纳米纤维/小麦面筋蛋白泡沫复合医用敷料及其制备方法

本发明涉及医用敷料，具体涉及一种纳米纤维/小麦面筋蛋白泡沫复合医用敷料及其制备方法。

背景技术：

1、医用敷料的功能包括保护伤口、物理压迫止血、吸收伤口渗出液等。而伤口可以分为三大类，即慢性伤口、创伤和手术伤口。慢性伤口中最典型的例子是褥疮和糖尿病足、腿部溃疡等。慢性伤口难以愈合，极易出现大量的渗出液，这些渗出液存留在伤口处易刺激伤口，造成感染发炎，更甚会导致伤口扩大，不利于伤口愈合。用于该类伤口的敷料应具有生物相容性好、吸收大量渗出液和抗菌的性能。

2、泡沫型医用敷料具有多孔结构，吸液能力较强，是大量渗液伤口的理想材料。目前以聚氨酯、聚酯等为基材的泡沫型医用敷料较为常见。该类材料来源于石油基资源，不易降解，对生态环境的保护和社会的可持续发展均不利。而且，该类敷料大都是泡沫材料直接与伤口贴合，从材料本身以及泡沫的微观结构方面来讲，对伤口的愈合不具有优势。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种纳米纤维/小麦面筋蛋白泡沫复合医用敷料及其制备方法。

2、本发明的上述目的是通过以下技术方案予以实现的：

3、一种纳米纤维/小麦面筋蛋白泡沫复合医用敷料的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将小麦面筋蛋白粉、增塑剂和碱分散于水中，得到小麦面筋蛋白分散液，将所述小麦面筋蛋白分散液加热并剪切搅拌，然后加入聚乙烯醇(pva)混合均匀，冷冻干燥后得到小麦面筋蛋白泡沫；

5、(2)将海藻酸钠水溶液、聚乙烯醇水溶液和羧甲基壳聚糖(cmcs)水溶液混合，得到静电纺丝液；

6、(3)在步骤(1)得到的小麦面筋蛋白泡沫的一侧涂覆二价金属阳离子水溶液并采用步骤(2)得到的静电纺丝液进行静电纺丝，同时对小麦面筋蛋白泡沫的另一侧进行吸风处理，得到所述纳米纤维/小麦面筋蛋白泡沫复合医用敷料。

7、小麦面筋蛋白是生产小麦淀粉的副产物，是一种可降解植物蛋白，廉价易得。其特殊的麦谷蛋白和麦醇溶蛋白成分使其具有良好的粘弹性，适合开发泡沫类产品。海藻酸钠是一种从褐藻类的海带或马尾藻中提取的一种天然多糖，它来源丰富，环境友好，具有生物相容、可生物降解、无毒、不粘连创口等优点。聚乙烯醇是一种用途较为广泛的合成类生物聚合物，它稳定性高，水溶性、力学强度好，经常被用来混合天然材料静电纺丝。羧甲基壳聚糖是一种水溶性壳聚糖衍生物，有许多医学功效，如促进创面愈合、止血、抑制瘢痕、镇痛和抑菌作用等。通过静电纺丝法可制备以海藻酸钠和聚乙烯醇为二元聚合物基体，掺杂羧甲基壳聚糖的纳米纤维膜。纳米纤维的高比表面积、高孔隙率，有利于细胞呼吸和气体渗透，为细胞提供物理支持，并为增殖、迁移和分化提供最佳的微环境，此外纳米纤维膜结构与细胞外基质相似，有利于细胞粘附，促进组织再生，相较于泡沫来说纳米纤维膜的特殊结构更加利于伤口愈合。

8、因此，本发明以可降解小麦面筋蛋白为主要原料，利用小麦面筋蛋白内含有的特殊蛋白成份(谷蛋白和醇溶蛋白)，通过控制温度和剪切搅拌使面筋蛋白分子链重排，在高速剪切条件下使溶液与空气中的氧充分接触，并通过添加碱进一步使更多的巯基产生氧化形成二硫键，促进分子内和分子间二硫键交联网络的形成。本发明不添加化学交联剂进行交联就能使泡沫具有较高的吸水率和吸水膨胀性能，避免了使用化学交联剂带来的毒性、成本、工艺流程长等不利影响。pva对泡沫的外观形貌及力学性能有显著影响，添加适量的pva可制备外观形貌良好、吸水率大的小麦面筋蛋白泡沫作为复合医用敷料的基层。此外，以生物相容性好的海藻酸钠和能够提高海藻酸钠可纺性的pva为原料，添加羧甲基壳聚糖，通过静电纺丝制备海藻酸钠/聚乙烯醇/羧甲基壳聚糖纳米纤维膜，作为复合医用敷料的表层。并通过在泡沫表层喷洒二价金属阳离子水溶液与海藻酸钠产生物理交联的方法和吸风处理解决表层纳米纤维膜与基层泡沫的紧密复合问题，吸风处理有助于纳米纤维与泡沫的接触，未进行吸风处理会导致接触不紧密，无法充分发挥金属离子的作用。只有当纳米纤维紧密接触到泡沫表面的二价金属阳离子水溶液时，界面上的二价金属阳离子离子与碱金属离子的交换形成凝胶，有利于纳米纤维与泡沫的粘合，得到纳米纤维/小麦面筋蛋白泡沫复合医用敷料。

9、泡沫的作用是吸收大量渗出液，但表面结构和功能有待提高，纳米纤维膜的作用是与伤口直接接触，依靠海藻酸钠、羧甲基壳聚糖的抗菌作用和微纳米纤维柔软舒适及其多孔隙结构对伤口治疗起到积极的作用，但其力学强度低、吸液量有限，无法单独使用，所以复合医用敷料中纳米纤维膜与泡沫二者的复合结合了两者的优点，是治疗压疮、糖尿病足等具有大量渗出液的慢性伤口的理想材料。

10、进一步地，在步骤(1)中，所述小麦面筋蛋白粉的质量占小麦面筋蛋白分散液质量的5％～15％。

11、进一步地，在步骤(1)中，所述述增塑剂为甘油、乙二醇和丙二醇中的一种或几种，所述增塑剂的质量为小麦面筋蛋白粉质量的15％～30％。

12、进一步地，在步骤(1)中，所述碱的质量为小麦面筋蛋白粉质量的0.5％～3％。

13、进一步地，在步骤(1)中，所述碱选自氢氧化钠和/或氢氧化钾。

14、进一步地，在步骤(1)中，所述加热的温度为75～90℃。

15、进一步地，在步骤(1)中，所述剪切搅拌采用8000～10000r/min的转速进行机械搅拌6～15min。

16、相比立体泡沫，在制备片状泡沫时，表观形貌不容易控制，容易出现冰晶花纹、不均匀、小孔等缺陷。pva的加入会显著改善泡沫的均匀性，但量过大会降低吸水率，因此控制加入pva的质量占pva与小麦面筋蛋白粉质量之和的5％～20％。

17、此外，必须在加热剪切搅拌结束后加入pva，否则会影响分子间二硫键的交联。

18、在本发明的一个实施例中，在步骤(1)中，将小麦面筋蛋白粉分散于水中，添加增塑剂和碱，得到小麦面筋蛋白分散液，将所述小麦面筋蛋白分散液在75～90℃下加热，并采用8000～10000r/min的转速进行机械搅拌6～15min，最后加入聚乙烯醇混合均匀，将混合均匀后的溶液用注射器转移到模具内，并在表面加盖，使溶液完全充满模具，冷冻干燥后得到圆形小麦面筋蛋白片状泡沫。

19、进一步地，在步骤(2)中，所述海藻酸钠水溶液、聚乙烯醇水溶液和羧甲基壳聚糖水溶液的体积比为(5～8):(1～3):(1～2)。

20、进一步地，在步骤(2)中，所述海藻酸钠的质量占海藻酸钠水溶液质量的1％～5％。

21、进一步地，在步骤(2)中，所述聚乙烯醇的质量占聚乙烯醇水溶液质量的5％～15％。

22、进一步地，在步骤(2)中，所述羧甲基壳聚糖的质量占羧甲基壳聚糖水溶液质量的2％～10％。

23、进一步地，在步骤(3)中，所述二价金属阳离子水溶液中二价金属阳离子的含量为2％～5％。

24、进一步地，在步骤(3)中，所述二价金属阳离子选自钙离子、锌离子和铜离子中的一种或几种，从成本和毒性上优选为钙离子。

25、进一步地，在步骤(3)中，将小麦面筋蛋白片状泡沫放置于具有泡沫孔洞的静电纺丝接收板上，接收板后方加装吸风装置，吸风处理能够促进纳米纤维膜粘附在泡沫上。

26、进一步地，所述吸风处理的吸风风压为2～3.5kpa。

27、进一步地，在步骤(3)中，所述静电纺丝的条件为纺丝电压为10～20kv，纺丝距离为10～20cm，推料速率为0.001～0.003mm/s，针头型号为22g，纺丝时间为90～150min。

28、本发明还保护上述的方法制备得到的纳米纤维/小麦面筋蛋白泡沫复合医用敷料。

29、本发明的有益效果：

30、本发明以小麦面筋蛋白泡沫为基层，以海藻酸钠/聚乙烯醇/羧甲基壳聚糖纳米纤维膜为表层(伤口接触层)，制备一种复合医用敷料，既具有优良的吸液率又具有微纳米多孔隙结构和抗菌等作用，并可生物降解，为慢性伤口的护理提供一种新型的复合医用敷料。