本發(fā)明涉及一種同軸電噴技術(shù)制備pcl/黃連素的長效抗菌微球的方法，特別是涉及一種可以用于構(gòu)建抗菌表面的制備方法，其釋放效果持久。

背景技術(shù)：

高分子微球是指直徑在納米級(jí)至微米級(jí)，形狀為球形或其他幾何形狀的高分子材料或高分子復(fù)合材料。其形貌可以是多種多樣的，包括實(shí)心、空心、多孔、啞鈴型、洋蔥型等。由于其特殊的尺寸和形貌，高分子微球材料具備其他材料所不具備的特殊功能，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于納米技術(shù)、生物化學(xué)、電子信息、藥物釋放等領(lǐng)域。制備高分子微球的方法很多，可以大致分為兩種一種是以單體為原料的微球制備方法，如乳液聚合法、無皂乳液聚合法、分散聚合法等；另一種是以高分子為原料的微球制備方法，如乳液-固化法、單凝聚法、復(fù)凝聚法等。而隨著對(duì)納米纖維的開發(fā)和研究，靜電紡絲技術(shù)得以興起，并開始應(yīng)用到高分子微球材料制備上來。目前已有研究者采用靜電噴涂技術(shù)制備出了高分子微球，和傳統(tǒng)微球制備方法相比，靜電噴涂制備聚合物微球具有以下優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單，對(duì)制備環(huán)境要求低；微球本身帶有靜電荷從而可以很好的分散而不會(huì)團(tuán)聚。

要想微球在其應(yīng)用領(lǐng)域真正的發(fā)揮作用，必須實(shí)現(xiàn)微球結(jié)構(gòu)的可控，而本發(fā)明則提供了控制微球結(jié)構(gòu)的方法，采用同軸電噴技術(shù)制備了聚己內(nèi)酯/黃連素殼核結(jié)構(gòu)的抗菌微球，其直徑為納米或微米級(jí)，并且可以隨著聚己內(nèi)酯的降解，抗菌作用的黃連素可持續(xù)釋放，為構(gòu)建緩釋抗菌表面提供一個(gè)新的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種直徑為納米或微米級(jí)、且可以隨著聚己內(nèi)酯的降解，抗菌作用的黃連素可持續(xù)釋放聚己內(nèi)酯/黃連素的殼/核結(jié)構(gòu)的抗菌復(fù)合微球及其制備方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種聚己內(nèi)酯/黃連素的抗菌復(fù)合微球，其特征在于，包括外殼以及設(shè)于外殼中的內(nèi)核，所述的外殼包含聚己內(nèi)酯，所述的內(nèi)核包含黃連素。

優(yōu)選地，所述的聚己內(nèi)酯/黃連素的抗菌復(fù)合微球的直徑范圍為60-800nm。

本發(fā)明還提供了上述的聚己內(nèi)酯/黃連素的抗菌復(fù)合微球的制備方法，其特征在于，包括：配制含有聚己內(nèi)酯的殼層電噴溶液和含有黃連素的核層電噴溶液；通過同軸靜電紡絲機(jī)進(jìn)行同軸靜電噴射，在高壓電場(chǎng)力作用下，經(jīng)牽伸和泰勒錐破裂成液滴并最終固化為核-殼結(jié)構(gòu)，即為聚己內(nèi)酯/黃連素的抗菌復(fù)合微球。

優(yōu)選地，所述的殼層電噴溶液中聚己內(nèi)酯的濃度為2％-12％，聚己內(nèi)酯溶液的溶劑為乙酸、二氯甲烷和n，n-二甲基甲酰胺中的至少一種。

優(yōu)選地，所述的核層電噴溶液中黃連素的濃度為：0.2-5％，黃連素的溶劑為水。

優(yōu)選地，所述的殼層電噴溶液的配制方法包括將聚己內(nèi)酯和溶劑加入帶有攪拌器、溫度計(jì)的溶解釜中，在溫度30～80℃攪拌溶解，在真空度0.05～0.4mpa脫泡1～2小時(shí)，制成殼層電噴溶液。

優(yōu)選地，所述的核層電噴溶液的配制方法包括將黃連素和溶劑加入帶有攪拌器、溫度計(jì)的溶解釜中，在溫度30～80℃攪拌溶解，制成核層電噴溶液。

優(yōu)選地，所述的同軸靜電紡絲的條件為：電壓為5-30kv，接收距離為10-20cm，核層電噴溶液和殼層電噴溶液的推進(jìn)速率之和為0.1-1.5ml/h，設(shè)定核-殼推進(jìn)速率比γ為1∶6-6∶1。

優(yōu)選地，所述的聚己內(nèi)酯/黃連素的抗菌復(fù)合微球的載黃連素的藥量為1-20％。

優(yōu)選地，所述的聚己內(nèi)酯/黃連素的抗菌復(fù)合微球的藥物包埋率在90％以上。

優(yōu)選地，在同軸靜電紡絲之后，將聚己內(nèi)酯/黃連素的抗菌復(fù)合微球烘干，密封保存?zhèn)溆谩?/p>

本發(fā)明以聚己內(nèi)酯溶液為殼層電噴原液，黃連素的水溶液為芯層原液，利用同軸靜電紡絲機(jī)，靜電噴射形成聚己內(nèi)酯/黃連素殼核復(fù)合液滴，在高壓電場(chǎng)作用下，發(fā)生牽伸和泰勒錐破裂，射流飛行過程中隨著溶劑揮發(fā)，微球固化而沉積到鋁箔上，從而制備得到具有教好分散性和穩(wěn)定性的聚己內(nèi)酯/黃連素復(fù)合微球。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

1.本發(fā)明在同軸靜電紡絲過程中，電噴溶液經(jīng)微量注射泵推動(dòng)，同軸針頭處的兩相溶液，由于匯聚時(shí)間短，擴(kuò)散系數(shù)低，在高壓電場(chǎng)作用下，發(fā)生牽伸和泰勒錐破裂，射流飛行過程中隨著溶劑揮發(fā)，微球固化而沉積到鋁箔上。本發(fā)明設(shè)備簡單，操作方便，對(duì)環(huán)境依賴性小。微球本身帶有靜電荷，能很好的分散而不會(huì)發(fā)生團(tuán)聚。

2.本發(fā)明制備的抗菌微球，其原料具有較好的生物相容性。

3.本發(fā)明制備的抗菌微球，其微球大小尺度在微納范圍內(nèi)可控，改變工藝條件可以得到不同尺度和形貌微球。具有制備方便，容易操作等優(yōu)點(diǎn)。

4.本發(fā)明所使用的溶劑和非溶劑無毒或低毒，降低了對(duì)人體的傷害。

5.本發(fā)明中的抗菌微球在生物醫(yī)用等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

6.通過本方法制得的聚己內(nèi)酯/黃連素復(fù)合微球的直徑范圍為60-800nm，載黃連素的藥量為60％，藥物包埋率在90％以上，具有較好的抗菌持久性。

7.本發(fā)明中的抗菌微球可應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、紡織品等領(lǐng)域。

附圖說明

圖1同軸電噴微球裝置及成型示意圖。

圖2為實(shí)施例2所得的聚己內(nèi)酯/黃連素的抗菌復(fù)合微球的電鏡圖片。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

本發(fā)明中各原料份數(shù)除特殊說明外，均為重量份數(shù)。

本發(fā)明所采用的聚己內(nèi)酯購自深圳博立生物材料有限公司，重均分子量4萬。

抗菌微球的載藥量和藥物包埋率的測(cè)定方法如下：

將黃連素用水稀釋成0，2，4，6，8，10，12μg/ml，在263nm波長處測(cè)定光吸收值，并以吸光值(a)為縱坐標(biāo)，樣品濃度(c)為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖，計(jì)算其回歸方程。稱量100mg載藥微球，溶解于5ml二氯甲烷中。加入5ml蒸餾水，將其在磁力攪拌器上混合(800r/min攪拌半小時(shí))。靜置一小時(shí)，收集水相。5000r/min離心。取上清液用分光光度計(jì)測(cè)量263nm處的吸光度。將吸光度值代入回歸方程，計(jì)算出藥物的濃度。

載藥量＝實(shí)測(cè)微粒中藥物的質(zhì)量/微粒的總質(zhì)量×100％

藥物包埋率＝實(shí)測(cè)微粒中藥物的質(zhì)量/藥物的投料質(zhì)量×100％

緩釋性能測(cè)試

將黃連素用水稀釋成0，2，4，6，8，10，12μg/ml，在263nm波長處測(cè)定光吸收值，并以吸光值(a)為縱坐標(biāo)，樣品濃度(c)為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖，計(jì)算其回歸方程。每次稱取2mg的微球，放入透析袋(截留分子量為10000)中。再將透析袋放入有蓋的錐形瓶中，錐形瓶中盛有500ml超純水，在37℃培養(yǎng)，每隔一段時(shí)間取出1ml溶液，測(cè)量263nm處的吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算黃連素濃度，同時(shí)在錐形瓶中補(bǔ)加等溫釋放液(同樣濃度的黃連素水溶液)1ml。通過公式計(jì)算累計(jì)釋放率：

累計(jì)釋放率(％)＝mt/m*100％

其中，mt為t時(shí)刻黃連素的累積釋放質(zhì)量；m為載藥微球中黃連素的質(zhì)量。

實(shí)施例1

一種聚己內(nèi)酯/黃連素的抗菌復(fù)合微球，包括外殼以及設(shè)于外殼中的內(nèi)核，所述的外殼包含聚己內(nèi)酯，所述的內(nèi)核包含黃連素。

所述的聚己內(nèi)酯/黃連素的抗菌復(fù)合微球的制備方法為：

(1)將聚己內(nèi)酯10g、二氯甲烷500g加入帶有攪拌器、溫度計(jì)的溶解釜中，在溫度80℃攪拌溶解，在真空度0.2mpa脫泡1小時(shí)，制成殼層電噴溶液，。

(2)將黃連素10g、去離子水250g加入帶有攪拌器、溫度計(jì)的溶解釜中，在溫度80℃攪拌溶解，制成核層電噴溶液。

(3)如圖1所示，采用同軸靜電紡絲機(jī)，將鋁箔2固定在接收器上，將上述的電噴溶液吸入注射器中，將注射器固定在注射泵1上，并調(diào)節(jié)推注位置，把高壓電源夾頭連接到同軸電噴針頭上，在電壓為30kv，接收距離為15cm，核層電噴溶液和殼層電噴溶液的推進(jìn)速率之和為0.5ml/h，設(shè)定核-殼推進(jìn)速率比γ為3∶1的條件下進(jìn)行同軸靜電噴射，在高壓電場(chǎng)力作用下，經(jīng)牽伸和泰勒錐破裂成液滴，射流飛行過程中隨著溶劑揮發(fā)，微球固化為核-殼結(jié)構(gòu)并沉積到鋁箔上，最后將得到的電噴微球在60℃烘箱中干燥3h后，獲得60-150納米尺度的抗菌微球成品，其載黃連素的藥量為60％，藥物包埋率為92％。在120h內(nèi)，黃連素/聚己內(nèi)酯的累計(jì)釋放率為5％。

實(shí)施例2

一種聚己內(nèi)酯/黃連素的抗菌復(fù)合微球，包括外殼以及設(shè)于外殼中的內(nèi)核，所述的外殼包含聚己內(nèi)酯，所述的內(nèi)核包含黃連素。

所述的聚己內(nèi)酯/黃連素的抗菌復(fù)合微球的制備方法為：

(1)將聚己內(nèi)酯10g、乙酸300g加入帶有攪拌器、溫度計(jì)的溶解釜中，在溫度80℃攪拌溶解，在真空度0.2mpa脫泡1小時(shí)，制成殼層電噴溶液。

(2)將黃連素10g、去離子水200g加入帶有攪拌器、溫度計(jì)的溶解釜中，在溫度80℃攪拌溶解，制成核層電噴溶液。

(3)如圖1所示，采用同軸靜電紡絲機(jī)，將鋁箔2固定在接收器上，將上述的電噴溶液吸入注射器中，將注射器固定在注射泵1上，并調(diào)節(jié)推注位置，把高壓電源夾頭連接到同軸電噴針頭上，在電壓為20kv，接收距離為10cm，核層電噴溶液和殼層電噴溶液的推進(jìn)速率之和為0.5ml/h，設(shè)定核-殼推進(jìn)速率比γ為1∶3的條件下進(jìn)行同軸靜電噴射，在高壓電場(chǎng)力作用下，經(jīng)牽伸和泰勒錐破裂成液滴，射流飛行過程中隨著溶劑揮發(fā)，微球固化為核-殼結(jié)構(gòu)并沉積到鋁箔上，最后將得到的電噴微球在60℃烘箱中干燥3h后，獲得200-500納米尺度的抗菌微球成品，如圖2所示，其載黃連素的藥量為30％，藥物包埋率為90％。在310h內(nèi)，黃連素/聚己內(nèi)酯的累計(jì)釋放率為8％。

實(shí)施例3

一種聚己內(nèi)酯/黃連素的抗菌復(fù)合微球，包括外殼以及設(shè)于外殼中的內(nèi)核，所述的外殼包含聚己內(nèi)酯，所述的內(nèi)核包含黃連素。

所述的聚己內(nèi)酯/黃連素的抗菌復(fù)合微球的制備方法為：

(1)將聚己內(nèi)酯10g、n，n-二甲基甲酰胺200g加入帶有攪拌器、溫度計(jì)的溶解釜中，在溫度80℃攪拌溶解，在真空度0.2mpa脫泡1小時(shí)，制成殼層電噴溶液。

(2)將黃連素10g、去離子水200g加入帶有攪拌器、溫度計(jì)的溶解釜中，在溫度80℃攪拌溶解，制成核層電噴溶液。

(3)如圖1所示，采用同軸靜電紡絲機(jī)，將鋁箔2固定在接收器上，將上述的電噴溶液吸入注射器中，將注射器固定在注射泵1上，并調(diào)節(jié)推注位置，把高壓電源夾頭連接到同軸電噴針頭上，在電壓為15kv，接收距離為10cm，核層電噴溶液和殼層電噴溶液的推進(jìn)速率之和為1.5ml/h，設(shè)定核-殼推進(jìn)速率比γ為2∶1的條件下進(jìn)行同軸靜電噴射，在高壓電場(chǎng)力作用下，經(jīng)牽伸和泰勒錐破裂成液滴，射流飛行過程中隨著溶劑揮發(fā)，微球固化為核-殼結(jié)構(gòu)并沉積到鋁箔上，最后將得到的電噴微球在60℃烘箱中干燥3h后，獲得300-800納米尺度的抗菌微球成品，其載黃連素的藥量為40％，藥物包埋率為90％。在225h內(nèi)，黃連素/聚己內(nèi)酯的累計(jì)釋放率為7％。