本發明涉及一種細菌纖維素皮膚替代物及其制備方法,屬于生物醫用材料領域。
背景技術：
：皮膚的燒傷，創傷，慢性潰瘍，腫瘤切除等多種因素都可以造成皮膚的全層損傷。如何修復創面，促進創面愈合，及改善愈后的功能和外觀是外科領域的基本問題。皮膚組織工程的興起為創面治療揭開了嶄新的一頁。1975年reinwald和green在體外成功地培養了人皮膚角朊細胞膜片；1981年，o’connour首次成功地將培養的自體表皮膜片(culturedepithelialautograft,cea)應用于治療燒傷創面。皮膚組織工程一直處于組織工程研究的前沿領域，創傷發生后的愈合期間能夠較好的模擬人體完好皮膚的生理環境和功能，起到臨時替代皮膚功能的皮膚替代物是這一研究領域的熱點。技術實現要素：本發明為了解決上述技術問題，提供一種細菌纖維素皮膚替代物及其制備方法，本發明通過使用增塑劑提高了細菌纖維素膜的吸濕性能和舒適性能，使所制備的細菌纖維素皮膚替代物滿足臨床使用要求。本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種細菌纖維素皮膚替代物，由如下原料組成：細菌纖維素膜、增塑劑和交聯劑，其中，所述增塑劑與所述細菌纖維素膜的質量比為1:100-10.5:100，所述交聯劑的加入量使所述增塑劑完全交聯到所述細菌纖維素膜上。在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。進一步，所述增塑劑與所述細菌纖維素膜的質量比為3:100-8:100,優選為8:100。進一步，所述增塑劑包括甘油、peg和鄰苯二甲酸二辛酯中的至少一種。進一步，所述交聯劑選自戊二醛、京尼平、1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亞胺和n-羥基琥珀酰亞胺復合物中的一種。優選為，所述交聯劑為1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亞胺和n-羥基琥珀酰亞胺質量比為1:1-5:1的復合物。進一步，所述細菌纖維素膜為無色桿菌屬、根瘤菌屬、假單胞菌屬、氣桿菌屬、固氮菌屬、八疊球菌屬、醋桿菌屬、產堿菌屬和土壤桿菌屬中的至少一種細菌發酵而成的具有三維多孔網絡結構的細菌纖維素膜。本發明提供一種細菌纖維素皮膚替代物的制備方法，包括：步驟a、純化細菌纖維素膜，直到所述細菌纖維素膜內的細菌內毒素的含量小于0.25eu/ml，得到純化后的細菌纖維素膜；步驟b、向增塑劑中加水，配制濃度為0.001-0.1g/ml的增塑劑溶液；步驟c、向所述增塑劑溶液中加入交聯劑，制備交聯劑-增塑劑溶液，使得所述交聯劑-增塑劑溶液中所述交聯劑的濃度為0％-2.0％(質量分數)；步驟d、向所述交聯劑-增塑劑溶液中加入所述純化后的細菌纖維素膜，所述增塑劑均勻分布在純化后的細菌纖維素膜的表面及內部，所述增塑劑與所述細菌纖維素膜的質量比為1:100-10.5:100；步驟e、在預設溫度10-100℃下，所述增塑劑通過物理復合或化學交聯復合于細菌纖維素膜上，得到細菌纖維素皮膚替代物中間品；步驟f、所述細菌纖維素皮膚替代物中間品通過干燥進行產品成型，然后對其進行密封包裝及co60輻照滅菌處理，輻照滅菌劑量為25kgy，得到細菌纖維素皮膚替代物；所述步驟a和所述步驟b沒有先后順序的限制。在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。進一步，在步驟a中，使用純水清洗細菌纖維素膜，直至所述細菌纖維素膜的ph≥5；將純水清洗過的細菌纖維素膜放入濃度為0.05-1.5mol/l的氫氧化鈉溶液中，升溫至60-110℃，攪拌1-24h后取出所述細菌纖維素膜，用純水清洗至所述細菌纖維素膜的ph為4-8以及所述細菌纖維素膜內的細菌內毒素的含量小于等于0.25eu/ml，得到純化后的細菌纖維素膜。進一步，在步驟e中，所述增塑劑與所述細菌纖維素膜交聯反應1-24h,,每隔30min攪拌一次，并通過所述交聯劑復合于細菌纖維素膜上，得到細菌纖維素皮膚替代物中間品。進一步，在步驟f中，所述干燥指真空高溫干燥、真空冷凍干燥或室溫自然干燥，使細菌纖維素皮膚替代物中間品的水分含量低于10％(質量分數)。本發明的有益效果是：本發明提供了一種滿足臨床使用要求(良好的生物相容性、透氣性能、舒適性能等)的細菌纖維素皮膚替代物及其制備方法。本發明通過物理復合或化學交聯復合的方法，使增塑劑穩定地復合于細菌纖維素膜上，提高了增塑劑在皮膚替代物表面的結合力度，使得皮膚替代物的性能更加持久穩定,并通過現代干燥成型工藝制備得到細菌纖維素皮膚替代物。本方法簡單易操作，具有較高的實用性。具體實施方式以下對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。下述實施例中所用細菌纖維素膜均購自海南億德食品有限公司。實施例1步驟a、使用純水清洗細菌纖維素膜，直至細菌纖維素膜的ph為6，將純水清洗過的細菌纖維素膜放入濃度為0.1mol/l的氫氧化鈉溶液中，升溫至60-90℃，攪拌5h后取出所述細菌纖維素膜，用純水清洗至細菌纖維素膜的ph為5-6以及細菌纖維素膜內的細菌內毒素的含量為0.25eu/ml時，得到純化后的細菌纖維素膜。其中，細菌纖維素膜為無色桿菌屬中的至少一種細菌發酵而成的細菌纖維素膜，具有三維多孔網絡結構。步驟b、將適量甘油加入純化水中，制備濃度為0.05g/ml溶液(質量體積比)，攪拌至甘油完全溶解，得到甘油溶液。步驟c、向步驟b中甘油溶液中加入戊二醛，制備戊二醛-甘油溶液，使得該戊二醛-甘油溶液中戊二醛的濃度為1.0％(質量分數)；步驟d、向步驟c中戊二醛-甘油溶液中加入步驟a中純化后的細菌纖維素膜，使得甘油與細菌纖維素膜的質量比為1：100；步驟e、在40℃下，使甘油與細菌纖維素膜進行物理復合，每隔10min攪拌一次，復合時間1h，得到細菌纖維素皮膚替代物中間品；步驟f、將步驟e制備的細菌纖維素皮膚替代物中間品通過冷凍干燥進行產品成型，使細菌纖維素皮膚替代物中間品的水分含量低于10％(質量分數)，然后對其進行密封包裝及co60輻照滅菌處理，輻照滅菌劑量為25kgy，得到細菌纖維素皮膚替代物；對比實施例1步驟a、使用純水清洗細菌纖維素膜，直至細菌纖維素膜的ph為5，將純水清洗過的細菌纖維素膜放入濃度為0.05mol/l的氫氧化鈉溶液中，升溫至60-80℃，攪拌5h后取出所述細菌纖維素膜，用純水清洗至細菌纖維素膜的ph為5-6以及細菌纖維素膜內的細菌內毒素的含量為0.25eu/ml時，得到純化的細菌纖維素膜。其中，細菌纖維素膜為由選自無色桿菌屬中的至少一種細菌發酵而成的細菌纖維素膜，具有三維多孔網絡結構。步驟b、將適量甘油加入純化水中制備濃度為0.05g/ml溶液(質量體積比)，攪拌至甘油完全溶解，得到甘油溶液。步驟c、該步驟不加交聯劑；步驟d、向步驟c中甘油溶液中加入步驟a中純化的細菌纖維素膜，使得甘油與細菌纖維素膜的質量比為1：100；步驟e、在40℃下，使甘油與細菌纖維素膜進行物理復合，每隔10min攪拌一次，復合時間1h，得到細菌纖維素皮膚替代物粗品。步驟f、將步驟e制備的細菌纖維素皮膚替代物中間品通過自然干燥進行產品成型，使細菌纖維素皮膚替代物中間品的水分含量低于10％(質量分數)，然后對其進行密封包裝及co60輻照滅菌處理，輻照滅菌劑量為25kgy，得到細菌纖維素皮膚替代物；實驗例1本實驗例對本發明期望的細菌纖維素皮膚替代物和現有技術皮膚替代物(以下簡稱對比敷料)產品的吸滲能力進行了測試，具體測試過程如下：測試對象：實施例1和對比實施例1制備的皮膚替代物。測試原理：利用產品充分吸收水分與產品自重比較，確定產品吸滲能力。具體測試過程如下：分別取各系樣品準確稱量，再分別加入含有適量純化水的燒杯中，在相同條件下放置于超凈工作臺中，每隔1小時取出樣品，用無紡布拭去表面水分后準確稱量其重量，直至相近的兩次測試結果基本一致(誤差為5.0％范圍內可判為基本一致)。計算充分吸收水分后重量與初始重量的比值，比值越高表明產品吸滲能力越強。每個樣品檢測3組。測試結果如表1所示：表1皮膚替代物吸滲能力對比表項目吸滲前后重量比值實施例1-1121對比實施例1-148實施例1-2118對比實施例1-254實施例1-3120對比實施例1-351可見，相比現有技術利用自然方式制備的皮膚替代物，本發明實施例提供的皮膚替代物的吸滲能力得到明顯提高。臨床上不同部位創面的滲出液多少不同，產品吸滲能力強能夠解決滲出液對創面修復過程中的負面影響，為創面修復提供良好愈合環境，促進創面修復。實驗例2本發明實施例對本發明期望的細菌纖維素皮膚替代物和現有技術皮膚替代物(以下簡稱對比敷料)產品在極限條件下存儲(高溫：60℃和低溫-40℃，存儲時間：30天)后進行產品性能測試，具體測試過程如下：測試對象：實施例1和對比實施例1制備的皮膚替代物。測試原理：在極限條件下存儲后測試產品各項性能是否滿足產品技術要求。具體測試過程如下：分別取各系樣品若干分別相同包裝條件分別放置于60℃條件試驗箱和-40℃試驗箱中存儲30天，然后按照產品技術要求分別檢測各個樣品的外觀、理化性能和生物學性能，確定不同存儲條件下樣品是否滿足產品技術要求。測試結果如表2所示：表2不同存儲條件下樣品性能指標對比表可見，相比現有技術利用自然方式制備的皮膚替代物，本發明實施例提供的皮膚替代物在不同存儲條件下產品各項性能均能夠滿足產品技術要求。尤其是，當皮膚替代物產品產業化后，不同區域的醫療機構溫度不同，北方區域冬季可能最低在零下40℃左右，南方一些地方夏季溫度能夠達到40℃以上，現有技術生產的皮膚替代物不能滿足這種過冷或過熱的條件，影響使用效果，而本發明制備的細菌纖維素皮膚替代物完全不影響使用效果。實驗例3本發明實施例對本發明期望的細菌纖維素皮膚替代物和現有技術皮膚替代物(以下簡稱對比敷料)產品的內毒素水平進行了測試，具體測試過程如下：測試對象：實施例1和對比實施例1制備的皮膚替代物。測試原理：按《中華人民共和國藥典》(2015年版)四部通則1143細菌內毒素檢查法中規定的凝膠法進行內毒素檢測試驗。具體測試過程如下：分裁取適量大小的細菌纖維素皮膚替代物樣品置入無內毒素容器內，按其面積每平方厘米加入內毒素檢查用水2ml，混懸震蕩1分鐘后置于37℃恒溫水浴2小時。按《中華人民共和國藥典》(2015年版)四部通則1143細菌內毒素檢查法中規定的凝膠法進行試驗，并記錄測試結果。每個樣品檢測3組。測試結果如表3所示：表3皮膚替代物內毒素檢測對比表樣品名稱樣品編號1樣品編號2樣品編號3實施例1＜0.25eu/ml＜0.25eu/ml＜0.25eu/ml對比實施例1＞0.5eu/ml＞0.5eu/ml＞0.5eu/ml可見，相比現有技術利用自然方式制備的皮膚替代物，本發明實施例提供的皮膚替代物的內毒素含量更少，產品使用更安全可靠。內毒素的多少直接影響產品臨床使用安全，內毒素含量越低，臨床使用過程中創面感染風險越低，產品臨床使用更加安全。以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁12