一種殼寡糖或其衍生物修飾的聚氨酯纖維敷料及制備方法與流程

本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料技術領域，特別涉及一種殼寡糖或其衍生物修飾的聚氨酯纖維敷料及制備方法。

背景技術：

創(chuàng)面愈合是創(chuàng)傷外科中的一個重要課題，研究開發(fā)理想的促進創(chuàng)面愈合的材料備受關注。傳統(tǒng)敷料如紗布、棉花等易滋生細菌，粘連傷口，更換時帶來二次創(chuàng)傷。因此，國內外學者近年來大力開展新型敷料的研究，試圖避免傳統(tǒng)敷料的缺點。通常，創(chuàng)傷敷料不僅要求具有良好的生物相容性、吸液保液性、適宜的力學強度和彈性，還應具有隔菌作用，以防止創(chuàng)面的感染，而且能夠促進創(chuàng)面的愈合。聚氨酯材料因其安全、無毒、無刺激、不致敏、良好的生物相容性和力學性能等特性，是目前國內外研究報道較多的一類創(chuàng)傷敷料。然而，單一的聚氨酯醫(yī)用敷料不能有效地阻止創(chuàng)面被感染、加快創(chuàng)面修復，且容易與創(chuàng)面發(fā)生粘連，易造成二次創(chuàng)傷。近年，圍繞改善聚氨酯敷料各種性能的相關專利和文獻有不少報道。

申請?zhí)?01510994613.6的中國發(fā)明專利公開了一種促進皮膚創(chuàng)面修復的敷料及制備方法，該敷料的組成及含量如下：聚氨酯20～30，九子連環(huán)草4～9，骨碎補3～6，連翹8～14，當歸5～12，陸英4～8，積雪草6～10，地膚子8～12，蘭香草9～13，赤芍6～9，黃芪4～7，聚乙二醇12～17，丙三醇9～11，磺胺7～10。該敷料具有促進創(chuàng)面局部血液循環(huán)，減輕創(chuàng)面局部腫脹等特性。又如申請?zhí)?01510490782.6的中國發(fā)明專利公開了一種復合膠原的聚氨酯基雙層敷料，該敷料具有可促進創(chuàng)面修復和減少疤痕形成等優(yōu)點。

目前對聚氨酯敷料材料的改性主要集中在采用共混或復合等物理改性方法，引入的共混填料在基體中的分散性、穩(wěn)定性等始終是存在的主要問題。點擊化學因其反應條件溫和、快速、有效和高產率等特點，近年成為材料科學家手中強有力的研究工具，并逐漸應用到各類聚合物材料的改性修飾等方面。若能靈活地利用點擊化學這一先進技術對聚氨酯敷料在分子水平進行設計和生物學修飾，這必將為新型聚氨酯敷料的開發(fā)與應用提供一條有效而全新的途徑。

殼寡糖是由殼聚糖經水解后產生的、由2～10個葡氨糖通過β-1-4糖苷鍵連接而成的低聚糖，其相對分子質量小、水溶性好、可被組織吸收利用。殼寡糖不僅具有殼聚糖優(yōu)異的生物學功能，如良好的抗菌、止血、抗氧化、抗癌等生理活性，可以促進細胞分化和生長，促進創(chuàng)傷上皮化，形成肉芽組織，加速傷口的愈合，以及能夠抑制纖維結締組織，減少疤痕組織形成和促進血管內皮細胞生長等；而且，殼寡糖的生物學功能往往明顯優(yōu)于殼聚糖。因此，殼寡糖及其相關衍生物成為近年國內外研究和產品開發(fā)的熱點。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種殼寡糖或其衍生物修飾的聚氨酯纖維敷料的制備方法。本發(fā)明方法通過設計材料的制備路線、靈活運用點擊化學，在溫和的條件下高效獲得一類殼寡糖或其衍生物修飾的聚氨酯纖維敷料。

本發(fā)明另一目的在于提供上述方法制備的殼寡糖或其衍生物修飾的聚氨酯纖維敷料。

本發(fā)明的目的通過下述方案實現(xiàn)：

一種殼寡糖或其衍生物修飾的聚氨酯纖維敷料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：采用聚乙二醇引發(fā)炔基化交酯單體開環(huán)聚合，合成側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚；

步驟二：以側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚為軟段，與二異氰酸酯和擴鏈劑反應合成側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯；

步驟三：合成疊氮化殼寡糖或其衍生物；

步驟四：側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯與疊氮化殼寡糖或其衍生物發(fā)生點擊化學反應，合成殼寡糖或其衍生物修飾的聚氨酯；

步驟五：通過靜電紡絲技術構建殼寡糖或其衍生物修飾的聚氨酯纖維敷料。

步驟一中，所述合成側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚的聚合條件優(yōu)選為：催化劑選用辛酸亞錫，催化劑用量為炔基化交酯單體用量的0.01～0.3mol％，反應溫度為80～150℃，反應時間為6～54h。

所述聚乙二醇與炔基化交酯的摩爾投料比為：1:5～1:50。

所述聚乙二醇的數(shù)均分子量范圍為：200～4000。

所述炔基化交酯單體的結構通式如(I)所示：

其中，R₁、R₂、R₃和R₄可相同或不同的分別為氫原子、甲基或炔基，且R₁、R₂、R₃和R₄至少有一個是炔基。

步驟二中，所述側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯的合成，是通過側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚與二異氰酸酯以及擴鏈劑反應得到，制備方法采用常規(guī)聚氨酯制備的一步法或兩步法即可，具體條件可為：

所述側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚、二異氰酸酯以及擴鏈劑的摩爾投料比為：1:(2～10):(1～6)；

所述的二異氰酸酯優(yōu)選為六亞甲基二異氰酸酯、二環(huán)己基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯等；

所述的擴鏈劑優(yōu)選為乙二醇、1,4-丁二醇、一縮二乙二醇、乙二胺、1,4-丁二胺等。

步驟三中，所述的疊氮化殼寡糖或其衍生物是通過殼寡糖或其衍生物與疊氮化鈉反應制備得到，其制備方法為本領域常規(guī)方法即可，具體可包括如下步驟：(1)將殼寡糖或其衍生物溶于水中，再加入十二烷基磺酸鈉，兩者摩爾比為1:1～1:10，在室溫下反應0.5～8h，冷凍干燥得到烷基磺酸化的殼寡糖或其衍生物。(2)將烷基磺酸化殼寡糖或其衍生物溶于二甲基甲酰胺，加入對甲基苯磺酰氯，兩者摩爾比為1:1～1:30，再加入催化劑4-二氨基吡啶，催化劑用量為殼寡糖或其衍生物質量的0.5～5％，氮氣保護下于-20-40℃反應4～12h，得到產物。(3)在二甲基甲酰胺中，按摩爾比1:1～1:50的投料比加入步驟(2)的反應產物和疊氮化鈉，于60～120℃反應2～12h，反應結束后，產物經純化和真空干燥，即得到疊氮化殼寡糖或其衍生物。

所述的殼寡糖或其衍生物優(yōu)選為殼寡糖、殼寡糖季銨鹽。

步驟四中，所述側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯與疊氮化殼寡糖或其衍生物發(fā)生點擊化學反應的具體操作可包括如下步驟：將側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯和疊氮化殼寡糖或其衍生物溶于有機溶劑中，兩者的摩爾比為20:1～1:20；將上述混合溶液加入到含催化劑的有機溶劑中，常溫避光反應6～36h，得到所述殼寡糖或其衍生物修飾的聚氨酯。

所述的催化劑可為氯化亞銅(CuBr)，或者是摩爾比為1:1的硫酸銅和抗壞血酸混合物中的一種。

所述催化劑的用量優(yōu)選為側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯摩爾量的1～20％。

所述的有機溶劑可為四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜中的至少一種。

步驟五中，所述靜電紡絲技術構建殼寡糖或其衍生物修飾的聚氨酯纖維敷料的制備方法如下：將殼寡糖或其衍生物修飾的聚氨酯溶解于有機溶劑中，得到質量體積濃度為5～20％的電紡絲溶液，在10～30kV的靜電壓下進行紡絲。

所述的有機溶劑可為四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜中的至少一種。

本發(fā)明提供上述方法制備得到的殼寡糖或其衍生物修飾的聚氨酯纖維敷料。本發(fā)明方法通過化學鍵的結合將具有多種生物功能性的殼寡糖或其衍生物引入到聚氨酯敷料中，從而賦予本發(fā)明敷料優(yōu)異的親水性、抗菌、消炎、止血、促進細胞分化與創(chuàng)面組織形成等生物功能性，其不僅具有良好的柔韌性和抗張力、適宜的多孔結構、良好的吸水和透氣性，而且，具有控制細菌感染和促進創(chuàng)面修復的生物學功能，因此，本發(fā)明的殼寡糖或其衍生物修飾的聚氨酯纖維敷料可望得以廣泛應用。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術，具有如下的優(yōu)點及有益效果：

(1)本發(fā)明采用簡單、易行的技術路線設計合成殼寡糖或其衍生物修飾的生物可降解聚氨酯，并實現(xiàn)殼寡糖或其衍生物在生物降解聚氨酯側鏈的分布以及密度可調控。

(2)由于點擊化學反應的高度專一性和反應條件溫和，本發(fā)明中無需對殼寡糖或其衍生物上的其它基團進行保護。

(3)本發(fā)明在溫和的條件下，通過化學鍵的結合將具有多種生物功能性的殼寡糖或其衍生物引入到聚氨酯敷料中，從而賦予聚氨酯敷料優(yōu)異的親水性、抗菌、消炎、止血、促進細胞分化與創(chuàng)面組織形成等生物功能性。

(4)本發(fā)明涉及的制備條件溫和，制備的新型聚氨酯纖維敷料不僅具有良好的柔韌性和抗張力、適宜的多孔結構、良好的吸水和透氣性，而且，具有控制細菌感染和促進創(chuàng)面修復的生物學功能，因此，所獲得的聚氨酯纖維敷料可望得以廣泛應用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1中所制備的PU和COS-PU纖維敷料的表面接觸角。

圖2為本發(fā)明實施例5中所制備的PU和COS-PU纖維敷料表面成纖維細胞細胞粘附的形貌與細胞核分布的激光共聚焦照片。

圖3為本發(fā)明實施例6中所制備的PU和G-COS-PU纖維敷料表面成纖維細胞粘附的形貌的掃描電鏡照片。

圖4為本發(fā)明實施例8中所制備的PU和G-COS-PU纖維敷料表面大腸桿菌和金黃色葡萄糖球菌黏附和增殖的掃描電鏡照片。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

如無特殊說明，下列實施例中所有原料和試劑均為市場常規(guī)的原料、試劑。

實施例1：

步驟1：以辛酸亞錫為催化劑，聚乙二醇(3g，M_n＝400)為大分子引發(fā)劑引發(fā)炔基化乙交酯單體(17.5g)本體開環(huán)聚合，辛酸亞錫用量為炔基化乙交酯單體用量的0.05mol％，反應溫度：100℃，反應時間：24h。反應結束后，粗產物用三氯甲烷溶解，無水乙醇沉淀，然后于40℃真空干燥48h，得到側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚。

步驟2：稱取5g步驟1所得側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚溶于N,N-二甲基甲酰胺并置于四口燒瓶內，通氮氣，并加熱至100℃；然后加入2.5g的六亞甲基二異氰酸酯，在100℃下反應4h后制得預聚體；最后，加入1.2g的擴鏈劑1,4-丁二醇和適量的催化劑二月桂酸二丁基錫，在100℃下繼續(xù)反應2h。反應結束后，粗產物經純化得到側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯。

步驟3：(1)將6g殼寡糖(M_w＝1000Da)溶于去離子水中，再加入十二烷基磺酸鈉，兩者摩爾比為1:2，在室溫下反應2h，冷凍干燥得到烷基磺酸化的殼寡糖。(2)將上述所得烷基磺酸化殼寡糖溶于N,N-二甲基甲酰胺，加入對甲基苯磺酰氯，兩者按1:5的摩爾比投料，再加入催化劑4-二氨基吡啶，催化劑用量為殼寡糖質量的1.5％，氮氣保護下于0℃下反應8h，反應產物經純化處理。(3)在N,N-二甲基甲酰胺中，按1:10的投料比加入上述合成的固體產物和疊氮化鈉，于80℃下反應6h，反應結束后，產物經純化和真空干燥，即得到疊氮化殼寡糖。

步驟4：將步驟2和步驟3分別所得的側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯和疊氮化殼寡糖溶于四氫呋喃，兩者的摩爾比為1:1；然后在氮氣保護下將聚合物溶液加入到含CuBr的四氫呋喃中，常溫避光反應24h，得到殼寡糖修飾的聚氨酯。

步驟5：將步驟4所得的殼寡糖修飾的聚氨酯(2g)溶解于四氫呋喃和N,N-二甲基甲酰胺雙溶劑中(體積比為5:5)，得到質量體積濃度為12.5％的電紡絲溶液，經過磁力攪拌、超聲分散后注入電紡絲液供給裝置，在15kV的靜電壓下進行紡絲，最后得到殼寡糖修飾的聚氨酯纖維敷料。同樣采用靜電紡絲技術構建純聚氨酯(市售，購買)纖維敷料。

通過表面接觸角測定對靜電紡絲純聚氨酯纖維敷料(PU)和上述合成的殼寡糖修飾的聚氨酯纖維敷料(COS-PU)的親水性進行了測試，測試結果見圖1。圖中數(shù)據(jù)顯示，純PU纖維膜的水接觸角高達122.3±2.3°，表明純PU纖維膜較為疏水；然而，COS-PU纖維膜的水接觸角低至72.8±1.7°，說明纖維膜表面的親水性明顯得到改善。相反，以二碘甲烷為液滴相，純PU纖維膜上的液滴接觸角為8.3±1.4°，而COS-PU纖維膜表面的液滴接觸角卻高達46.4±1.6°。以上數(shù)據(jù)均說明采用殼寡糖修飾PU纖維膜，可以顯著改善PU纖維膜表面的親水性，有利于其更好地應用于創(chuàng)面敷料。

實施例2：

步驟1：以辛酸亞錫為催化劑，聚乙二醇(5g，M_n＝1000)為大分子引發(fā)劑引發(fā)炔基化乙交酯單體(22.5g)本體開環(huán)聚合，辛酸亞錫用量為炔基化乙交酯單體用量的0.05mol％，反應溫度為120℃，反應時間為18h。反應結束后，反應粗產物用三氯甲烷溶解，無水乙醇沉淀，然后于40℃真空干燥36h，得到側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚。

步驟2：稱取5g步驟1所得側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚溶于N,N-二甲基甲酰胺并置于四口燒瓶內，通氮氣，并加熱至120℃；然后加入3.5g的二環(huán)己基二異氰酸酯和1.0g的乙二醇，在120℃下反應5h。反應結束后，粗產物經純化得到側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯。

步驟3：(1)將5g殼寡糖(M_w＝3000Da)溶于去離子水中，再加入十二烷基磺酸鈉，兩者摩爾比為1:5，在室溫下反應4h，冷凍干燥得到烷基磺酸化的殼寡糖。(2)將上述所得烷基磺酸化殼寡糖溶于N,N-二甲基甲酰胺，加入對甲基苯磺酰氯，兩者按1:10的摩爾比投料，再加入催化劑4-二氨基吡啶，催化劑用量為殼寡糖質量的2.5％，氮氣保護下于10℃下反應6h，反應產物經純化處理。(3)在N,N-二甲基甲酰胺中，按摩爾比1:15的投料比加入上述合成的固體產物和疊氮化鈉，于80℃下反應5h，反應結束后，產物經純化和真空干燥，即得到疊氮化殼寡糖。

步驟4：將步驟2和步驟3分別所得的側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯和疊氮化殼寡糖溶于N,N-二甲基甲酰胺，兩者的摩爾比為5:1；然后在氮氣保護下將聚合物溶液加入到含CuBr的N,N-二甲基甲酰胺中，常溫避光反應12h，得到殼寡糖修飾的聚氨酯。

步驟5：將步驟4所得的殼寡糖修飾的聚氨酯(3.5g)溶解于四氫呋喃和二甲基甲酰胺雙溶劑中(體積比為3:7)，得到質量體積濃度為10％的電紡絲溶液，經過磁力攪拌、超聲分散后注入電紡絲液供給裝置，在20kV的靜電壓下進行紡絲，最后得到殼寡糖修飾的聚氨酯纖維敷料。

實施例3：

步驟1：以辛酸亞錫為催化劑，聚乙二醇(5.5g，M_n＝2000)為大分子引發(fā)劑引發(fā)炔基化乙交酯單體(20g)本體開環(huán)聚合，辛酸亞錫用量為炔基化乙交酯單體用量的0.1mol％，反應溫度：120℃，反應時間：24h。反應結束后，粗產物用三氯甲烷溶解，無水乙醇沉淀，然后于40℃真空干燥24h，得到側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚。

步驟2：稱取4.5g步驟1所得側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚溶于四氫呋喃并置于四口燒瓶內，通氮氣，并加熱至110℃；然后加入1.8g的甲苯二異氰酸酯，在120℃下反應2h后制得預聚體；最后，加入1.0g的擴鏈劑一縮二乙二醇，在120℃下繼續(xù)反應3h。反應結束后，粗產物經純化得到側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯。

步驟3：(1)將3g殼寡糖(M_w＝3000)溶于去離子水中，再加入十二烷基磺酸鈉，兩者摩爾比為1:8，在室溫下反應1h，冷凍干燥得到烷基磺酸化的殼寡糖。(2)將上述所得烷基磺酸化殼寡糖溶于N,N-二甲基甲酰胺，加入對甲基苯磺酰氯，兩者按1:5的摩爾比投料，再加入催化劑4-二氨基吡啶，催化劑用量為殼寡糖質量的1.0％，氮氣保護下于20℃下反應5h，反應產物經純化處理。(3)在N,N-二甲基甲酰胺中，按摩爾比1:5的投料比加入上述合成的固體產物和疊氮化鈉，于100℃下反應3h，反應結束后，產物經純化和真空干燥，即得到疊氮化殼寡糖。

步驟4：將步驟2和步驟3分別所得的側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯和疊氮化殼寡糖溶于四氫呋喃，兩者的摩爾比為10:1；然后在氮氣保護下將聚合物溶液加入到含硫酸銅和抗壞血酸(摩爾比為1：1)的四氫呋喃中，常溫避光反應6h，得到殼寡糖修飾的聚氨酯。

步驟5：將步驟4所得的殼寡糖修飾的聚氨酯(4g)溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，得到質量體積濃度為15％的電紡絲溶液，經過磁力攪拌、超聲分散后注入電紡絲液供給裝置，在25kV的靜電壓下進行紡絲，最后得到殼寡糖修飾的聚氨酯纖維敷料。同樣采用靜電紡絲技術構建純聚氨酯(市售，購買)纖維敷料。

研究了靜電紡絲純聚氨酯纖維敷料(PU)和上述合成的殼寡糖修飾的聚氨酯纖維敷料(COS-PU)對革蘭氏陰性菌(大腸桿菌)和革蘭氏陽性菌(金黃色葡萄糖球菌)的抑制生長能力。抑菌實驗結果表明，COS-PU纖維膜抑制大腸桿菌和金黃色葡萄糖球菌的生長顯著優(yōu)于相應的純PU纖維膜，表明，采用殼寡糖修飾聚氨酯，可以限制提高聚氨酯材料的抑菌性能。

表1PU和COS-PU纖維膜對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌抑菌率

實施例4：

步驟1：以辛酸亞錫為催化劑，聚乙二醇(5g，M_n＝2000)為大分子引發(fā)劑引發(fā)炔基化丙交酯單體(12.5g)本體開環(huán)聚合，辛酸亞錫用量為炔基化丙交酯單體用量的0.15mol％，反應溫度：130℃，反應時間：36h。反應結束后，粗產物用三氯甲烷溶解，無水乙醇沉淀，然后于40℃真空干燥48h，得到側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚。

步驟2：稱取4g步驟1所得側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚溶于三氯甲烷并置于四口燒瓶內，通氮氣，并加熱至100℃；然后加入1.5g的六亞甲基二異氰酸酯，在100℃下反應4h后制得預聚體；最后，加入0.8g的擴鏈劑一縮二乙二醇和適量的催化劑二月桂酸二丁基錫，在100℃下繼續(xù)反應3h。反應結束后，粗產物經純化得到側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯。

步驟3：(1)將5g殼寡糖(M_w＝3000)溶于去離子水中，再加入一定量的十二烷基磺酸鈉，兩者摩爾比為1:4，在室溫下反應0.5h，冷凍干燥得到烷基磺酸化的殼寡糖。(2)將上述所得烷基磺酸化殼寡糖溶于N,N-二甲基甲酰胺，加入對甲基苯磺酰氯，兩者按1:3的摩爾比投料，再加入催化劑4-二氨基吡啶，催化劑用量為殼寡糖質量的2.0％，氮氣保護下于0℃下反應8h，反應產物經純化處理。(3)在N,N-二甲基甲酰胺中，按摩爾比1:12的投料比加入上述合成的固體產物和疊氮化鈉，于90℃下反應5h，反應結束后，產物經純化和真空干燥，即得到疊氮化殼寡糖。

步驟4：將步驟2和步驟3分別所得的側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯和疊氮化殼寡糖溶于四氫呋喃，兩者的摩爾比為1:2；然后在氮氣保護下將聚合物溶液加入到含CuBr的四氫呋喃中，常溫避光反應18h，得到殼寡糖修飾的聚氨酯。

步驟5：將步驟4所得的殼寡糖修飾的聚氨酯(3g)溶解于四氫呋喃和N,N-二甲基甲酰胺雙溶劑中(體積比為2:8)，得到質量體積濃度為10.0％的電紡絲溶液，經過磁力攪拌、超聲分散后注入電紡絲液供給裝置，在15kV的靜電壓下進行紡絲，最后得到殼寡糖修飾的聚氨酯纖維敷料。

實施例5：

步驟1：以辛酸亞錫為催化劑，聚乙二醇(3g，M_n＝1000)為大分子引發(fā)劑引發(fā)炔基化丙交酯單體(12.5g)本體開環(huán)聚合，辛酸亞錫用量為炔基化乙交酯單體用量的0.15mol％，反應溫度：130℃，反應時間：24h。反應結束后，粗產物用三氯甲烷溶解，無水乙醇沉淀，然后于40℃真空干燥24h，得到側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚。

步驟2：稱取2.5g步驟1所得側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚溶于N,N-二甲基甲酰胺并置于四口燒瓶內，通氮氣，并加熱至120℃；然后加入1.2g的六亞甲基二異氰酸酯，在120℃下反應4h后制得預聚體；最后，加入0.7g的擴鏈劑1,4-丁二胺，在120℃下繼續(xù)反應3h。反應結束后，粗產物經純化得到側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯。

步驟3：(1)將2.5g殼寡糖(M_w＝5000)溶于去離子水中，再加入十二烷基磺酸鈉，兩者摩爾比為1:8，在室溫下反應2h，冷凍干燥得到烷基磺酸化的殼寡糖。(2)將上述所得烷基磺酸化殼寡糖溶于N,N-二甲基甲酰胺，加入對甲基苯磺酰氯，兩者按1:12的摩爾比投料，再加入催化劑4-二氨基吡啶，催化劑用量為殼寡糖質量的2.0％，氮氣保護下于0℃下反應7h，反應產物經純化處理。(3)在N,N-二甲基甲酰胺中，按摩爾比1:10的投料比加入上述合成的固體產物和疊氮化鈉，于90℃下反應6h，反應結束后，產物經純化和真空干燥，即得到疊氮化殼寡糖。

步驟4：將步驟2和步驟3分別所得的側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯和疊氮化殼寡糖溶于四氫呋喃，兩者的摩爾比為1:12；然后在氮氣保護下將聚合物溶液加入到含硫酸銅和抗壞血酸(摩爾比為1：1)的四氫呋喃中，常溫避光反應15h，得到殼寡糖修飾的聚氨酯。

步驟5：將步驟4所得的殼寡糖修飾的聚氨酯(2.5g)溶解于N,N-二甲基亞砜中，得到質量體積濃度為10％的電紡絲溶液，經過磁力攪拌、超聲分散后注入電紡絲液供給裝置，在15kV的靜電壓下進行紡絲，最后得到殼寡糖修飾的聚氨酯纖維敷料。同樣采用靜電紡絲技術構建純聚氨酯(市售，購買)纖維敷料。

采用激光共聚焦觀察靜電紡絲純聚氨酯纖維敷料(PU)和上述合成的殼寡糖修飾的聚氨酯纖維敷料(COS-PU)表面成纖維細胞的黏附形貌以及細胞核的分布，結果見圖2。從圖中可見，成纖維細胞在COS-PU纖維敷料表面的黏附面積以及細胞核的數(shù)量顯著高于相應的PU纖維敷料上的成纖維細胞，這表明COS-PU纖維敷料較PU纖維敷料更有利于成纖維細胞的黏附和生長，換言之，COS-PU纖維敷料較PU敷料更有利于創(chuàng)面的愈合。

實施例6：

步驟1：以辛酸亞錫為催化劑，聚乙二醇(3g，M_n＝1000)為大分子引發(fā)劑引發(fā)炔基化乙交酯單體(15.5g)本體開環(huán)聚合，辛酸亞錫用量為炔基化乙交酯單體用量的0.05mol％，反應溫度：100℃，反應時間：24h。反應結束后，粗產物用三氯甲烷溶解，無水乙醇沉淀，然后于40℃真空干燥48h，得到側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚。

步驟2：稱取3g步驟1所得側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚溶于二甲基甲酰胺并置于四口燒瓶內，通氮氣，并加熱至100℃；然后加入1.5g的二環(huán)己基二異氰酸酯，在100℃下反應4h后制得預聚體；最后，加入0.6g的擴鏈劑乙二醇和適量的催化劑二月桂酸二丁基錫，在100℃下繼續(xù)反應2h。反應結束后，粗產物經純化得到側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯。

步驟3：(1)將4g殼寡糖季銨鹽(M_w＝1150)溶于去離子水中，再加入十二烷基磺酸鈉，兩者摩爾比為1:3，在室溫下反應4h，冷凍干燥得到烷基磺酸化的殼寡糖季銨鹽。(2)將上述所得烷基磺酸化殼寡糖季銨鹽溶于N,N-二甲基甲酰胺，加入對甲基苯磺酰氯，兩者按1:5的摩爾比投料，再加入催化劑4-二氨基吡啶，催化劑用量為殼寡糖季銨鹽質量的1.5％，氮氣保護下于0℃下反應7h，反應產物經純化處理。(3)在N,N-二甲基甲酰胺中，按摩爾比1:5的投料比加入上述合成的固體產物和疊氮化鈉，于85℃下反應6h，反應結束后，產物經純化和真空干燥，即得到疊氮化殼寡糖。

步驟4：將步驟2和步驟3分別所得的側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯和疊氮化殼寡糖季銨鹽溶于四氫呋喃，然后在氮氣保護下將聚合物溶液加入到含硫酸銅和抗壞血酸(摩爾比為1:1)的四氫呋喃中，常溫避光反應24h，得到殼寡糖季銨鹽修飾的聚氨酯。

步驟5：將步驟4所得的殼寡糖季銨鹽修飾的聚氨酯(2g)溶解于四氫呋喃和N,N-二甲基甲酰胺雙溶劑中(體積比為3:7)，得到質量體積濃度為12.5％的電紡絲溶液，經過磁力攪拌、超聲分散后注入電紡絲液供給裝置，在15kV的靜電壓下進行紡絲，最后得到殼寡糖季銨鹽修飾的聚氨酯纖維敷料。同樣采用靜電紡絲技術構建純聚氨酯(市售，購買)纖維敷料。

圖3為靜電紡絲聚氨酯纖維敷料(PU)和上述合成的殼寡糖季銨鹽修飾的聚氨酯纖維敷料(G-COS-PU)表面成纖維細胞的黏附形貌的掃描電鏡照片。從圖中可見，成纖維細胞在PU纖維敷料和G-COS-PU纖維敷料表面黏附和增殖情況良好，且隨著時間延長，細胞的黏附面積和數(shù)量明顯增大，這表明在PU纖維敷料表面引入一定量的殼寡糖季銨鹽對細胞的黏附和增殖沒有顯著影響。

實施例7：

步驟1：以辛酸亞錫為催化劑，聚乙二醇(3g，M_n＝2000)為大分子引發(fā)劑引發(fā)炔基化乙交酯單體(10.5g)本體開環(huán)聚合，辛酸亞錫用量為炔基化乙交酯單體用量的0.1mol％，反應溫度：110℃，反應時間：24h。反應結束后，粗產物用三氯甲烷溶解，無水乙醇沉淀，然后于40℃真空干燥48h，得到側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚。

步驟2：稱取2.5g步驟1所得側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚溶于三氯甲烷并置于四口燒瓶內，通氮氣，并加熱至100℃；然后加入1.5g的六亞甲基二異氰酸酯、0.8g的擴鏈劑1,4-丁二醇和適量的催化劑二月桂酸二丁基錫，在100℃下繼續(xù)反應2h。反應結束后，粗產物經純化得到側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯。

步驟3：(1)將4g殼寡糖季銨鹽(M_w＝3205)溶于去離子水中，再加入十二烷基磺酸鈉，兩者摩爾比為1:6，在室溫下反應4h，冷凍干燥得到烷基磺酸化的殼寡糖季銨鹽。(2)將上述所得烷基磺酸化殼寡糖季銨鹽溶于N,N-二甲基甲酰胺，加入一定量的對甲基苯磺酰氯，兩者按1:8的摩爾比投料，再加入催化劑4-二氨基吡啶，催化劑用量為殼寡糖季銨鹽質量的2.0％，氮氣保護下于10℃下反應6h，反應產物經純化處理。(3)在N,N-二甲基甲酰胺中，按摩爾比1:6的投料比加入上述合成的固體產物和疊氮化鈉，于90℃下反應5h，反應結束后，產物經純化和真空干燥，即得到疊氮化殼寡糖。

步驟4：將步驟2和步驟3分別所得的側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯和疊氮化殼寡糖季銨鹽溶于四氫呋喃，然后在氮氣保護下將聚合物溶液加入到含氯化亞銅的四氫呋喃中，常溫避光反應36h，得到殼寡糖季銨鹽修飾的聚氨酯。

步驟5：將步驟4所得的殼寡糖季銨鹽修飾的聚氨酯(2.5g)溶解于四氫呋喃和N,N-二甲基甲酰胺雙溶劑中(體積比為5:5)，得到質量體積濃度為10％的電紡絲溶液，經過磁力攪拌、超聲分散后注入電紡絲液供給裝置，在10kV的靜電壓下進行紡絲，最后得到殼寡糖季銨鹽修飾的聚氨酯纖維敷料。同樣采用靜電紡絲技術構建純聚氨酯(市售，購買)纖維敷料。

以豚鼠為試驗動物，進行材料對豚鼠皮膚的致敏實驗研究。結果表明，PU和G-COS-PU試驗組豚鼠試驗區(qū)皮膚均無紅斑、水腫，未見任何刺激反應，各時間點平均原發(fā)性刺激指數(shù)均為0(見表2)。說明G-COS-PU纖維敷料對試驗豚鼠皮膚無刺激作用。試驗期間各試驗組動物一般狀況良好(不包括皮膚局部情況)，無明顯異常表現(xiàn)。PU和G-COS-PU試驗組以及陰性對照組各動物在誘導和激發(fā)期間左右兩側腹肋部及脫毛處皮膚均未見紅斑、水腫等癥狀,激發(fā)后動物皮膚反應平均等級為0，過敏反應發(fā)生率為0％。在激發(fā)后24h及48h，陽性對照(2,4-二硝基氯苯)組各動物脫毛區(qū)皮膚均出現(xiàn)紅斑，陽性對照組過敏反應發(fā)生率為100％(見表2)。

表2PU和G-COS-PU纖維輔料的皮膚致敏實驗結果

實施例8：

步驟1：以辛酸亞錫為催化劑，聚乙二醇(3g，M_n＝400)為大分子引發(fā)劑引發(fā)炔基化丙交酯單體(12.0g)本體開環(huán)聚合，辛酸亞錫用量為炔基化乙交酯單體用量的0.15mol％，反應溫度：130℃，反應時間：24h。反應結束后，粗產物用三氯甲烷溶解，無水乙醇沉淀，然后于40℃真空干燥48h，得到側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚。

步驟2：稱取2.0g步驟1所得側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚溶于三氯甲烷并置于四口燒瓶內，通氮氣，并加熱至100℃；然后加入1.2g的二環(huán)己基二異氰酸酯，在90℃下反應5h后制得預聚體；最后，加入0.7g的擴鏈劑1,4-丁二醇和適量的催化劑二月桂酸二丁基錫，在90℃下繼續(xù)反應3h。反應結束后，粗產物經純化得到側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯。

步驟3：(1)將3g殼寡糖季銨鹽(M_w＝2180)溶于去離子水中，再加入一定量的十二烷基磺酸鈉，兩者摩爾比為1:5，在室溫下反應3h，冷凍干燥得到烷基磺酸化的殼寡糖季銨鹽。(2)將上述所得烷基磺酸化殼寡糖季銨鹽溶于N,N-二甲基甲酰胺，加入對甲基苯磺酰氯，兩者按1:9的摩爾比投料，再加入催化劑4-二氨基吡啶，催化劑用量為殼寡糖季銨鹽質量的2.5％，氮氣保護下于10℃下反應6h，反應產物經純化處理。(3)在N,N-二甲基甲酰胺中，按摩爾比1:5的投料比加入上述合成的固體產物和疊氮化鈉，于90℃下反應5h，反應結束后，產物經純化和真空干燥，即得到疊氮化殼寡糖。

步驟4：將步驟2和步驟3分別所得的側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯和疊氮化殼寡糖季銨鹽溶于四氫呋喃，然后在氮氣保護下將聚合物溶液加入到含CuBr的四氫呋喃中，常溫避光反應20h，得到殼寡糖季銨鹽修飾的聚氨酯。

步驟5：將步驟4所得的殼寡糖季銨鹽修飾的聚氨酯(2.0g)溶解于四氫呋喃和N,N-二甲基甲酰胺雙溶劑中(體積比為4:6)，得到質量體積濃度為15％的電紡絲溶液，經過磁力攪拌、超聲分散后注入電紡絲液供給裝置，在15kV的靜電壓下進行紡絲，最后得到殼寡糖季銨鹽修飾的聚氨酯纖維敷料。同樣采用靜電紡絲技術構建純聚氨酯(市售，購買)纖維敷料。

圖4為大腸桿菌和金黃色葡萄糖球菌在靜電紡絲純聚氨酯纖維敷料(PU)和上述合成的殼寡糖季銨鹽修飾的聚氨酯纖維敷料(G-COS-PU)表面的黏附和增殖情況的掃描電鏡照片。圖中顯示，在G-COS-PU纖維敷料表面的大腸桿菌和金黃色葡萄糖球菌的數(shù)量遠遠小于相應的在PU纖維敷料表面大腸桿菌和金黃色葡萄糖球菌。結果表明，相比于純PU纖維敷料，G-COS-PU纖維敷料具有更強的抑制大腸桿菌和金黃色葡萄糖球菌生長的能力，換言之，G-COS-PU纖維敷料的抑菌性能顯著優(yōu)于相應的純PU纖維敷料。

實施例9：

步驟1：以辛酸亞錫為催化劑，聚乙二醇(4.5g，M_n＝1000)為大分子引發(fā)劑引發(fā)炔基化乙交酯單體(16.0g)本體開環(huán)聚合，辛酸亞錫用量為炔基化乙交酯單體用量的0.15mol％，反應溫度：110℃，反應時間：36h。反應結束后，粗產物用三氯甲烷溶解，無水乙醇沉淀，然后于40℃真空干燥48h，得到側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚。

步驟2：稱取2.0g步驟1所得側鏈含炔基的生物可降解聚酯醚溶于三氯甲烷并置于四口燒瓶內，通氮氣，并加熱至100℃；然后加入1.2g的甲苯二異氰酸酯，在100℃下反應8h后制得預聚體；最后，加入0.9g的擴鏈劑1,4-丁二醇和適量的催化劑二月桂酸二丁基錫，在100℃下繼續(xù)反應4h。反應結束后，粗產物經純化得到側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯。

步驟3：(1)將2.5g殼寡糖季銨鹽(M_w＝4805)溶于去離子水中，再加入一定量的十二烷基磺酸鈉，兩者摩爾比為1:4，在室溫下反應2h，冷凍干燥得到烷基磺酸化的殼寡糖季銨鹽。(2)將上述所得烷基磺酸化殼寡糖季銨鹽溶于N,N-二甲基甲酰胺，加入對甲基苯磺酰氯，兩者按1:6的摩爾比投料，再加入催化劑4-二氨基吡啶，催化劑用量為殼寡糖季銨鹽質量的2.5％，氮氣保護下于0℃下反應10h，反應產物經純化處理。(3)在N,N-二甲基甲酰胺中，按摩爾比1:4的投料比加入上述合成的固體產物和疊氮化鈉，于90℃下反應5h，反應結束后，產物經純化和真空干燥，即得到疊氮化殼寡糖。

步驟4：將步驟2和步驟3分別所得的側鏈含炔基的生物可降解聚氨酯和疊氮化殼寡糖季銨鹽溶于四氫呋喃，在氮氣保護下將聚合物溶液加入到含CuBr的四氫呋喃中，常溫避光反應24h，得到殼寡糖季銨鹽修飾的聚氨酯。

步驟5：將步驟4所得的殼寡糖季銨鹽修飾的聚氨酯(2.0g)溶解于一定量的N,N-二甲基甲酰胺中，得到質量體積濃度為15％的電紡絲溶液，經過磁力攪拌、超聲分散后注入電紡絲液供給裝置，在20kV的靜電壓下進行紡絲，最后得到殼寡糖季銨鹽修飾的聚氨酯纖維敷料。同樣采用靜電紡絲技術構建純聚氨酯(市售，購買)纖維敷料。

以健康、初成年的白化豚鼠為試驗動物，開展PU纖維敷料和G-COS-PU纖維敷料對動物創(chuàng)面肉芽組織生長的影響研究，結果見表3。術后第4天，各組創(chuàng)面清潔，表面無明顯膿性分泌物附著，創(chuàng)基肉芽少許生長，鮮紅；術后第8天，組創(chuàng)面清潔，表面無膿性分泌物附著，創(chuàng)基紅潤，各組創(chuàng)面清潔，肉芽大量生長，鮮紅顆粒狀，觸之易出血。表3中各組肉芽組織生成量數(shù)據(jù)顯示，G-COS-PU纖維敷料組上4天和8天肉芽組織生成量均高于相應的PU纖維敷料組，表明G-COS-PU纖維敷料相比于PU纖維敷料更有利于創(chuàng)面的修復和愈合。

表3PU和G-COS-PU纖維輔料對動物創(chuàng)面肉芽組織生長的影響

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。