[发明专利]一种细菌纤维素-聚氨酯复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种细菌纤维素‑聚氨酯复合材料及其制备方法和应用。制备方法包括：将细菌纤维素微纤进行有机溶剂交换处理，获得不同浓度的细菌纤维素微纤的复合物A和复合物B；于油浴条件下加入聚合物多元醇和二异氰酸酯类化合物进行加聚反应，反应得到细菌纤维素复合聚氨酯泡沫预聚体；然后进行固化得到该细菌纤维素‑聚氨酯复合材料。本发明采用细菌纤维素微纤与聚氨酯泡沫材料复合，显著提高了复合材料的力学性能；细菌纤维素纳米纤维表面大量羟基有效加强了复合材料的亲水性能及吸水能力；同时细菌纤维素良好的组织亲和能力可以改善聚氨酯材料的生物相容性。

技术领域

本发明属于皮肤修复技术领域，涉及一种具有梯度结构的细菌纤维素-聚氨酯复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

伤口的愈合过程是一个连续的动态过程，是细胞与细胞、细胞与细胞基质以及与可溶性介质间相互作用的过程。临床上伤口的治愈以伤口敷料使用为主，随着“湿法疗法”理论和实践得到普及，具有吸湿功能的高性能湿性敷料在在世界医疗卫生领域得到日益重视。

目前临床上常用的敷料按材质的不同可分为细菌纤维素类敷料、聚氨酯敷料等。

细菌纤维素是由葡萄糖以β-1,4-糖苷链连接而成的高分子化合物，作为一种优良的生物材料，具有其独特的物理、化学性能：细菌纤维素具有天然的三维纳米网络结构；高抗张强度和弹性模量；高亲水性，良好的透气、吸水、透水性能，非凡的持水性和高湿强度。另外，大量研究表明细菌纤维素具有良好的体内、体外生物相容性和生物可降解性，这使得细菌纤维素本身可以应用于生物医用领域。国外采用单纯的细菌纤维素水凝胶作为敷料已有报道，并且已经产业化用于临床。因此，以细菌纤维素水凝胶作为敷料的基体材料，利用细菌纤维素本身的吸水性能，可以在保证生物安全性的基础上持续有效地吸收伤口渗出液及代谢产物。细菌纤维素水凝胶用于伤口敷料领域有很好的发展前景，它为伤口提供了湿润的环境以促进伤口更好地愈合。但是细菌纤维素水凝胶本身的三维纳米网络结构缺少良好的防水阻菌性能，外界的微生物及水分能够透过其纳米网络渗入到伤口。同时，细菌纤维素水凝胶敷料具有较大的水蒸气透过率，在使用过程中其内部的水分较易失去。这些问题都制约了细菌纤维素水凝胶敷料的应用。

聚氨酯是在高分子结构主链上含有氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)的聚合物总称。其分子结构中的软硬段属热力学不相容体系，存在极性差异，可引起微相分离，因此具备良好的生物相容性、抗凝血性。大量动物实验和急慢性毒性实验证实，医用聚氨酯材料与人体血液相容性和组织相容性好，无毒无致畸变作用，对局部无过敏反应，有良好的韧性、耐溶剂性、耐水解性及抗菌性，并且耐磨损，容易加工成型，性能可控，所以被认为是最具价值的生物医学合成材料之一。1、采用聚氨酯薄膜制备的敷料产品能够保持创面的湿润，控制水蒸气透过速率，并抵御微生物和外界水分的侵入。2、聚氨酯泡沫材料具有较好的生物相容性、亲水性和柔软性，可吸收体液或血液，避免积液的形成，具有很好的柔软性服帖性，利于和组织较好地贴和，减少不适和疼痛，特有的孔状结构还可以根据需要加载和释放药物，与组织不粘连，易于揭取更换。如聚氨酯泡沫敷料既可以用于保持创面湿润，又可允许气体通过，促进创面愈合。但是聚氨酯泡沫在实际应用中其生物相容性、力学性能和亲水性能有待于加强，尤其是在人体修复材料、智能药物缓释材料和组织工程材料的应用方面。

因此，当前的皮肤创伤敷料产品有待进一步改进。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种具有梯度结构的细菌纤维素-聚氨酯复合材料；本发明的另一目的在于提供该具有梯度结构的细菌纤维素-聚氨酯复合材料的制备方法；本发明的再一目的在于提供该具有梯度结构的细菌纤维素-聚氨酯复合材料在人体修复材料、智能药物缓释材料和组织工程材料中的应用。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

一方面，本发明提供一种细菌纤维素-聚氨酯复合材料的制备方法，其包括以下步骤：

将细菌纤维素微纤进行有机溶剂交换处理，获得不同浓度的细菌纤维素微纤的复合物A和复合物B；