层薄膜和第二层薄膜之间进行紫外光交联，在两者之间形成交联结构后进行干燥和灭菌，得到所述高抗菌性能的屏障膜修复材料。

13、在一种实现方式中，在s1中，所述缓冲液为醋酸溶液，具体包括以下步骤：将胶原溶于0.1～1m的醋酸溶液中得到质量分数为0.1％～2％的胶原溶液，将抗菌药物溶于去离子水中得到质量浓度为0.01％～2％的抗菌药物溶液；将抗菌药物溶液加入胶原溶液中，使抗菌药物的最终质量浓度为0.005％～1％，使用0.25～3m的氢氧化钠溶液调节溶液ph至5～8，将其混合均匀，形成第一层薄膜。

14、在一种实现方式中，在s2中，所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮和甲苯中的任意一种或几种的混合物。

15、有益效果：本发明为制备一种具有抗菌功能的屏障膜修复材料提供了一种简单、有效的方法。通过将抗菌药物和抗菌肽搭载在胶原层和可生物降解脂族聚酯层上，并在紫外光照射下进行交联反应，可以使材料具有良好的抗菌性能，有助于提高修复效果。同时，制备过程中使用的材料和方法相对简单，成本较低，适用性较广。

技术特征：

1.一种高抗菌性能的屏障膜修复材料，其特征在于，其包括抗菌药物、胶原层、可生物降解脂族聚酯层、抗菌肽和光引发剂，其中，所述抗菌药物搭载在所述胶原层上，所述抗菌肽搭载在所述生物降解脂族聚酯层上，在紫外光照射以及所述光引发剂的条件下，所述胶原层和所述生物降解脂族聚酯层能够发生交联反应。

2.根据权利要求1所述的高抗菌性能的屏障膜修复材料，其特征在于，所述高抗菌性能的屏障膜修复材料还包括纳米银，所述纳米银以纳米尺寸分散在所述胶原层和所述可生物降解脂族聚酯层中，所述纳米银的质量分数为0.1%~5%。

3.根据权利要求1所述的高抗菌性能的屏障膜修复材料，其特征在于，所述抗菌药物包括壳聚糖、大环内酯类、硝基咪唑类和四环素类中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的高抗菌性能的屏障膜修复材料，其特征在于，所述胶原为i型胶原、ii型胶原、iii型胶原、iv型胶原中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的高抗菌性能的屏障膜修复材料，其特征在于，所述可生物降解脂族聚酯包括聚乳酸（pla）、聚乙烯酸（pga）、聚己内酯（polyethylene， pcl）以及其共聚物中的任意一种，所述共聚物包括聚乳酸-羟基乙酸共聚物（plga）和聚丙交酯-共-己内酯（plcl）中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的高抗菌性能的屏障膜修复材料，其特征在于，所述抗菌肽为人工合成的抗菌十肽ksl-w。

7.根据权利要求1所述的高抗菌性能的屏障膜修复材料，其特征在于，所述光引发剂包括三联吡啶钌以及与所述三联吡啶钌混合的过硫酸钠，所述三联吡啶钌与所述过硫酸钠的摩尔比为（1:3）～（5:1）。

8.一种高抗菌性能的屏障膜修复材料的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1所述的高抗菌性能的屏障膜修复材料，其包括以下具体步骤：

9.根据权利要求8所述的高抗菌性能的屏障膜修复材料的制备方法，其特征在于，在s1中，所述缓冲液为醋酸溶液，具体包括以下步骤：将胶原溶于0.1～1m的醋酸溶液中得到质量分数为0.1％～2％的胶原溶液，将抗菌药物溶于去离子水中得到质量浓度为0.01％～2％的抗菌药物溶液；将抗菌药物溶液加入胶原溶液中，使抗菌药物的最终质量浓度为0.005％～1％，使用0.25～3m的氢氧化钠溶液调节溶液ph至5～8，将其混合均匀，形成第一层薄膜。

10.根据权利要求8所述的高抗菌性能的屏障膜修复材料的制备方法，其特征在于，在s2中，所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮和甲苯中的任意一种或几种的混合物。

技术总结本发明涉及高抗菌性能的屏障膜修复材料及其制备方法。其中，所述高抗菌性能的屏障膜修复材料包括抗菌药物、胶原层、可生物降解脂族聚酯层、抗菌肽和光引发剂，其中，所述抗菌药物搭载在所述胶原层上，所述抗菌肽搭载在所述生物降解脂族聚酯层上，在紫外光照射以及所述光引发剂的条件下，所述胶原层和所述生物降解脂族聚酯层能够发生交联反应。本发明为制备一种具有抗菌功能的屏障膜修复材料提供了一种简单、有效的方法，本发明提供的高抗菌性能的屏障膜修复材料具有良好的抗菌性能，有助于提高修复效果。技术研发人员：韩静,吴建楠受保护的技术使用者：天津市口腔医院（天津市整形外科医院、南开大学口腔医院）技术研发日：技术公布日：2024/9/2