一种载盐酸多西环素的GTR/GBR复合膜片及其制备方法技术领域
本发明属于医药技术领域，涉及一种载药GTR/GBR复合膜及其制备方法，
具体涉及一种载盐酸多西环素的多层GTR/GBR复合膜及其制备方法。
背景技术
种植体周围炎是种植体周围软硬组织的炎症，发病率在28％-56％。与传统
刮治及局部用药相比，膜诱导组织再生术、骨移植术能有效地填补骨缺损，改
善软组织形态，增加种植体周围骨组织新生骨量和再次骨结合率，种植体的稳
固性得到提高。
口腔作为一个有菌环境，细菌定植于种植体表面影响种植体与周围骨组织
骨结合的形成，同时给种植体周围炎的治疗效果带来极大的负面影响。以抗生
素为主的药物治疗是抑制细菌在种植体表面定植，改善种植体周围炎症的有效
途径。与口服给药的众多缺点相比，局部用药成为种植体周围炎及牙周病药物
治疗的主流方向。
引导组织再生(GuideTissueRegeneration，GTR)技术是80年代末90年代
初发展起来的一项新技术。其原理是利用膜的物理屏障功能将病损区与周围组
织隔离。该技术最初用于牙周病治疗的动物实验及临床研究，随后又被用于促
进骨组织的修复、再生(即诱导骨组织再生技术，GuideBoneRegeneration，
GBR)。它的应用为牙周病的治疗、牙种植区骨量不足及其它骨缺损的修复、
骨折的愈合提供了一个新的有效途径。载药GTR/GBR膜片是一种将局部药物
治疗与GTR/GBR技术的结合的应用。如何降低药物的突释效应、延缓药物的
释放速率，提高载药膜片的组织亲合性，是载药GTR/GBR膜的设计与制备难
点，也是目前的研究热点。序列静电纺丝技术是传统静电纺丝的一种发展，可
以实现不同加载物质定向、有序释放。其产品具有纳米级的纤维细度、超高的
比表面积和相互连通的多孔隙三维结构，能够最大化的仿生细胞外基质的纤维
网络。
已有学者将药物溶于有机高分子溶液中，通过静电纺丝的方法制备载药纳
米纤维。电镜观察纤维具有表面均匀光滑、比表面积大、孔隙率高等优点，同
时体外释放实验中，纤维对药物的包裹可以限制药物的释放速度。随后Zamani
M,ChaturvediTP，等人将苯甲酸甲硝唑通过混纺的形式载入纳米纤维中，多
项实验结果表明，以无定形态分散于纤维中的药物对牙周病致病菌均具有良好
的抗菌作用，且药物呈持续释放，对牙周病治疗的治疗具有一定的效果。然而，
40％-50％的药物初期突释，又一定程度上抑制细胞的生长与增殖，药物初期突
释的问题到目前依旧没有得到解决，使该技术的应用受到很大的限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种载盐酸多西环素的多层GTR/GBR复合膜及其
制备方法，该多层GTR/GBR复合膜组织亲和性高，能够实现药物持续稳定的
释放，且能够有效降低药物突释效应。该制备方法，操作简单，能够实现不同
加载物质定向、有序释放。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种载盐酸多西环素的GTR/GBR复合膜片，该GTR/GBR复合膜片为上
表层、下表层及芯层的三层结构，上、下表层和芯层均通过序列静电纺丝制成，
上表层和下表层是由天然高分子材料与合成高分子材料的混合液制成，芯层为
合成高分子材料载盐酸多西环素的溶液制成的膜片层。
上表层和下表层是由表层电纺丝溶液制成；表层电纺丝溶液是将聚己内酯
与明胶按1：(0.2～1)的质量比混合后溶于六氟异丙醇中配成质量分数为
8％～12％溶液。
芯层是由芯层电纺丝溶液制成；芯层电纺丝溶液是将聚己内酯与盐酸多西
环素按1：(0.1～0.25)的质量比混合后溶于六氟异丙醇中，配成质量分数为
8％～12％的溶液。
所述聚己内酯的平均分子量为8～10万。
本发明还公开了一种载盐酸多西环素的GTR/GBR复合膜片的制备方法，
包括以下步骤：
1)将聚己内酯与明胶按1：(0.2～1)的质量比混合后溶于六氟异丙醇中，
配成质量分数为8％～12％的表层电纺丝溶液，超声脱气5～8min；
2)将聚己内酯与盐酸多西环素按1：(0.1～0.25)的质量比混合后溶于六
氟异丙醇中，配成质量分数为8％～12％的芯层电纺丝溶液，超声脱气5～8min；
3)将步骤1)和步骤2)制得的表层电纺丝溶液和芯层电纺丝溶液分别注
入静电纺丝设备的两个注射器内，进行单轴序列静电纺丝，制得载盐酸多西环
素的GTR/GBR三层复合膜片；
单轴序列静电纺丝的具体顺序为：先用表层电纺丝溶液电纺2h，再用芯层
电纺丝溶液电纺4h，最后用表层电纺丝溶液电纺2h。
在进行单轴序列静电纺丝时，静电纺丝的条件为：针头为19G针头，电压
为10～20kv，针头与接收板距离为10～20cm，表层电纺丝溶液和芯层电纺丝溶
液的给液速度为0.5～1.5mL/h。
所述聚己内酯的平均分子量为8～10万。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明的载盐酸多西环素的GTR/GBR复合膜片为三层膜片结构，三层膜
片通过序列静电纺丝的方法一步制成，各层之间紧密结合，上、下表层的由天
然高分子材料与合成高分子材料的混合液制成，添加了天然高分子材料后能够
提高组织与膜片的亲和性；且上、下双表层膜片结构作为一种栅栏样的屏障，
能够有效避免组织与大量药物接触，有效的调控药物的释放速度，实现药物持
续、稳定释放。而芯层的合成高分子一方面作为药物载体负载多西环素，另一
方面具有较好力学强度的合成高分子材料可以弥补天然高分子材料在强度方
面的不足。芯层中携带的盐酸多西环素随着分子的扩散作用及表面层纤维的降
解持久稳定的释放，杀灭、抑菌组织周围的致病菌，为组织的修复与再生提供
一个良好的无菌环境。
进一步地，本发明的GTR/GBR复合膜片以聚己内酯与明胶(PCL/Ge)为
双表层，以载盐酸多西环素的聚己内酯纤维为芯层，天然高分子Ge的加入提
高了合成高分子材料的组织亲和性，有利于细胞在纤维表的附着与生长。在继
承载药纳米纤维的各项优点的同时，双表层的纤维既可以提高膜片的组织亲合
性，又可以作为一种屏障调控药物的释放速度。同时芯层的合成高分子材料可
以作为一种支撑，弥补天然高分子材料力学方面的不足，提高膜片的力学强度。
本发明公开的载盐酸多西环素的GTR/GBR复合膜片的制备方法利用单轴
静电纺丝法制备三层结构的复合膜片，先用表层电纺丝溶液电纺2h，再用芯层
电纺丝溶液电纺4h，最后用表层电纺丝溶液电纺2h，该电纺顺序能够实现连
续电纺，能够充分保证复合膜片的三层结构各层之间紧密结合，操作容易，能
够实现不同加载物质定向、有序释放。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的载盐酸多西环素的GTR/GBR复合膜片的扫
描电镜照片；
图2为本发明实施例1制得的载盐酸多西环素的GTR/GBR复合膜片与单
纯混纺的单层载药膜片的药物释放曲线。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的
解释而不是限定。
本发明的采用的技术方案，如下：
一种具有生物抑菌活性的载药GTR/GBR复合膜片，是以高子聚合物为载
体，利用静电纺丝的方法，简单、有效的实现药物与载体的结合。所述的高分
子材料平均分子量为8～10万的聚己内酯，较其他合成高分子材料具有较高的
生物安全性，避免产生周围局部的酸性环境，更有利于组织的再生与修复。
所加载的药物为盐酸多西环素，其广泛应用于牙周病治疗的药物，对牙周
病治疗已具有较为成熟的研究；
采用单轴序列静电纺丝(连续电纺)的方法制备三层复合膜片：芯层为载
药膜片，用于加载储备药物；表层为天然高分子与合成高分子的混合物，利于
提高膜片的组织亲合性；同时多孔的表层纤维形成一种栅栏样屏障，有效的控
制芯层药物的释放速度，达到药物缓释的目的。
具体制作方法，包括以下步骤：
(1)将不同比例的天然高分子材料与合成高分子共同溶于有机溶剂，形
成表层的电纺丝溶液；
(2)将合成高分子材料与不同比例的药物共同溶于有机溶剂，制备芯层
的电纺丝溶液；
(3)将两种溶液分别注入两个注注射器内，以一定的顺序及电纺丝时间
进行连续电纺，形成三层复合膜片。
(4)液氮冷冻淬断，电镜观察，检测三层膜片结构。
实施例1
一种载盐酸多西环素的GTR/GBR复合膜片的制备方法，包括以下步骤：
1)将明胶与平均分子量为8万的聚己内酯按1：1的质量比混合后溶于六
氟异丙醇中，配成质量分数为8％的表层电纺丝溶液，超声脱气5min；
2)将聚己内酯与盐酸多西环素按1:0.25的质量比混合后溶于六氟异丙醇
中，配成质量分数为10％的芯层电纺丝溶液，超声脱气5～8min；
3)将步骤1)和步骤2)制得的表层电纺丝溶液和芯层电纺丝溶液分别注
入静电纺丝设备的两个注射器内，进行单轴序列静电纺丝，制得载盐酸多西环
素的GTR/GBR三层复合膜片；
单轴序列静电纺丝的具体顺序为：先用表层电纺丝溶液电纺2h，再用芯层
电纺丝溶液电纺4h，最后用表层电纺丝溶液电纺2h。
4)将制备好的样品在真空干燥机中干燥24h，液氮冷冻淬断，电镜观察，
检测三层膜片结构。
在进行单轴序列静电纺丝时，静电纺丝的条件为：针头为19G针头，电压
为15kv，针头与接收板距离为15cm，表层电纺丝溶液和芯层电纺丝溶液的给
液速度为1mL/h。
本实施例制得的载盐酸多西环素的GTR/GBR复合膜片的扫描电镜照片如
图1所示，从SEM照片我们可以看出，经本发明的序列电纺法制备的纳米纤
维膜呈现三层结构，PCL+GE的双表层与PCL+DOX的芯层交界处纤维互相交
织成为整体，各层之间紧密结合，未见明显的分层现象。
参见图2，从释放曲线可以看出，本发明制得载盐酸多西环素复合膜片较
单纯混纺的单层载药膜片具有较好的药物缓释作用。双表层的纤膜可以作为一
种屏障，提高纤维对药物的包封率，降低/消除药物初期的突释效应，使药物
持续、缓慢的释放，使复合膜片中的药物释放速度较混合膜片中的明显降低，
从而达到更好的药物缓释效果。
实施例2
一种载盐酸多西环素的GTR/GBR复合膜片的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚己内酯与明胶按1:0.5的质量比混合后溶于六氟异丙醇中，配成质
量分数为10％的表层电纺丝溶液，超声脱气8min；聚己内酯的平均分子量为
10万；
2)将聚己内酯与盐酸多西环素按1:0.2的质量比混合后溶于六氟异丙醇
中，配成质量分数为8％的芯层电纺丝溶液，超声脱气8min；
3)将步骤1)和步骤2)制得的表层电纺丝溶液和芯层电纺丝溶液分别注
入静电纺丝设备的两个注射器内，进行单轴序列静电纺丝，制得载盐酸多西环
素的GTR/GBR三层复合膜片；
单轴序列静电纺丝的具体顺序为：先用表层电纺丝溶液电纺2h，再用芯层
电纺丝溶液电纺4h，最后用表层电纺丝溶液电纺2h。
4)将制备好的样品在真空干燥机中干燥24h，液氮冷冻淬断，电镜观察，
检测三层膜片结构。
在进行单轴序列静电纺丝时，静电纺丝的条件为：针头为19G针头，电压
为20kv，针头与接收板距离为20cm，表层电纺丝溶液和芯层电纺丝溶液的给
液速度为1.5mL/h。
实施例3
一种载盐酸多西环素的GTR/GBR复合膜片的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚己内酯与明胶按1:0.2的质量比混合后溶于六氟异丙醇中，配成质
量分数为12％的表层电纺丝溶液，超声脱气8min；聚己内酯的平均分子量为8
万；
2)将聚己内酯与盐酸多西环素按1:0.1的质量比混合后溶于六氟异丙醇
中，配成质量分数为12％的芯层电纺丝溶液，超声脱气6min；
3)将步骤1)和步骤2)制得的表层电纺丝溶液和芯层电纺丝溶液分别注
入静电纺丝设备的两个注射器内，进行单轴序列静电纺丝，制得载盐酸多西环
素的GTR/GBR三层复合膜片；
单轴序列静电纺丝的具体顺序为：先用表层电纺丝溶液电纺2h，再用芯层
电纺丝溶液电纺4h，最后用表层电纺丝溶液电纺2h。
4)将制备好的样品在真空干燥机中干燥24h，液氮冷冻淬断，电镜观察，
检测三层膜片结构。
在进行单轴序列静电纺丝时，静电纺丝的条件为：针头为19G针头，电压
为10kv，针头与接收板距离为10cm，表层电纺丝溶液和芯层电纺丝溶液的给
液速度为0.5mL/h。
综上所述，本发明采用单轴序列静电纺丝法制备三层结构的复合膜片，提
高纤维对药物的包封率，降低/消除药物初期的突释效应，使药物持续、缓慢
的释放；本发明制备以PCL/Ge为双表层，以载DOX的PCL纤维为芯层的三
层复合GTR/GBR膜，在继承载药纳米纤维的各项优点的同时，双表层的纤维
既可以提高膜片的组织亲合性，又可以作为一种屏障调控药物的释放速度。同
时芯层的合成高分子材料可以作为一种支撑，弥补天然高分子材料力学方面的
不足，提高膜片的力学强度。本发明的三层载药复合膜片的双表层不仅可以作
为一种孔隙的栅栏，控制药物的释放速度，实现药物持续、稳定释放；还可以
避免药物与组织的直接接触，提高组织与膜片的亲和性，更加有利于组织的修
复与再生。
序列静电法制备以天然高分子与合成高分子为表层的膜片可以改善合成
高分子材料在组织亲和性方面的不足，避免药物与组织的直接接触，提高组织
与膜片的亲和性；同时作为一层孔隙的栅栏，表层纤维可以控制药物的释放速
度，实现药物持续、稳定释放。芯层中携带的盐酸多西环素随着分子的扩散作
用及表面层纤维的降解持久稳定的释放，杀灭、抑菌组织周围的致病菌，为组
织的修复与再生提供一个良好的无菌环境。