[发明专利]生物活性玻璃纤维-聚己内酯复合膜及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于生物医用复合材料领域，具体涉及一种生物活性玻璃纤维-聚己内酯复合膜及其制备方法与应用。

背景技术

1969年，亨奇(Hench)教授首次通过熔融法制得45S5(45％SiO₂-24.5％Na₂O-24.5％CaO-6％P₂O₅)生物玻璃，并将其用于鼠股骨植入模型测试，发现体液环境下，其表面能快速形成羟基磷灰石晶体，此晶体与相邻的骨细胞分泌出的胶原纤维结合，形成与宿主骨强度相当的界面结合。且后期发现，调整生物玻璃组成能使其与软组织形成比较好的界面结合。20世纪80年代已用于临床中耳骨的修复和牙周病损伤修复。

生物活性玻璃较好的生物活性、生物相容性等使其在近些年发展更为壮大，1991年，亨奇课题组运用溶胶-凝胶法制备了稳定的生物活性玻璃，随后此法衍生了一系列方法，如模板法、静电纺丝法等，得到了很多不同组分与形貌的生物活性玻璃。

Kim等人首次利用静电纺丝法制得生物活性玻璃纳米纤维(Adv.Funct.Mater.2006,16,1529)，其不仅能在骨修复中起到纤维模板的作用，还具有优越的生物活性和成骨分化潜能。Hong等人利用电纺过程的相分离特性(Adv.Funct.Mater.2010,20,1503)，制得中空生物活性玻璃纤维，具有较好的药载和缓释性能。

生物活性玻璃纤维优异的生物活性归结于快速的离子释放，但会使材料周围钙、磷酸根等离子浓度过高，对细胞的毒性较大，不利于直接用于骨或皮肤等组织的修复。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种生物活性玻璃纤维-聚己内酯复合膜的制备方法，所述制备方法得到的生物活性玻璃纤维-聚己内酯复合膜具有分级多孔结构；

本发明的另一目的在于提供上述制备方法得到的生物活性玻璃纤维-聚己内酯复合膜，所述生物活性玻璃纤维-聚己内酯复合膜具有良好的生物相容性、生物活性以及载药物/载基因能力，且可控制所载药物或基因的释放；

本发明的再一目的在于提供上述生物活性玻璃纤维-聚己内酯复合膜的应用，其有作为敷料用于皮肤创面修复的潜能，以及作为生物活性涂层用于骨修复。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种生物活性玻璃纤维-聚己内酯复合膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)将50～150mg生物活性玻璃纤维加入到10mL质量体积比为8％～12％的聚己内酯-乙酸溶液中，搅拌或超声波震荡使生物活性玻璃纤维在聚己内酯-乙酸溶液中分散均匀，再进行磁力搅拌30min，得到生物活性玻璃纤维-聚己内酯混合溶液；

(2)取4～10mL所述生物活性玻璃纤维-聚己内酯混合溶液加入到直径为10cm的玻璃皿中，真空干燥2天，得到所述生物活性玻璃纤维-聚己内酯复合膜。

优选的，步骤(1)所述聚己内酯-乙酸溶液中聚己内酯的分子量为40000～80000；

优选的，步骤(1)所述生物活性玻璃纤维的制备方法为：

(I)将乙醇、水和2mol/L盐酸溶液混合，加入模板剂，磁力搅拌混合均匀，再依次加入正硅酸乙酯(TEOS)、磷酸三乙酯(TEP)及硝酸钙，搅拌均匀得到生物玻璃前驱体溶液；

优选的，步骤(I)所述水的用量为1mL，所述2mol/L盐酸溶液的用量为1mL，所述乙醇与水的用量体积比为(6～14)：1；

优选的，步骤(I)中所述水与所述正硅酸乙酯的摩尔比为(2.5～3.5)：1；

优选的，步骤(I)所述正硅酸乙酯、磷酸三乙酯及硝酸钙摩尔比为：正硅酸乙酯：硝酸钙：磷酸三乙酯＝(60～90)：(36～6)：8；

按照所述正硅酸乙酯、磷酸三乙酯及硝酸钙摩尔比，最终得到的生物活性玻璃纤维中氧化硅、氧化钙及五氧化二磷的摩尔比为：氧化硅：氧化钙：五氧化二磷＝(60～90)：(36～6)：4；

优选的，所述模板剂为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)，所述模板剂的用量为0～2g；

(II)将所述生物玻璃前驱体溶液在室温条件下密封陈化0.5～4天，得到陈化后的生物玻璃前驱体溶液；

(III)取5mL所述陈化后的生物玻璃前驱体溶液与等体积的乙醇混合，再加入300～500mg的粘结剂混合搅拌至得到透明溶液；

优选的，步骤(III)所述粘接剂为聚乙烯醇缩丁醛(PVB)；