1.一种高抗菌性能的屏障膜修复材料，其特征在于，其包括抗菌药物、胶原层、可生物降解脂族聚酯层、抗菌肽和光引发剂，其中，所述抗菌药物搭载在所述胶原层上，所述抗菌肽搭载在所述生物降解脂族聚酯层上，在紫外光照射以及所述光引发剂的条件下，所述胶原层和所述生物降解脂族聚酯层能够发生交联反应。
2.根据权利要求1所述的高抗菌性能的屏障膜修复材料，其特征在于，所述高抗菌性能的屏障膜修复材料还包括纳米银，所述纳米银以纳米尺寸分散在所述胶原层和所述可生物降解脂族聚酯层中，所述纳米银的质量分数为0.1%~5%。
3.根据权利要求1所述的高抗菌性能的屏障膜修复材料，其特征在于，所述抗菌药物包括壳聚糖、大环内酯类、硝基咪唑类和四环素类中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的高抗菌性能的屏障膜修复材料，其特征在于，所述胶原为I型胶原、II型胶原、III型胶原、IV型胶原中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的高抗菌性能的屏障膜修复材料，其特征在于，所述可生物降解脂族聚酯包括聚乳酸（PLA）、聚乙烯酸（PGA）、聚己内酯（polyethylene， PCL）以及其共聚物中的任意一种，所述共聚物包括聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）和聚丙交酯-共-己内酯（PLCL）中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的高抗菌性能的屏障膜修复材料，其特征在于，所述抗菌肽为人工合成的抗菌十肽KSL-W。
7.根据权利要求1所述的高抗菌性能的屏障膜修复材料，其特征在于，所述光引发剂包括三联吡啶钌以及与所述三联吡啶钌混合的过硫酸钠，所述三联吡啶钌与所述过硫酸钠的摩尔比为（1:3）～（5:1）。
8.一种高抗菌性能的屏障膜修复材料的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1所述的高抗菌性能的屏障膜修复材料，其包括以下具体步骤：
S1、制备胶原层：将所述胶原溶解在缓冲液中，加入所述抗菌药物后将其混合均匀，形成第一层薄膜；
S2、制备可生物降解脂族聚酯层：将所述可生物降解脂族聚酯溶解在有机溶剂中，加入所述抗菌肽并将其混合均匀，形成第二层薄膜；
S3、交联处理：在制备好的第一层薄膜和第二层薄膜之间进行紫外光交联，在两者之间形成交联结构后进行干燥和灭菌，得到所述高抗菌性能的屏障膜修复材料。
9.根据权利要求8所述的高抗菌性能的屏障膜修复材料的制备方法，其特征在于，在S1中，所述缓冲液为醋酸溶液，具体包括以下步骤：将胶原溶于0.1～1M的醋酸溶液中得到质量分数为0.1％～2％的胶原溶液，将抗菌药物溶于去离子水中得到质量浓度为0.01％～2％的抗菌药物溶液；将抗菌药物溶液加入胶原溶液中，使抗菌药物的最终质量浓度为0.005％～1％，使用0.25～3M的氢氧化钠溶液调节溶液pH至5～8，将其混合均匀，形成第一层薄膜。
10.根据权利要求8所述的高抗菌性能的屏障膜修复材料的制备方法，其特征在于，在S2中，所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮和甲苯中的任意一种或几种的混合物。

技术领域
[0001]本发明涉及生物材料技术领域，特别涉及一种高抗菌性能的屏障膜修复材料及其制备方法。
背景技术
[0002]随着人们生活水平的不断提高，牙齿种植的需求量正处于高速增长期。牙槽骨是牙种植和口腔功能修复重建的基础，牙槽骨缺损是牙种植面临的巨大挑战。引导性骨组织再生术(Guided bone regeneration，GBR)是目前最有效的牙槽骨缺损重建技术，引导骨再生（Guided Bone Regeneration，GBR）是一种极有前景的骨缺损修复技术，其关键是将一层屏障膜（GBR膜）覆盖于骨缺损区域，阻止周围结缔组织向内生长进入骨缺损区，为骨组织再生提供一个相对封闭的生长空间，从而确保骨再生过程的正常进行。应用于GBR的屏障膜可分为生物可吸收性屏障膜和不可吸收性屏障膜两大类，前者又可分为生物可吸收性胶原膜（以下将简称为胶原膜）和合成可吸收膜。随着GBR理论与技术的出现推动了口腔种植技术的快速发展，对于屏障膜的研究也在不断发展，在临床应用中可吸收膜显示出了更加广泛的应用前景以及良好的临床效果。
[0003]此外，在牙周手术中也利用膜性材料作为屏障，阻挡牙龈上皮在愈合过程中沿根面生长，阻挡牙龈结缔组织与根面接触，并提供一定的空间，引导具有形成新附着能力的牙周膜细胞优先占领根面，从而在已暴露于牙周袋内的根面上形成新的牙骨质，并有牙周膜纤维埋入，形成牙周组织的再生，即形成新附着性愈合。
[0004]目前牙齿种植和牙周手术临床上使用的屏障膜常采用胶原膜。胶原具有抗原性弱、生物相容性好、植入体内无排异反应、与组织亲和力强等独特的生物学活性；同时胶原具有生物可降解性，植入体内后会慢慢降解释放大量的氨基酸，为骨再生和牙周组织再生提供充足的营养。此外胶原还可刺激诱导成骨细胞的增殖分化，具有引导骨组织再生和防止骨不连的作用。虽然胶原膜本身具有诸多优良的性能，如良好的骨组织诱导再生功能、可生物降解性、血凝作用、低抗原性、良好的组织相容性等，但其单独使用时无法满足口腔屏障膜修复材料的多功能性要求和高抗菌性的要求，仍然存在着自身的不足，因此，如何改进可吸收性膜的高抗菌性，也是目前研究的一个方向。
[0005]因此，现有技术需要进行改进。
发明内容
[0006]现有技术中，胶原膜单独使用时无法满足口腔屏障膜修复材料的多功能性要求和高抗菌性的要求，因此，本发明提供一种高抗菌性能的屏障膜修复材料及其制备方法用于解决上述问题。
[0007]为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种高抗菌性能的屏障膜修复材料，其包括抗菌药物、胶原层、可生物降解脂族聚酯层、抗菌肽和光引发剂，其中，所述抗菌药物搭载在所述胶原层上，所述抗菌肽搭载在所述生物降解脂族聚酯层上，在紫外光照射以及所述光引发剂的条件下，所述胶原层和所述生物降解脂族聚酯层能够发生交联反应。
[0008]在一种实现方式中，所述高抗菌性能的屏障膜修复材料还包括纳米银，所述纳米银以纳米尺寸分散在所述胶原层和所述可生物降解脂族聚酯层中，所述纳米银的质量分数为0.1%~5%。
[0009]在一种实现方式中，所述抗菌药物包括壳聚糖、大环内酯类、硝基咪唑类和四环素类中的一种或多种。
[0010]在一种实现方式中，所述胶原为I型胶原、II型胶原、III型胶原、IV型胶原中的任意一种。
[0011]在一种实现方式中，可生物降解脂族聚酯包括聚乳酸（PLA）、聚乙烯酸（PGA）、聚己内酯（polyethylene， PCL）以及其共聚物中的任意一种，所述共聚物包括聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）和聚丙交酯-共-己内酯（PLCL）中的任意一种。
[0012]在一种实现方式中，所述抗菌肽为人工合成的抗菌十肽KSL-W。
[0013]在一种实现方式中，所述光引发剂包括三联吡啶钌以及与所述三联吡啶钌混合的过硫酸钠，所述三联吡啶钌与所述过硫酸钠的摩尔比为（1:3）～（5:1）。
[0014]第二方面，本发明还提供一种高抗菌性能的屏障膜修复材料的制备方法，其用于制备上述的高抗菌性能的屏障膜修复材料，其包括以下具体步骤：
S1、制备胶原层：将所述胶原溶解在缓冲液中，加入所述抗菌药物后将其混合均匀，形成第一层薄膜；
S2、制备可生物降解脂族聚酯层：将所述可生物降解脂族聚酯溶解在有机溶剂中，加入所述抗菌肽并将其混合均匀，形成第二层薄膜；
S3、交联处理：在制备好的第一层薄膜和第二层薄膜之间进行紫外光交联，在两者之间形成交联结构后进行干燥和灭菌，得到所述高抗菌性能的屏障膜修复材料。
[0015]在一种实现方式中，在S1中，所述缓冲液为醋酸溶液，具体包括以下步骤：将胶原溶于0.1～1M的醋酸溶液中得到质量分数为0.1％～2％的胶原溶液，将抗菌药物溶于去离子水中得到质量浓度为0.01％～2％的抗菌药物溶液；将抗菌药物溶液加入胶原溶液中，使抗菌药物的最终质量浓度为0.005％～1％，使用0.25～3M的氢氧化钠溶液调节溶液pH至5～8，将其混合均匀，形成第一层薄膜。
[0016]在一种实现方式中，在S2中，所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮和甲苯中的任意一种或几种的混合物。
[0017]有益效果：本发明为制备一种具有抗菌功能的屏障膜修复材料提供了一种简单、有效的方法。通过将抗菌药物和抗菌肽搭载在胶原层和可生物降解脂族聚酯层上，并在紫外光照射下进行交联反应，可以使材料具有良好的抗菌性能，有助于提高修复效果。同时，制备过程中使用的材料和方法相对简单，成本较低，适用性较广。
附图说明
[0018]图1是本发明提供的高抗菌性能的屏障膜修复材料的制备方法的步骤流程图。
[0019]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0020]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”，或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对相同的实施例或示例。而且，本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0021]本发明提供一种高抗菌性能的屏障膜修复材料，其特征在于，其包括抗菌药物、胶原层、可生物降解脂族聚酯层、抗菌肽和光引发剂，其中，所述抗菌药物搭载在所述胶原层上，所述抗菌肽搭载在所述生物降解脂族聚酯层上，在紫外光照射以及所述光引发剂的条件下，所述胶原层和所述生物降解脂族聚酯层能够发生交联反应。
[0022]进一步的，所述高抗菌性能的屏障膜修复材料还包括纳米银，所述纳米银以纳米尺寸分散在所述胶原层和所述可生物降解脂族聚酯层中，所述纳米银的质量分数为0.1%~5%。所述纳米银是通过溶胶-凝胶法、化学还原法或者其他纳米材料制备方法制备并加载到所述胶原层和可生物降解脂族聚酯层中。
[0023]具体的，所述抗菌药物包括壳聚糖、大环内酯类、硝基咪唑类和四环素类中的一种或多种。其中，所述壳聚糖为天然多糖甲壳素脱除部分乙酰基的产物，其具有生物降解性、生物相容性、无毒性、抑菌、抗癌、降脂、增强免疫等多种生理功能，广泛应用于抗菌剂、医用纤维、医用敷料、人造组织材料、药物缓释材料和生物医用领域中。
[0024]具体的，所述胶原为I型胶原、II型胶原、III型胶原、IV型胶原中的任意一种。优选的，所述胶原为动物的I型或者III型胶原，其具备优秀的组织相容性和组织整合能力，保存了胶原的生物特性。所述胶原能在体内逐渐降解，避免二次手术，减少了创伤。此外，所述胶原的组织亲和性好，降低了膜暴露和发生感染的概率，且临床操作相对简化。所述胶原层在作为高抗菌性能的屏障膜修复材料使用时朝向肌肉侧，发挥屏障作用，能够隔绝纤维结缔组织细胞侵入缺损区域。
[0025]具体的，所述可生物降解脂族聚酯包括聚乳酸（PLA）、聚乙烯酸（PGA）、聚己内酯（polyethylene，PCL）以及其共聚物中的任意一种，所述共聚物包括聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）和聚丙交酯-共-己内酯（PLCL）中的任意一种。其中，所述聚乳酸-羟基乙酸共聚物（poly(lactic-co-glycolic acid)，PLGA）由两种单体——乳酸和羟基乙酸随机聚合而成，是一种可降解的功能高分子有机化合物，具有良好的生物相容性、无毒、良好的成囊和成膜的性能，被广泛应用于制药、医用工程材料和现代化工业领域。所述可生物降解脂族聚酯在干态下具有与皮肤相容的力学性能，湿态下也能够保持较好的拉伸性能，具有较好的亲水性、吸水稳定性以及透气性，与皮肤亲和性较好。
[0026]具体的，所述抗菌肽为人工合成的抗菌十肽KSL-W。人工合成的抗菌十肽KSL-W是根据天然抗菌肽的特性合成的具有较强抑菌性能的新型抗菌肽，其既具备天然抗菌肽广谱性和高效性的特点，还具有分子量小、成本低、组织毒性小、不易导致口腔菌群失调和不易产生耐药性的优点。
[0027]具体的，所述光引发剂包括三联吡啶钌以及与所述三联吡啶钌混合的过硫酸钠，所述三联吡啶钌与所述过硫酸钠的摩尔比为（1:3）～（5:1）。
[0028]需要说明的是，本发明中采用的交联方式为紫外光交联法，在其他制备方法中，还可以通过X射线、γ射线、β射线、脱水加热等方法进行，或者加入化学交联剂，所述化学交联剂包括醛类（甲醛、乙二醛、戊二醛等）、异氰酸酯类（HMDI等）、碳化二亚胺类（EDC等）、双环氧类（环氧氯丙烷、环氧乙烷等）、可水解单宁类（EGCG等）、叠氮磷酸二苯酯（DPPA）、京尼平、核糖以及转谷氨酰胺酶（TGase）。
[0029]本发明还提供一种高抗菌性能的屏障膜修复材料的制备方法，其用于制备上述的高抗菌性能的屏障膜修复材料，具体参阅图1，图1是本发明提供的高抗菌性能的屏障膜修复材料的制备方法的步骤流程图。所述制备方法包括以下具体步骤：
S1、制备胶原层：将所述胶原溶解在缓冲液中，加入所述抗菌药物后将其混合均匀，形成第一层薄膜；
S2、制备可生物降解脂族聚酯层：将所述可生物降解脂族聚酯溶解在有机溶剂中，加入所述抗菌肽并将其混合均匀，形成第二层薄膜；
S3、交联处理：在制备好的第一层薄膜和第二层薄膜之间进行紫外光交联，在两者之间形成交联结构后进行干燥和灭菌，得到所述高抗菌性能的屏障膜修复材料。
[0030]具体的，在S1中，所述缓冲液为醋酸溶液，具体包括以下步骤：将胶原溶于0.1～1M的醋酸溶液中得到质量分数为0.1％～2％的胶原溶液，将抗菌药物溶于去离子水中得到质量浓度为0.01％～2％的抗菌药物溶液；将抗菌药物溶液加入胶原溶液中，使抗菌药物的最终质量浓度为0.005％～1％，使用0.25～3M的氢氧化钠溶液调节溶液pH至5～8，将其混合均匀，形成第一层薄膜。在S2中，所述有机溶剂包括乙醇、甲醇、二氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯、甲苯中的任意一种或几种的混合物。在S3中，所述第一层薄膜和第二层薄膜在紫外光照射条件下即可形成具有良好力学强度的屏障膜，不需要对膜进行缝合操作，简化了手术的过程缩短手术时长。
[0031]实施例1、
本发明提供一具体实施例对所述高抗菌性能的屏障膜修复材料的制备方法进行详细说明：
S1、制备胶原层：采用市售Ⅰ型胶原和氧化壳聚糖，将Ⅰ型胶原溶于0.1～1M的醋酸溶液中得到质量分数为0.5％的胶原溶液，将氧化壳聚糖溶于去离子水中得到质量浓度为0.05％的抗菌药物溶液；将抗菌药物溶液加入胶原溶液中，进行混合，搅拌30~60min，使抗菌药物的最终质量浓度为0.005％～1％，使用0.25～3M的氢氧化钠溶液调节溶液pH至5～8，将其混合均匀，形成第一层薄膜；
S2、制备可生物降解脂族聚酯层：采用市售聚乳酸-羟基乙酸共聚物，将所述聚乳酸-羟基乙酸共聚物溶解在乙醇溶液中；将所述抗菌十肽KSL-W溶于去离子水中得到质量浓度为0.1％的溶液；将所述溶液加入乙醇溶液，冰浴下搅拌18h使其混合均匀，形成第二层薄膜；
S3、在制备好的第一层薄膜和第二层薄膜之间进行紫外光交联，加入质量分数为2％的纳米银溶液，在两者之间形成交联结构后进行干燥和灭菌，得到所述高抗菌性能的屏障膜修复材料。交联后，胶原膜的变性温度（TD）升高，溶解性降低，抗胶原酶能力增强。具体的，干燥过程中，可以通过真空冷冻干燥。
[0032]本发明提供的屏障膜修复材料在使用过程中一面面向牙龈组织起屏障作用抑制成纤维细胞的迁移和长入，另一面面向牙槽骨一侧，用于引导成骨细胞的增殖。
[0033]验证实验：本发明通过进行抑菌实验对本发明提供的屏障膜修复材料的抑菌性进行检测。将制得的高抗菌性能的屏障膜修复材料切割成直径为10mm的均一圆形，紫外灯下光照1h进行消毒。使用无菌棉签蘸取浓度为106CFU/mL的金黄色葡萄球菌细菌溶液，将细菌溶液均匀涂布至琼脂培养板上进行接种。将消毒后的高抗菌性能的屏障膜修复材料平铺至琼脂培养板，放置于37℃恒温箱中进行共培养。24小时后取出琼脂培养板测量高抗菌性能的屏障膜修复材料周围抑菌圈的直径。检测结果显示，本发明提供的屏障膜修复材料具有显著的抗菌性。
[0034]经验证，本发明提供的高抗菌性能的屏障膜修复材料具有较高的抗菌性，该屏障膜在体内可被吸收，不需要通过二次手术取出；且其具有足够力学强度，粘结在组织上后正向拉伸强度达到25Mpa以上，能够支撑并维持覆盖区域的结构稳定，满足屏障膜的要求。
[0035]综上所述，本发明为制备一种具有抗菌功能的屏障膜修复材料提供了一种简单、有效的方法。通过将抗菌药物和抗菌肽搭载在胶原层和可生物降解脂族聚酯层上，并在紫外光照射下进行交联反应，可以使材料具有良好的抗菌性能，有助于提高修复效果。同时，制备过程中使用的材料和方法相对简单，成本较低，适用性较广。
[0036]以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。