一种碘伏基微纳米纤维抗菌敷料的原位制备与应用的方法与流程

本发明属于医用敷料领域，具体涉及一种碘伏基微纳米纤维抗菌敷料的原位制备与应用的方法。

背景技术：

皮肤是人体最大的器官，是人体保护的第一道屏障，它使体内各种组织和器官免受物理性、机械性、化学性和病原微生物性的侵袭，但它时刻暴露在外部环境中会导致不同类型的损伤，主要包括急性(例如手术和创伤性伤口，擦伤和烧伤)和慢性(例如糖尿病足溃疡和压疮)。根据世界卫生组织(who)的估计，每年全球约有4100万创伤病例，每年的经济负担超过6700亿美元。可见，人类皮肤创伤给全世界的医疗保健系统带来了相当大的社会和经济负担。

皮肤伤口的治疗主要取决于伤口的大小，深度和破坏程度，且依赖于伤口敷料的辅助。理想的创伤敷料需要具备诸多特点包括：能够适合伤口形状，吸收伤口液体而不增加细菌增殖或引起过度脱水，控制流出的液体和气体，保护伤口和周围组织，消除疼痛，促进修复期再上皮化，易于应用和移除以及使病人感到舒适等。目前国内的发明人员已经开发了多种伤口敷料，如中国发明专利(cn201310613174.0)公开了一种高通透率薄膜敷料包括聚氨酯薄膜以及涂层、中国发明专利(cn201310655235.x)公布了一种银离子水凝胶敷料的制备方法、中国发明专利(cn201510130794.8)公布了一种含复合银锌抗菌材料的泡沫敷料及其制备方法等泡沫敷料以及亲水纤维敷料等，这些敷料或多或少存在一些问题如透气性，浸润性，抗菌性以及更换的不便性等，且缺乏重现皮肤细胞外基质(ecm)结构的能力。

近年来，电纺纤维及其纤维膜由于高的比表面积，高的孔隙率以及形貌可控等优点在伤口愈合方面引起了很多关注，电纺纤维膜一方面能够物理隔绝病毒和细菌，又能够透气保湿，给伤口营造一个良好的愈合环境；另一方面，电纺纤维的直径以及纤维膜的孔径与细胞外基质的尺寸相仿，能够促进细胞生长，加速伤口愈合速度，减少疤痕产生，因此在创伤敷料方面有独特的优势。在电纺纤维用作抗菌敷料方面，中国发明专利(cn201310574818.x)公布了一种壳聚糖基静电纺丝复合伤口敷料的制备方法，中国发明专利(cn201610479265.3)公布了一种利用静电纺丝制备仿细胞外基质纳米纤维敷料的方法，中国发明专利(cn201710076435.8)公开了一种抗菌纳米纤维伤口敷料的制备方法等。然而这些电纺纤维膜敷料的制备与应用都分为两步，即第一步制备好电纺纤维膜，第二步将纤维膜敷料应用到皮肤创伤处。这种传统的应用办法对护理人员提出了很高的要求，即不能对伤口造成二次伤害，且纤维膜敷料与创面难以很好的贴合。且这些抗菌纤维敷料的抗菌性多来源于银纳米粒子等无机抗菌成分，对于这些纳米粒子的毒性目前仍存在争议。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术缺陷，提供一种原位制备抗菌微纳米纤维敷料的方法，这种敷料、具有很好的抗菌、透气性能，能够促进伤口愈合，使用方便快捷，可以贴合各种类型创面，给创面提供完整保护，且适用于大面积弥散性伤口护理。

为了解决上述问题，本发明提供了一种碘伏基微纳米纤维抗菌敷料的原位制备与应用的方法，包括以下步骤：

步骤1：用无水乙醇将聚合物高分子完全溶解，制得高分子溶液；所述的聚合物高分子为聚乙烯吡洛烷酮pvp,聚乙烯醇缩丁醛pvb。高分子溶液浓度为8-15wt％；

步骤2：将碘伏基材料溶解到无水乙醇中后加入到步骤1制备的高分子溶液中至碘伏基材料的质量为聚合物含量的1-5wt％，搅拌至完全均匀后得到纺丝前驱液，所述碘伏基材料为碘单质或者聚乙烯吡洛烷酮络碘pvpi；

步骤3：将步骤2中配制好的纺丝前驱液加入到注射器中，并将注射器放入便携式静电纺丝装置中，开启设备，调节纺丝参数至有纤维均匀喷出，控制喷头口与接收伤口的间隔距离，可实现在伤口处原位制备纳米纤维抗菌敷料。进一步的，所述的注射器为5-10ml医用注射器，且针头选用内径为0.3-1.5mm的平头金属针头；所述的便携式电纺装置为手持电纺装置或者具有手持式喷头的原位电纺装置。

进一步的，在纺丝参数包括纺丝电压8-15千伏，纺丝距离5-12厘米。

进一步的，原位电纺纳米纤维抗菌敷料的厚度为80-1000微米。

该制备方法的有益效果是采用原位静电纺丝技术，直接在伤口处沉积抗菌微纳米纤维膜，能够利用静电力的作用将抗菌纤维膜敷料完美贴合伤口，且该纳米纤维膜具有良好的透气性。同时，采用碘伏作为抗菌成分，成本低廉，抗菌效果好，且能够减少常用碘伏溶液对伤口的刺激性。

附图说明

图1：本发明制备的pvp/i纳米纤维抗菌敷料扫描电镜sem图片；

图2：本发明制备的pvb/pvpi纳米纤维抗菌敷料扫描电镜sem图片。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过实施方式对本方案进行阐述。在实施例1和实施例2中分别采用了一种便携式手持静电纺丝装置(中国专利号；cn201210229010.3)和一种原位静电纺丝装置(中国专利号；cn201410560189.x)等两种便携式静电纺丝装置。

实施例1：

步骤1：称取1.5克聚乙烯吡咯烷酮粉末(pvp，分子量130万)，全部溶解在8.5克无水乙醇中，室温下磁力搅拌8小时至完全溶解，得到溶质质量分数为15wt％的均匀pvp纺丝前驱液；

步骤2：称取1.0克碘单质溶解到9.0克无水乙醇中，室温下磁力搅拌2小时至完全溶解，得到溶质质量分数为10wt％的均匀碘酒溶液；

步骤3：将步骤2中制得的碘酒溶液加入到步骤1制备的纺丝前驱液中，加入的量使溶液中碘单质的质量百分含量为5％，搅拌2小时，使其混合均匀，再静置2小时后制得均匀稳定的纺丝前驱液；

步骤4：将步骤3中配制好的纺丝前驱液加入到5ml注射器(针头直径0.7毫米)中，并安装到手持静电纺丝装置上，用手握住装置，打开电源开关，拇指轻压注射器推杆，调整距离为离伤口处7厘米的条件下进行纺丝，直接在伤口处沉积pvp/i微纳米纤维抗菌敷料，得到的pvp/i纳米纤维膜厚度为200微米，纤维直径约为200纳米，其形貌在扫描电镜下如图1所示。

用模拟体液sbf测试步骤4中制备的pvp/i纤维膜的接触角为5度，表明原位电纺制备的pvp/i具有很好的浸润性，能够快速吸收伤口的渗出液，并保持伤口湿润，促进伤口愈合。测试步骤4中pvp/i纤维膜的透气性为324.3±31.74平方米每秒，比传统的创可贴的透气性高10倍。通过lb平板法进行抗菌活性测试，选用革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌作为测试菌落，将步骤4中制备的pvp/i纳米纤维放置在直径为5毫米的无菌滤纸上，并放置在涂有菌液的固体培养基表面上，在37℃恒温培养箱中培养24小时后观察抑菌圈大小反映抑菌情况。观察到步骤4制备的抗菌敷料对大肠杆菌的抑菌圈是9.6毫米，对金黄色葡萄球菌的抑菌圈是11.2毫米，表明该方法制备的抗菌敷料具有良好的抗菌性。

实施例2：

步骤1：称取1.0克聚乙烯醇缩丁醛(pvb，分子量为90000)，全部溶解在9.0克无水乙醇中，室温下磁力搅拌8小时至完全溶解，得到溶质质量分数为10wt％的均匀pvb溶液；

步骤2：称取1.0克聚乙烯吡咯烷酮络碘(pvpi，分子量为10000-40000)，全部溶解在9.0克无水乙醇中，室温下磁力搅拌8小时至完全溶解，得到溶质质量分数为10wt％的均匀pvpi溶液(碘伏)；

步骤3：将步骤2中制得的pvpi碘伏溶液加入到步骤1制备的pvb溶液中，加入的量使溶液中pvpi的质量百分含量为5％，搅拌2小时，使其混合均匀，再静置2小时后制得均匀稳定的纺丝前驱液；

步骤4：将步骤3中配制好的纺丝前驱液加入到5ml注射器(针头直径0.8毫米)中，并安装到原位静电纺丝装置上，用手握住手柄，打开电源开关，调整纺丝电压为15千伏，推进速度为5毫升每小时，气流大小为12升每小时，控制纺丝距离为离伤口处10厘米的条件下进行纺丝，直接在伤口处沉积pvb/pvpi微纳米纤维抗菌敷料，得到的pvb/pvpi纳米纤维膜厚度为300微米，纤维直径约为800纳米，其形貌在扫描电镜下如图2所示。

用模拟体液sbf测试步骤4中制备的pvb/pvpi纤维膜的接触角为65度，表明原位电纺制备的pvb/pvpi具有好的浸润性。测试步骤4中pvb/pvpi纤维膜的透气性为74.16±7.41平方米每秒，比传统的创可贴的透气性高5倍。选用革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌作为测试菌落通过lb平板法进行抗菌活性测试，将步骤4中制备的pvb/pvpi纳米纤维放置在直径为5毫米的无菌滤纸上，并放置在涂有菌液的固体培养基表面上，在37℃恒温培养箱中培养24小时后观察抑菌圈大小反映抑菌情况发现步骤4制备的抗菌敷料对大肠杆菌的抑菌圈是8.4毫米，对金黄色葡萄球菌的抑菌圈是8.2毫米，表明该方法制备的抗菌敷料具有良好的抗菌性。

以上所列举的实施方式仅供理解本发明之用，并非是对本发明所描述的技术方案的限定，有关领域的普通技术人员，在权利要求所述技术方案的基础上，还可以作出多种变化或变形，所有等同的变化或变形都应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。