專利名稱：包載有活性蛋白的凝膠/pelcl超細(xì)纖維膜及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包載有活性蛋白的凝膠/聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-己內(nèi)酯) 超細(xì)纖維膜及制備方法，屬于能夠包載和釋放活性蛋白的復(fù)合組分的超細(xì)纖維膜技術(shù)。
背景技術(shù)：
通過靜電紡絲技術(shù)在纖維組織工程支架中載入生物活性物質(zhì)，可以促進(jìn)和指導(dǎo)細(xì)胞的生長、繁殖和分化，有利于組織的形成和功能的完善。由同軸電紡制備的芯/殼結(jié)構(gòu)超細(xì)纖維，可將藥物等載入聚合物纖維中，并逐漸由纖維中釋放出來，通過藥物親水性的不同使纖維的降解速度不同，因此藥物釋放速率不同。(Huang Z Μ, He C L，Yang A Z， etal. "Encapsulating drugs in biodegradable ultrafine fibers through co-axial electrospinning", Journal of Biomedical Materials Research,2006,77A (1) 169-179)。
由同軸電紡制備的芯/殼結(jié)構(gòu)纖維也可以將血小板衍生生長因子(PDGF-bb)等活性蛋白包載并釋放出來以促進(jìn)細(xì)胞的生長(Li H, Zhao C G,ffang Z X,et al. "Controlled release of PDGF-bb by coaxial electrospun dextran/poly(L-lactide-co-ε-caprol actone)fibers with an ultrafine core/shell structure", Journal of Biomaterials Science-Polymer Edition，2010，21 (6-7) :803-819)。但脆弱的生長因子的活性半衰期一般較短，因此保證活性蛋白由纖維釋放出來后具有一定活性是十分重要的。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種包載有活性蛋白的凝膠/PELCL超細(xì)纖維膜及制備方法，所述凝膠/PELCL超細(xì)纖維膜中凝膠包載的活性蛋白釋放的活性較高，其制備方法過程簡單。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)一種包載活性蛋白的凝膠/PELCL超細(xì)纖維膜，其特征在于，該超細(xì)纖維膜由直徑為300nm IOOOnm的超細(xì)纖維構(gòu)成，其厚度為50 200 μ m，其中超細(xì)纖維是由包含活性蛋白的殼聚糖凝膠與聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-己內(nèi)酯)(PELCL)按質(zhì)量比為1 QOO 300)構(gòu)成，其中每毫克殼聚糖凝膠含活性蛋白為1 IOmgo
所述活性蛋白為辣根過氧化物酶(HRP)。
上述包載活性蛋白的凝膠/PELCL超細(xì)纖維膜的制備方法，其特征在于包括以下過程
1)室溫下在去離子水中，配制成巰基化殼聚糖(CS-SH)濃度3 10mg/mL、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)濃度1 ;3mg/mL和辣根過氧化物酶(HRP)濃度5 10 μ g/mL的混合溶液作為內(nèi)芯溶液；
2)聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-己內(nèi)酯)(PELCL)溶于氯仿和三氟乙醇以體積比為8 2的混合溶劑中，配制成濃度50 200mg/mL的溶液作為外殼溶液；
3)將按步驟1)所得內(nèi)芯溶液和步驟幻所得外殼溶液通過同軸電紡裝置進(jìn)行電紡，電紡條件為內(nèi)芯溶液的流量為0. 02 0. lmL/h，外殼溶液的流量為0. 5 1. OmL/h,電紡的電壓為16 20kV，接收距離是15 20cm，得到50 200 μ m厚度的包載活性蛋白的凝膠/PELCL超細(xì)纖維膜。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，通過將殼聚糖凝膠溶液和PELCL分別作為內(nèi)芯和外殼溶液、 運(yùn)用同軸電紡裝置進(jìn)行電紡將凝膠引入纖維，制備過程簡單易行。該超細(xì)纖維膜中的殼聚糖凝膠可以實(shí)現(xiàn)對(duì)HRP的完善包覆，以保護(hù)HRP的活性，并可以控制HRP的釋放速率，并且同樣適用于對(duì)其它活性蛋白例如生長因子的包載和釋放。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
稱取重均分子量為150，000的巰基化殼聚糖5mg，聚乙二醇二丙烯酸酯1. 37mg，辣根過氧化物酶5 μ g，溶于ImL去離子水中，作為內(nèi)芯溶液。稱取70mg聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-己內(nèi)酯)溶于0. SmL氯仿和0. 2mL三氟乙醇的混合溶劑中作為外殼溶液。將內(nèi)芯溶液和外殼溶液通過同軸電紡裝置進(jìn)行電紡。電紡過程是內(nèi)芯溶液的流量為0. 03mL/ h，外殼溶液的流量為0.6mL/h。高壓直流電源輸出的電紡電壓為16kV，紡絲頭與已接地的鋁箔的接收距離是20cm。收集直徑為300nm IOOOnm的超細(xì)纖維堆積得到50 200 μ m 厚度的纖維膜。此樣品在第28天釋放活性HRP共1. M士0. 2 μ g/mg (相對(duì)于膜重)，與對(duì)比例1相比釋放的活性HRP量多14. 8%。
對(duì)比例1
稱取辣根過氧化物酶5 μ g溶于ImL去離子水中作為內(nèi)芯溶液。稱取70mg聚乙二醇_b-聚(丙交酯-co-己內(nèi)酯)溶于0. SmL氯仿和0. 2mL三氟乙醇的混合溶劑中作為外殼溶液。將內(nèi)芯溶液和外殼溶液通過同軸電紡裝置進(jìn)行電紡。電紡過程是內(nèi)芯溶液的流量為0. 03mL/h，外殼溶液的流量為0. 6mL/h。高壓直流集直徑為300nm IOOOnm的超細(xì)纖維堆積得到50 200 μ m厚度的纖維膜。此樣品在第28天釋放活性HRP共1. 08士0. 2 μ g/ mg (相對(duì)于膜重)。
實(shí)施例2
稱取重均分子量為380,000的巰基化殼聚糖6mg，聚乙二醇二丙烯酸酯1. 7mg，辣根過氧化物酶5 μ g，溶于ImL去離子水中，作為內(nèi)芯溶液。稱取70mg聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-己內(nèi)酯)溶于0. SmL氯仿和0. 2mL三氟乙醇的混合溶劑中作為外殼溶液。將內(nèi)芯溶液和外殼溶液通過同軸電紡裝置進(jìn)行電紡。電紡過程是內(nèi)芯溶液的流量為0. 03mL/ h，外殼溶液的流量為0.6mL/h。高壓直流電源輸出的電紡電壓為16kV，紡絲頭與已接地的鋁箔的接收距離是20cm。收集直徑為300nm IOOOnm的超細(xì)纖維堆積得到50 200 μ m 厚度的纖維膜。
權(quán)利要求
1.一種包載活性蛋白的凝膠/聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-己內(nèi)酯)超細(xì)纖維膜， 其特征在于，該超細(xì)纖維膜由直徑為300nm IOOOnm的超細(xì)纖維構(gòu)成，其厚度為50 200 μ m，其中超細(xì)纖維是由包含活性蛋白的殼聚糖凝膠與聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-己內(nèi)酯)按質(zhì)量比為1 O00 300)構(gòu)成，其中每毫克殼聚糖凝膠含活性蛋白為1 10mg。
2.按權(quán)利要求1所述的包載活性蛋白的凝膠/聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-己內(nèi)酯) 超細(xì)纖維膜，其特征在于，活性蛋白為辣根過氧化物酶。
3.一種制備權(quán)利要求1所述的包載活性蛋白的凝膠/聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-己內(nèi)酯)超細(xì)纖維膜的方法，其特征在于包括以下過程1)室溫下在去離子水中，配制成巰基化殼聚糖濃度3 10mg/mL、聚乙二醇二丙烯酸酯濃度1 :3mg/mL和辣根過氧化物酶濃度5 10 μ g/mL的混合溶液作為內(nèi)芯溶液；2)聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-己內(nèi)酯)溶于氯仿和三氟乙醇以體積比為8 2的混合溶劑中，配制成濃度50 200mg/mL的溶液作為外殼溶液；3)將按步驟1)所得內(nèi)芯溶液和步驟2)所得外殼溶液通過同軸電紡裝置進(jìn)行電紡，電紡條件為內(nèi)芯溶液的流量為0. 02 0. lmL/h，外殼溶液的流量為0. 5 1. 0mL/h,電紡的電壓為16 20kV，接收距離是15 20cm，得到50 200 μ m厚度的包載活性蛋白的凝膠 /聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-己內(nèi)酯)超細(xì)纖維膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種包載有活性蛋白的凝膠/PELCL超細(xì)纖維膜及制備方法。所述超細(xì)纖維膜由直徑為300nm～1000nm的超細(xì)纖維構(gòu)成，其中超細(xì)纖維由包含活性蛋白的殼聚糖凝膠與PELCL構(gòu)成。其制備過程包括將巰基化殼聚糖、聚乙二醇二丙烯酸酯和辣根過氧化物酶溶解于去離子水中，得到內(nèi)芯溶液；將PELCL溶于氯仿和三氟乙醇的混合溶劑中作為外殼溶液；將內(nèi)芯溶液和外殼溶液通過同軸電紡得到超細(xì)纖維膜。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，制備過程簡單，制得的超細(xì)纖維膜中含有包載活性蛋白的殼聚糖凝膠，殼聚糖凝膠實(shí)現(xiàn)了對(duì)HRP的完善包覆，以保護(hù)HRP的活性，并可以控制HRP的釋放速率，并且同樣適用于對(duì)其它活性蛋白例如生長因子的包載和釋放。
文檔編號(hào)D01D5/34GK102505339SQ201110327459
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者張紅, 袁曉燕, 趙瑾, 趙藴慧, 韓鳳選 申請(qǐng)人:天津大學(xué)