專(zhuān)利名稱：一種天然聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物高分子復(fù)合納米纖維材料的制備領(lǐng)域，涉及聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維的制備方法。
背景技術(shù)：
靜電紡絲是一種使帶電荷的聚合物溶液或熔體在靜電場(chǎng)中噴射制備聚合物超細(xì)纖維的加工方法，當(dāng)外加電場(chǎng)達(dá)到一定臨界值時(shí)，纖維就會(huì)從噴絲口噴射而出，同時(shí)溶劑逐漸揮發(fā)離開(kāi)帶電纖維，干燥的纖維落在收集板上，形成超細(xì)的納米纖維無(wú)紡布。制備的納米纖維無(wú)紡布具有比表面積大、孔隙率高、纖維的精細(xì)程度與均一性高、長(zhǎng)徑比大等優(yōu)點(diǎn)，使其在生物組織工程、傷口修復(fù)、皮膚燒傷和術(shù)后防粘連等生物醫(yī)用材料等領(lǐng)域具有較高和廣泛的應(yīng)用價(jià)值。核殼結(jié)構(gòu)納米纖維除具有在以上領(lǐng)域的應(yīng)用以外，還在生物活性化合物或藥物的封裝、化學(xué)修飾、細(xì)胞支架、藥物釋放和基因轉(zhuǎn)載等方面具有特有的潛在應(yīng)用。因此，核殼結(jié)構(gòu)納米纖維的制備和應(yīng)用吸引了很多課題組的關(guān)注。自然界中存在大量天然高分子，如透明質(zhì)酸、殼聚糖、海藻酸鈉等，具有良好的可生物降解性和生物相容性等優(yōu)點(diǎn)，可以通過(guò)電紡絲法制備成納米纖維膜而應(yīng)用于生物組織工程、生物醫(yī)用材料等領(lǐng)域。透明質(zhì)酸(Hyaluronic acid, HA)又名玻尿酸,是存在于生物組織中細(xì)胞外基質(zhì)中的一種酸性粘多糖，由β -D-N-乙酰氨基葡萄糖和β -D-葡萄糖磺酸為結(jié)構(gòu)單元的以β_1，4-糖苷鏈連成的一種鏈狀高分子，是一種帶有負(fù)電荷的聚電解質(zhì)。 由于其良好的生物相容性和生物可降解等特性而廣泛地應(yīng)用于組織工程等領(lǐng)域。海藻酸鈉 (Sodium Algenate, SA)是存在于褐藻類(lèi)中的天然高分子,是從褐藻或細(xì)菌中提取出的天然聚陰離子多糖，由古洛糖醛酸與其立體異構(gòu)體甘露糖醛酸兩種結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成。海藻酸鈉具備良好的生物相容性，無(wú)亞急性/慢性毒性或致癌性反應(yīng)，可作為食用的食品添加劑，也可作為支架材料用于醫(yī)學(xué)用途。殼聚糖(Chitosan，CS)是甲殼素經(jīng)脫乙?；幚砗蟮漠a(chǎn)物， 是自然界中存在的天然堿性多糖，它是一種聚陽(yáng)離子天然高分子。殼聚糖不僅具有無(wú)毒無(wú)害、良好的生物相容性、生物可降解性等優(yōu)點(diǎn)，還具有抗癌性、抗菌性、止血性、增強(qiáng)人體免疫能力等諸多優(yōu)異生理性能，廣泛地應(yīng)用于組織工程、藥物載體材料以及傷口敷料等方面。 肝素(Heparin)是一種由葡萄糖胺，L-艾杜糖醛苷、N-乙酰葡萄糖胺和D-葡萄糖醛酸交替組成的黏多糖硫酸脂，有強(qiáng)酸性，并高度帶負(fù)電荷。同時(shí)，肝素作為一種抗凝劑，在體內(nèi)外都有抗凝血作用。臨床上主要用于血栓栓塞性疾病、心肌梗死、心血管手術(shù)、心臟導(dǎo)管檢查、 體外循環(huán)、血液透析等。隨著藥理學(xué)及臨床醫(yī)學(xué)的進(jìn)展，肝素的應(yīng)用不斷擴(kuò)大。Y-聚谷氨酸(Poly-Y-glutamic acid, Y -PGA)是自然界中微生物發(fā)酵產(chǎn)生的水溶性多聚氨基酸, 是一種特殊的陰離子自然聚合物，其結(jié)構(gòu)為谷氨酸單元通過(guò)α-氨基和Y-羧基形成肽鍵的高分子聚合物。Y -PGA是組成納豆粘性膠體的主要成份，具有促進(jìn)礦物質(zhì)吸收的作用。 Y -PGA特殊的分子結(jié)構(gòu)，使其具有極強(qiáng)的保濕能力，添加Y -PGA于化妝品或保養(yǎng)品中，能有效地增加皮膚的保濕能力，促進(jìn)皮膚健康。ε -聚賴氨酸(ε -PL)具有高分子的特性，分子鏈中存在大量伯氨基，在溶液中氨基質(zhì)子化，帶有大量正電荷成為陽(yáng)離子聚合物。作為一種天然微生物代謝產(chǎn)品，其成本低，環(huán)境友好，在體內(nèi)可以分解為賴氨酸而被完全消化吸收，沒(méi)有任何毒副作用。核殼結(jié)構(gòu)的納米纖維可以很好的結(jié)合兩種或多種材料的性能。目前，用電紡絲法制備核殼結(jié)構(gòu)的納米纖維已有大量研究。電紡絲制備核殼結(jié)構(gòu)的納米纖維方法主要有同軸紡絲法[Palanikkumaran Muthiah, Shu-Hau Hsu. Coaxially electrospun PVDF-Teflon AF and Teflon af-PVDF core—Sheath Nanofiber Matswith Superhydrophobic Properties. Langmuir, 2010, 26,12483-12487.],單噴頭相分離法[Jian-Feng Zhang, Dong-Zhi Yang, Fei Xu, Zi-Ping Zhang, Rui-Xue Yin, Jun Nie. Electrospun Core-Shell Structure Nanofibers from Homogeneous Solution of Poly(ethylene oxide)/Chitosan. Macromolecules, 2009,42, 5278-5284.]以及后處理法[Haoqing Hou, Zeng Jun, Arndt Reuning, Andreas Schaper, Joachim H. Wendorff, Andreas Greiner. Poly (p-xylylene) nanotubes by coating and removal of ultrathin polymer template fibers. [J] Macromolecules, 2002，35，2429-2431.]。但是，還沒(méi)有利用電場(chǎng)控制電紡絲溶液組分分相制備聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
I、本發(fā)明目的在于提供一種單針頭電紡聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維的方法；2、本發(fā)明提供了一種核層與殼層物質(zhì)可控的聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維；3、本發(fā)明所制備的聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜的方法簡(jiǎn)單；4、本發(fā)明所制備的聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜在藥物釋放與緩釋、組織工程支架材料等方面存在潛在的應(yīng)用價(jià)值。本發(fā)明所提供的制備聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維的方法，包括以下步驟(I)聚電解質(zhì)溶液的配制將聚電解質(zhì)溶解在水中，配制成重量百分比為I IOwt %的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢瑁灾峦耆芙?，即得到聚電解質(zhì)溶液。所述的聚電解質(zhì)為透明質(zhì)酸(HA)Mw = 5000 2 000 000g/mol、海藻酸鈉(SA) 粘均分子量為 2X106、肝素 Ofeparin)Mw = 1200 40 000g/mol、Y -聚谷氨酸(Y-PGA) Mff = 100 000 10 000 000g/mol，殼聚糖(CS)Mw = 3000 200 000g/mol、ε -聚賴氨酸 (ε -PL)Mff = 5000 100 000g/mol。(2)靜電紡絲溶液的配制將合成聚合物溶解在水中，配制成重量百分比為2 10wt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到合成聚合物溶液。將聚電解質(zhì)溶液和合成聚合物溶液按體積比為I 9 9 I的比例混合，得到靜電紡絲溶液。所述的合成聚合物為聚氧乙烷(PEO)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)、 聚乙烯醇(PVA)、或聚己內(nèi)酯(PCL)。(3)靜電紡絲制備聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維將步驟⑵中配制的靜電紡絲溶液加入溶液供給裝置中(圖I)，調(diào)整電壓為-30 30kV ;噴絲頭到收集板的距離為8 20cm ;噴絲頭紡絲溶液的流量為0. 5 2. 0mL/h。啟動(dòng)裝置進(jìn)行靜電紡絲，在收集板上得到聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維。(4)MTT細(xì)胞毒性測(cè)試將步驟(3)中得到的聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜的 PBS浸洗液分別處理L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，并計(jì)算其P值。(5)細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)將步驟(3)中得到的聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)，并對(duì)所得到的聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜進(jìn)行評(píng)估。本發(fā)明通過(guò)電紡聚電解質(zhì)和合成聚合物溶液制備出了聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維。所制備的聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜的方法簡(jiǎn)單，所制備的聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜在藥物釋放與緩釋、組織工程支架材料等方面存在潛在的應(yīng)用價(jià)值。


圖I是本發(fā)明實(shí)施過(guò)程中使用的實(shí)物裝置圖。圖2是按本發(fā)明實(shí)施例I所提供的技術(shù)方案在鋁箔上收集的透明質(zhì)酸/聚氧乙烷紡絲產(chǎn)物的SEM形貌。圖3是按本發(fā)明實(shí)施例2所提供的技術(shù)方案在鋁箔上收集的殼聚糖/聚乙烯醇紡絲產(chǎn)物的TEM形貌。圖4是按實(shí)施例2所提供的技術(shù)方案得到的用殼聚糖/聚乙烯醇制備的納米纖維膜MTT測(cè)試結(jié)果。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :(I)將分子量為5000g/mol透明質(zhì)酸溶解在水中，配制成重量百分比為溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢瑁灾峦耆芙?，即得到透明質(zhì)酸溶液。(2)將聚氧乙烷溶解在水中，配制成重量百分比為4wt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢瑁灾峦耆芙?，即得到聚氧乙烷溶液。將透明質(zhì)酸溶液和聚氧乙烷溶液按體積比為 I I的比例混合，得到靜電紡絲溶液。(3)將步驟(2)中配制的靜電紡絲溶液加入溶液供給裝置中，調(diào)整電壓為30kV ;噴絲頭到收集板的距離為20cm ;噴絲頭紡絲溶液的流量為lmL/h。啟動(dòng)裝置進(jìn)行靜電紡絲，在收集板上得到透明質(zhì)酸/聚氧乙烷核殼結(jié)構(gòu)納米纖維，其中透明質(zhì)酸為核層，聚氧乙烷為殼層。(4)將步驟(3)中得到的透明質(zhì)酸/聚氧乙烷核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜的PBS浸洗液分別處理L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，與空白樣相比，其24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的P值均大于O. 05， 沒(méi)有顯著性差異，表明所得到的納米纖維膜不存在毒性。(5)將步驟(3)中得到的透明質(zhì)酸/聚氧乙烷核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)，具有優(yōu)異的細(xì)胞貼附和增殖特性。實(shí)施例2 :(1)將分子量為3000g/mol殼聚糖溶解在水中，配制成重量百分比為5wt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到殼聚糖溶液?2)將聚乙烯醇溶解在水中，配制成重量百分比為IOwt %的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢瑁灾峦耆芙?，即得到聚乙烯醇溶液。將殼聚糖溶液和聚乙烯醇溶液按體積比為 5 I的比例混合，得到靜電紡絲溶液。(3)將步驟(2)中配制的靜電紡絲溶液加入溶液供給裝置中，調(diào)整電壓為25kV ；噴絲頭到收集板的距離為18cm ;噴絲頭紡絲溶液的流量為O. 5mL/h。啟動(dòng)裝置進(jìn)行靜電紡絲，在收集板上得到殼聚糖/聚乙烯醇核殼結(jié)構(gòu)納米纖維，其中聚乙烯醇為核層，殼聚糖為殼層。(4)將步驟(3)中得到的殼聚糖/聚乙烯醇核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜的PBS浸洗液分別處理L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，與空白樣相比，其24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的P值均大于O. 05，沒(méi)有顯著性差異，表明所得到的納米纖維膜不存在毒性。(5)將步驟(3)中得到的殼聚糖/聚乙烯醇核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)，具有優(yōu)異的細(xì)胞貼附和增殖特性。實(shí)施例3 (I)將分子量為2 000 000g/mol透明質(zhì)酸溶解在水中，配制成重量百分比為lwt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到透明質(zhì)酸溶液。(2)將聚乙烯吡咯烷酮溶解在水中，配制成重量百分比為IOwt %的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到聚乙烯吡咯烷酮溶液。將透明質(zhì)酸溶液和聚乙烯吡咯烷酮溶液按體積比為9 I的比例混合，得到靜電紡絲溶液。(3)將步驟(2)中配制的靜電紡絲溶液加入溶液供給裝置中，調(diào)整電壓為_(kāi)30kV ； 噴絲頭到收集板的距離為8cm ;噴絲頭紡絲溶液的流量為O. 5mL/h。啟動(dòng)裝置進(jìn)行靜電紡絲，在收集板上得到透明質(zhì)酸/聚乙烯吡咯烷酮核殼結(jié)構(gòu)納米纖維，其中聚乙烯吡咯烷酮為核層，透明質(zhì)酸為殼層。(4)將步驟(3)中得到的透明質(zhì)酸/聚乙烯吡咯烷酮核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜的PBS 浸洗液分別處理L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，與空白樣相比，其24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的P值均大于 O. 05，沒(méi)有顯著性差異，表明所得到的納米纖維膜不存在毒性。(5)將步驟(3)中得到的透明質(zhì)酸/聚乙烯吡咯烷酮核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)，具有優(yōu)異的細(xì)胞貼附和增殖特性。實(shí)施例4 ⑴將粘均分子量為2 X IO6的海藻酸鈉溶解在水中，配制成重量百分比為lwt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到海藻酸鈉溶液。(2)將聚乙二醇溶解在水中，配制成重量百分比為Iwt %的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢瑁灾峦耆芙?，即得到聚乙二醇溶液。將海藻酸鈉溶液和聚乙二醇溶液按體積比為 I I的比例混合，得到靜電紡絲溶液。(3)將步驟(2)中配制的靜電紡絲溶液加入溶液供給裝置中，調(diào)整電壓為18kV ;噴絲頭到收集板的距離為15cm ;噴絲頭紡絲溶液的流量為2mL/h。啟動(dòng)裝置進(jìn)行靜電紡絲，在收集板上得到海藻酸鈉/聚乙二醇核殼結(jié)構(gòu)納米纖維，其中海藻酸鈉為核層，聚乙二醇為殼層。(4)將步驟(3)中得到的海藻酸鈉/聚乙二醇核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜的PBS浸洗液分別處理L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，與空白樣相比，其24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的P值均大于O. 05， 沒(méi)有顯著性差異，表明所得到的納米纖維膜不存在毒性。(5)將步驟(3)中得到的海藻酸鈉/聚乙二醇核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)，具有優(yōu)異的細(xì)胞貼附和增殖特性。
實(shí)施例5 (I)將分子量為200 000g/mol殼聚糖溶解在5wt%的冰醋酸水溶液中， 配制成重量百分比為2wt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到殼聚糖溶液?2)將聚己內(nèi)酯溶解在水中，配制成重量百分比為8wt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到聚己?nèi)酯溶液。將殼聚糖溶液和聚己內(nèi)酯溶液按體積比為 4 I的比例混合，得到靜電紡絲溶液。(3)將步驟(2)中配制的靜電紡絲溶液加入溶液供給裝置中，調(diào)整電壓為15kV ;噴絲頭到收集板的距離為12cm ;噴絲頭紡絲溶液的流量為lmL/h。啟動(dòng)裝置進(jìn)行靜電紡絲，在收集板上得到殼聚糖/聚己內(nèi)酯核殼結(jié)構(gòu)納米纖維，其中聚己內(nèi)酯為核層，殼聚糖為殼層。(4)將步驟(3)中得到的殼聚糖/聚己內(nèi)酯核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜的PBS浸洗液分別處理L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，與空白樣相比，其24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的P值均大于O. 05，沒(méi)有顯著性差異，表明所得到的納米纖維膜不存在毒性。(5)將步驟(3)中得到的殼聚糖/聚己內(nèi)酯核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)，具有優(yōu)異的細(xì)胞貼附和增殖特性。實(shí)施例6:(1)將分子量為1200g/mol肝素溶解在水中，配制成重量百分比為 10wt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到肝素溶液?2)將聚氧乙烯溶解在水中，配制成重量百分比為Iwt %的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到聚氧乙烯溶液。將肝素溶液和聚氧乙烯溶液按體積比為I : 9 的比例混合，得到靜電紡絲溶液。(3)將步驟(2)中配制的靜電紡絲溶液加入溶液供給裝置中，調(diào)整電壓為15kV ;噴絲頭到收集板的距離為12cm ;噴絲頭紡絲溶液的流量為I. 5mL/h。啟動(dòng)裝置進(jìn)行靜電紡絲， 在收集板上得到肝素/聚氧乙烯核殼結(jié)構(gòu)納米纖維，其中肝素為核層，聚氧乙烯為殼層。(4)將步驟(3)中得到的肝素/聚氧乙烯核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜的PBS浸洗液分別處理L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，與空白樣相比，其24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的P值均大于O. 05，沒(méi)有顯著性差異，表明所得到的納米纖維膜不存在毒性。(5)將步驟(3)中得到的肝素/聚氧乙烯核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)， 具有優(yōu)異的細(xì)胞貼附和增殖特性。實(shí)施例7 : (I)將分子量為40 000g/mol肝素溶解在水中，配制成重量百分比為 5wt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到肝素溶液?2)將聚乙烯吡咯烷酮溶解在水中，配制成重量百分比為8wt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到聚乙烯吡咯烷酮溶液。將肝素溶液和聚乙烯吡咯烷酮溶液按體積比為5 2的比例混合，得到靜電紡絲溶液。(3)將步驟(2)中配制的靜電紡絲溶液加入溶液供給裝置中，調(diào)整電壓為_(kāi)20kV ； 噴絲頭到收集板的距離為15cm ;噴絲頭紡絲溶液的流量為2mL/h。啟動(dòng)裝置進(jìn)行靜電紡絲， 在收集板上得到肝素/聚乙烯吡咯烷酮核殼結(jié)構(gòu)納米纖維，其中為聚乙烯吡咯烷酮核層， 肝素為殼層。(4)將步驟(3)中得到的肝素/聚乙烯吡咯烷酮核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜的PBS浸洗液分別處理L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，與空白樣相比，其24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的P值均大于O. 05，
沒(méi)有顯著性差異，表明所得到的納米纖維膜不存在毒性。(5)將步驟(3)中得到的肝素/聚乙烯吡咯烷酮核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)，具有優(yōu)異的細(xì)胞貼附和增殖特性。實(shí)施例8 :(1)將分子量為100 000g/mol Y -聚谷氨酸溶解在水中，配制成重量百分比為8wt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到Y(jié) -聚谷氨酸溶液。(2)將聚乙烯醇溶解在水中，配制成重量百分比為8wt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到聚乙烯醇溶液。將Y-聚谷氨酸溶液和聚乙烯醇溶液按體積比為3 8的比例混合，得到靜電紡絲溶液。(3)將步驟(2)中配制的靜電紡絲溶液加入溶液供給裝置中，調(diào)整電壓為24kV ;噴絲頭到收集板的距離為16cm ;噴絲頭紡絲溶液的流量為I. 8mL/h。啟動(dòng)裝置進(jìn)行靜電紡絲， 在收集板上得到Y(jié)-聚谷氨酸/聚乙烯醇核殼結(jié)構(gòu)納米纖維，其中為Y-聚谷氨酸核層，聚乙烯醇為殼層。(4)將步驟(3)中得到的Y -聚谷氨酸/聚乙烯醇核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜的PBS浸洗液分別處理L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，與空白樣相比，其24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的P值均大于 O. 05，沒(méi)有顯著性差異，表明所得到的納米纖維膜不存在毒性。(5)將步驟(3)中得到的Y -聚谷氨酸/聚乙烯醇核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)，具有優(yōu)異的細(xì)胞貼附和增殖特性。實(shí)施例9 : (I)將分子量為10 000 000g/mol Y -聚谷氨酸溶解在水中，配制成重量百分比為lwt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到Y(jié)-聚谷氨酸溶液。(2)將聚氧乙烯溶解在水中，配制成重量百分比為8wt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到聚氧乙烯溶液。將Y-聚谷氨酸溶液和聚氧乙烯溶液按體積比為8 I的比例混合，得到靜電紡絲溶液。(3)將步驟(2)中配制的靜電紡絲溶液加入溶液供給裝置中，調(diào)整電壓為_(kāi)24kV ； 噴絲頭到收集板的距離為18cm ;噴絲頭紡絲溶液的流量為0. 5mL/h。啟動(dòng)裝置進(jìn)行靜電紡絲，在收集板上得到Y(jié)-聚谷氨酸/聚氧乙烯核殼結(jié)構(gòu)納米纖維，其中聚氧乙烯為核層， Y-聚谷氨酸為殼層。(4)將步驟(3)中得到的Y -聚谷氨酸/聚氧乙烯核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜的PBS浸洗液分別處理L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，與空白樣相比，其24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的P值均大于 0. 05，沒(méi)有顯著性差異，表明所得到的納米纖維膜不存在毒性。(5)將步驟(3)中得到的Y -聚谷氨酸/聚氧乙烯核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)，具有優(yōu)異的細(xì)胞貼附和增殖特性。實(shí)施例10 ⑴將分子量為5000g/mol ε -聚賴氨酸溶解在水中，配制成重量百分比為9wt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到?-聚賴氨酸溶液。(2)將聚乙二醇溶解在水中，配制成重量百分比為8wt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到聚乙二醇溶液。將?聚賴氨酸溶液和聚乙二醇溶液按體積比為I : I的比例混合，得到靜電紡絲溶液。(3)將步驟(2)中配制的靜電紡絲溶液加入溶液供給裝置中，調(diào)整電壓為30kV ;噴絲頭到收集板的距離為18cm ;噴絲頭紡絲溶液的流量為2mL/h。啟動(dòng)裝置進(jìn)行靜電紡絲，在收集板上得到ε-聚賴氨酸/聚乙二醇核殼結(jié)構(gòu)納米纖維，其中聚乙二醇為核層，ε-聚賴氨酸為殼層。(4)將步驟(3)中得到的ε -聚賴氨酸/聚乙二醇核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜的PBS浸洗液分別處理L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，與空白樣相比，其24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的P值均大于 O. 05，沒(méi)有顯著性差異，表明所得到的納米纖維膜不存在毒性。(5)將步驟(3)中得到的聚賴氨酸/聚乙二醇核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)，具有優(yōu)異的細(xì)胞貼附和增殖特性。實(shí)施例11 :(1)將分子量為lOOOOOg/mol ε -聚賴氨酸溶解在水中，配制成重量百分比為5wt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢瑁灾峦耆芙?，即得到?-聚賴氨酸溶液。(2)將聚乙烯醇溶解在水中，配制成重量百分比為7wt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到聚乙烯醇溶液。將?聚賴氨酸溶液和聚乙烯醇溶液按體積比為2 I的比例混合，得到靜電紡絲溶液。(3)將步驟(2)中配制的靜電紡絲溶液加入溶液供給裝置中，調(diào)整電壓為_(kāi)30kV ； 噴絲頭到收集板的距離為16cm ;噴絲頭紡絲溶液的流量為I. 4mL/h。啟動(dòng)裝置進(jìn)行靜電紡絲，在收集板上得到ε-聚賴氨酸/聚乙烯醇核殼結(jié)構(gòu)納米纖維，其中ε-聚賴氨酸為核層，聚乙烯醇為殼層。(4)將步驟(3)中得到的ε -聚賴氨酸/聚乙烯醇核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜的PBS浸洗液分別處理L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，與空白樣相比，其24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的P值均大于 0. 05，沒(méi)有顯著性差異，表明所得到的納米纖維膜不存在毒性。(5)將步驟(3)中得到的ε _聚賴氨酸/聚乙烯醇核殼結(jié)構(gòu)納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)，具有優(yōu)異的細(xì)胞貼附和增殖特性。
權(quán)利要求
1.一種天然聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)聚電解質(zhì)溶液的配制將聚電解質(zhì)溶解在水中，配制成重量百分比為I IOwt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到聚電解質(zhì)溶液；(2)靜電紡絲溶液的配制將合成聚合物溶解在水中，配制成重量百分比為2 IOwt% 的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢瑁灾峦耆芙?，即得到合成聚合物溶液；將聚電解質(zhì)溶液和合成聚合物溶液按體積比為I 9 9 I的比例混合，得到靜電紡絲溶液；(3)靜電紡絲制備聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維將步驟(2)中配制的靜電紡絲溶液加入特制溶液供給裝置中，調(diào)整電壓為-30 30kV ;噴絲頭到收集板的距離為8 20cm ;噴絲頭紡絲溶液的流量為O. 5 2. OmL/h ;啟動(dòng)裝置進(jìn)行靜電紡絲，在收集板上得到聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，步驟(I)中聚電解質(zhì)為透明質(zhì)酸Mw= 5000 2 000 000g/mol、海藻酸鈉粘均分子量為2X 106、肝素Mw = 1200 40 000g/mol、 Y-聚谷氨酸 Mw = 100 000 10 000 000g/mol，殼聚糖 Mw= 3000 200 000g/mol、ε -聚賴氨酸 Mw = 5000 100 000g/mol。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法，其特征在于，步驟(I)中合成聚合物為聚氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇或聚己內(nèi)酯。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種天然聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維制備方法。以天然產(chǎn)物透明質(zhì)酸、海藻酸鈉、肝素、γ-聚谷氨酸、殼聚糖、ε-聚賴氨酸和合成聚合物聚氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚己內(nèi)酯為原料，通過(guò)配制二者的可溶性復(fù)合溶液，采用高壓靜電紡絲技術(shù)制備天然聚電解質(zhì)基核殼結(jié)構(gòu)納米纖維。本發(fā)明中通過(guò)電場(chǎng)誘導(dǎo)聚電解質(zhì)與合成聚合物相分離，成功制備出核殼結(jié)構(gòu)納米纖維。本發(fā)明中所制備的納米纖維在生物活性化合物或藥物的封裝、化學(xué)修飾、細(xì)胞支架、藥物釋放和基因轉(zhuǎn)載等方面具有特有的潛在應(yīng)用。
文檔編號(hào)D01F8/16GK102605466SQ20121005261
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者劉洋, 王志亮, 聶俊, 馬貴平 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)