本發(fā)明屬于載藥纖維支架的制備領(lǐng)域，特別涉及一種ph敏感性同軸聚乳酸己內(nèi)酯plcl/明膠雙載藥纖維支架的制備方法。

背景技術(shù)：

靜電紡絲技術(shù)，即靜電霧化或電噴的一種特殊方法，是在高壓電場作用下的紡絲過程。而同軸靜電紡絲技術(shù)是在靜電紡絲的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，主要的改進措施是將原先的單一噴絲口改進為同心軸的復(fù)合毛細管，解決了將不同原料進行物理共混時必須是混合體系的局限性，這種加工方法操作簡單并且制備的纖維在均勻性和連續(xù)性方面都要好于其他加工方法。芯-殼結(jié)構(gòu)纖維的殼層被賦予良好的生物相容性、感光性、ph敏感性，溫敏性等，纖維芯層則具備良好的機械性能以及使載在芯層的藥物釋放緩慢的作用。另外，當芯層載入生物、化學(xué)、光學(xué)或電學(xué)活性物質(zhì)后，又可增加芯-殼結(jié)構(gòu)纖維的催化、傳感等功能。因此，芯-殼結(jié)構(gòu)纖維在組織工程，生物醫(yī)用，化工等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用潛力。

明膠是由膠原蛋白部分水解而獲得的高分子量多肽混合物，是多種氨基酸排列成長鏈的高分子蛋白質(zhì)，由20種常見氨基酸合成，約30％為甘氨酸，20％是亞氨基酸(脯氨酸或経脯氨酸)，形成了一種(gly－x－y)n的重復(fù)模式，甘氨酸－脯氨酸－哲脯氨酸是膠原中最為普遍的三肽序列。生物相容性好，降解性好。

聚乳酸己內(nèi)酯(plcl)一種脂肪族聚酯共聚物，由pla和cl的開環(huán)聚合而成，通過改變plla和pcl鏈段的比例可以有效控制產(chǎn)物的斷裂強度、斷裂伸長和降解速率。plcl是疏水性材料，在體內(nèi)可降解，被大量應(yīng)用在組織工程中。

碳酸氫鈉又稱小蘇打，白色細小晶體。固體50℃以上開始逐漸分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，440℃時完全分解。另外，在酸性環(huán)境在可以與氫離子發(fā)生反應(yīng)，生成水與二氧化碳，此反應(yīng)在中性環(huán)境下并不能進行。碳酸氫鈉是強堿與弱酸中和后生成的酸式鹽，溶于水時呈現(xiàn)弱堿性。

環(huán)丙沙星又名丙氟哌酸，是西德拜耳藥廠于1983年開發(fā)成功的一種化學(xué)合成的廣譜抗菌藥物。其作用機理是通過抑制細菌的dna回旋酶而起到快速殺菌的作用，對革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌、支原體等都有很強的抗菌活性。它廣泛應(yīng)用于動物和人類的多種感染性疾病的治療，具有抗菌譜廣、抗菌作用強等特點。

鹽酸阿霉素(doxouribicn)是抗腫瘤抗生素，通過抑制癌細胞遺傳物質(zhì)核酸的合成，抗瘤譜較廣，對多種腫瘤細胞均有殺滅作用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種ph敏感性同軸聚乳酸己內(nèi)酯plcl/明膠雙載藥纖維支架的制備方法，該方法實驗原理簡單，操作簡單，對環(huán)境要求低，人為誤差小，可獲得生物相容性好，具有一定緩釋效果的纖維材料，有望應(yīng)用于組織工程支架。

本發(fā)明的一種ph敏感性同軸聚乳酸己內(nèi)酯plcl/明膠雙載藥纖維支架的制備方法，包括：

(1)將明膠、碳酸氫鈉溶解在溶劑中，得到殼層溶液；

(2)將聚乳酸己內(nèi)酯plcl溶解在溶劑中，得到芯層溶液；

(3)將上述溶液中分別加入抗菌藥和抗癌藥，攪拌溶解，得到紡絲液，然后進行同軸靜電紡，干燥，即得ph敏感性同軸聚乳酸己內(nèi)酯plcl/明膠雙載藥纖維支架。

所述步驟(1)、(2)的溶劑均為六氟異丙醇hfip，hfip的質(zhì)量濃度為90～95％(w/w)，含水量小于0.1％。

所述步驟(1)中殼層溶液中明膠的濃度為14-16％(w/v)。

所述步驟(1)中碳酸氫鈉為碳酸氫鈉飽和溶液。

所述步驟(1)中碳酸氫鈉相對于明膠的濃度為4-6％(w/w)。

所述步驟(2)中芯層溶液plcl的濃度為4-6％(w/v)(g/ml)。

所述步驟(3)中抗菌藥物為環(huán)丙沙星，抗癌藥物為鹽酸阿霉素dox。

抗癌藥dox在使用過程中始終保持避光狀態(tài)。

環(huán)丙沙星和明膠的質(zhì)量比為9-11％(w/w)；dox與plcl的質(zhì)量比為4-6％(w/w)。

所述步驟(3)中攪拌溶解的溫度為25℃，攪拌時間為24-36h。

同軸靜電紡的裝置即利用同軸噴頭和兩個推進器進行紡絲。

所述步驟(3)中同軸靜電紡具體工藝參數(shù)為：注射器規(guī)格為5ml；同軸針頭內(nèi)部直徑約為0.6-0.7mm，外部直徑約為1.4-1.4mm；噴出流速殼層為0.6-0.8ml/h，芯層為0.2-0.4ml/h；電壓為15-20kv，接收距離為25-30cm，紡絲時間為5-9h，鋁箔收集；其中靜電紡絲環(huán)境溫度為25℃，濕度為30-40％。

所述步驟(3)中干燥是在真空干燥箱中進行，溫度為25℃，干燥時間為12-24h。

有益效果

(1)本發(fā)明實驗原理簡單，操作簡單，對環(huán)境要求低，人為誤差小，可獲得生物相容性好，具有一定藥物緩釋效果的纖維材料，有望應(yīng)用于癌癥治療的組織工程支架。

(2)本發(fā)明所使用的原材料價廉，較易得到。

附圖說明

圖1載藥同軸纖維支架的sem圖；其中a為同軸纖維的sem圖；b為其直徑分布柱狀圖；

圖2載藥同軸纖維支架的tem圖；

圖3載藥前后同軸納米纖維的ftir圖；

圖4載藥前后同軸纖維的xrd衍射圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實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)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

實施例1

(1)秤取0.453g明膠溶于3ml六氟異丙醇(hfip)中。

(2)將碳酸氫鈉配制為飽和溶液，量取0.217ml碳酸氫鈉飽和溶液，加入上述溶液中，后加入0.0454g環(huán)丙沙星，用磁力攪拌器攪拌28h，直至溶質(zhì)在溶劑中完全溶解，得到殼層明膠紡絲液；

(3)秤取0.153gplcl(pcl:plla＝1:1)溶于3ml六氟異丙醇(hfip)中，后加入0.0751gdox，用磁力攪拌器攪拌28h，直至溶質(zhì)在溶劑中完全溶解，得到芯層plcl紡絲液；

(4)用5ml注射器抽取上述紡絲液，固定在同軸靜電紡裝置上，調(diào)節(jié)紡絲參數(shù)進行電紡，噴出流速殼層為0.7ml/h，芯層為0.3ml/h，靜電壓為16kv，接收距離為29cm，所處環(huán)境溫度為25℃，濕度為30-40％，紡絲時間為7h。

(5)依照以上步驟將得到載藥的同軸聚乳酸己內(nèi)酯(plcl)/明膠雙載藥纖維支架，放在真空干燥箱中干燥24h，剪成2*2cm大小，用掃描電鏡(sem,jsm-5600,joel,japan)對纖維進行觀察，得到纖維的sem圖，利用imagej和origin對纖維直徑進行分析，結(jié)果如圖1a，圖1b為其直徑分布柱形圖從圖中可見纖維表面光滑，無結(jié)節(jié)及串珠出現(xiàn)，且粗細相對均勻，纖維直徑分布在750nm左右。

實施例2

(1)秤取0.452g明膠溶于3ml六氟異丙醇(hfip)中；

(2)將碳酸氫鈉配制為飽和溶液，量取0.218ml碳酸氫鈉飽和溶液，加入上述溶液中，后加入0.0455g環(huán)丙沙星，用磁力攪拌器攪拌30h，直至溶質(zhì)在溶劑中完全溶解，得到殼層明膠紡絲液；

(3)秤取0.154gplcl(pcl:plla＝1:1)溶于3ml六氟異丙醇(hfip)中，后加入0.0753gdox，用磁力攪拌器攪拌30h，直至溶質(zhì)在溶劑中完全溶解，得到芯層plcl紡絲液。

(4)用5ml注射器抽取上述紡絲液，固定在同軸靜電紡裝置上，調(diào)節(jié)紡絲參數(shù)進行電紡，噴出流速殼層為0.8ml/h，芯層為0.4ml/h，靜電壓為18kv，接收距離為28cm，所處環(huán)境溫度為25℃，濕度為30-40％，紡絲時間為8h。

(5)照以上步驟，在紡絲過程中，用銅網(wǎng)在噴絲口處上下掃三次，每次時間不超過2s，使纖維噴在銅網(wǎng)上，在銅網(wǎng)上得到載藥的同軸聚乳酸己內(nèi)酯(plcl)/明膠雙載藥纖維支架，用場發(fā)射透射電鏡(tem,h-800instrument,hitachi,japan)對銅網(wǎng)上的纖維進行觀察，得到纖維的tem圖，結(jié)果如圖2，從圖中可見明顯的同軸結(jié)構(gòu)，單根纖維的表面光滑，粗細均勻。

實施例3

(1)秤取0.751g明膠溶于5ml六氟異丙醇(hfip)中；

(2)將碳酸氫鈉配制為飽和溶液，量取0.362ml碳酸氫鈉飽和溶液，加入上述溶液中，后加入0.076g環(huán)丙沙星，用磁力攪拌器攪拌29h，直至溶質(zhì)在溶劑中完全溶解，得到殼層明膠紡絲液；

(3)秤取0.201gplcl(pcl:plla＝1:1)溶于4ml六氟異丙醇(hfip)中，后加入0.011dox，用磁力攪拌器攪拌29h，直至溶質(zhì)在溶劑中完全溶解，得到芯層plcl紡絲液。

(4)用5ml注射器抽取上述紡絲液，固定在同軸靜電紡裝置上，調(diào)節(jié)紡絲參數(shù)進行電紡，噴出流速殼層為0.9ml/h，芯層為0.4ml/h，靜電壓為19kv，接收距離為27cm，所處環(huán)境溫度為25℃，濕度為30-40％，紡絲時間為10h。

(5)依照以上步驟所得到同軸聚乳酸己內(nèi)酯(plcl)/明膠雙載藥纖維支架，剪取2*3cm的纖維支架，利用傅里葉變換紅外光譜(ftir；nicoletinstrumentcorporation,wi))對纖維進行表征，利用origin軟件處理數(shù)據(jù)，結(jié)果如圖3，可見，純明膠在3296cm^-1處由于-oh的伸縮振動出現(xiàn)明顯特征峰，在1659cm^-1和1539cm^-1由于酰胺i和酰胺ⅱ出現(xiàn)兩寬峰；純plcl在1758cm^-1和2943cm^-1處分別有-cooc-和-ch2-的特征吸收峰；環(huán)丙沙星在3050cm^-1、1620cm^-1、1600cm^-1處分別是-oh、酮基、和苯環(huán)的特征吸收峰；鹽酸阿霉素在3310cm^-1、1350cm^-1和1070cm^-1分別是-nh2，c-h和c-o-c的特征峰，纖維支架在3050cm^-1,1350cm^-1和1070cm^-1里均出現(xiàn)各特征峰，所以環(huán)丙沙星和鹽酸阿霉素成功載到同軸纖維支架上。

實施例4

(1)秤取0.454g明膠溶于3ml六氟異丙醇(hfip)中；

(2)將碳酸氫鈉配制為飽和溶液，量取0.217ml碳酸氫鈉飽和溶液，加入上述溶液中，后加入0.0453g環(huán)丙沙星，用磁力攪拌器攪拌27h，直至溶質(zhì)在溶劑中完全溶解，得到殼層明膠紡絲液；

(3)秤取0.153gplcl(pcl:plla＝1:1)溶于3ml六氟異丙醇(hfip)中，后加入0.0752gdox，用磁力攪拌器攪拌27h，直至溶質(zhì)在溶劑中完全溶解，得到芯層plcl紡絲液。

(4)用5ml注射器抽取上述紡絲液，固定在同軸靜電紡裝置上，調(diào)節(jié)紡絲參數(shù)進行電紡，噴出流速殼層為0.87ml/h，芯層為0.4ml/h，靜電壓為16kv，接收距離為28cm，所處環(huán)境溫度為25℃，濕度為30-40％，紡絲時間為7h。

(5)照以上步驟得到載藥的同軸聚乳酸己內(nèi)酯(plcl)/明膠雙載藥纖維支架，用x射線衍射(xrd；rigaku,japan)對纖維進行表征，利用origin軟件處理數(shù)據(jù)，得到纖維的xrd圖，結(jié)果如圖4，環(huán)丙沙星和鹽酸阿霉素在2θ為10°and30°均出現(xiàn)大量雜亂無章的峰，說明兩藥物是結(jié)晶結(jié)構(gòu)，明膠在23.14°出現(xiàn)一峰，plcl在16.18°(vs)和22.03°(s)出現(xiàn)一強峰和弱峰。當藥物載入纖維，僅在22.16°出現(xiàn)一個弱峰，說明藥物的加入并沒有改變纖維支架的非結(jié)晶結(jié)構(gòu)。