專利名稱：靜電紡絲法制備抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維氈的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于抗菌性高分子納米纖維制備領(lǐng)域，特別涉及一種靜電紡絲法制備抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維氈的制備方法。
背景技術(shù)：
深度燒傷患者創(chuàng)面愈合后期往往存在難愈殘余創(chuàng)面，不僅住院時(shí)間長(zhǎng)，增加患者痛苦，而且加重患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。隨著納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，新型外用藥納米銀近幾年在臨床得到較廣泛應(yīng)用。納米纖維的制備方法有很多種，生物發(fā)酵法、絮凝沉淀法、濕法紡絲、噴霧拉絲、熔融紡絲、靜電紡絲等等。但是，靜電紡絲是既2001年，Ignatious等最早開始這方面研究報(bào)道，在他們的專利中，公布了多種用電紡納米載藥纖維制備的口服速效藥物釋放體系。納米銀的有效成分納米級(jí)銀離子具有很強(qiáng)的穿透力和抗菌活性，金屬粒子與細(xì)菌胞壁有特殊的親和力，它可穿透細(xì)胞壁通過(guò)物理作用改變和破壞細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)和酶的活性，因此不易產(chǎn)生化學(xué)耐藥性，而且具有作用持久、反復(fù)殺菌的特點(diǎn)，其作用較普通銀離子更強(qiáng)。但是納米銀顆粒小，易脫落，讓納米銀嵌入納米纖維中形成納米銀纖維網(wǎng)可減少納米銀顆粒的脫落。利用同軸靜電紡絲制備外層為納米銀內(nèi)層含藥的同軸納米纖維氈，不僅可以起到抗菌的效果，還有增加納米纖維的抗菌性，并起到藥物緩慢釋放的治療效果。鑒于以上原因，制備新型抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維氈意義重大，目前的研究文獻(xiàn)以及專利，有利用不同載藥和納米銀的納米纖維的文章，但是，納米銀制備過(guò)程復(fù)雜，抗菌效果就比較難達(dá)到。我們利用連續(xù)的、相對(duì)比較簡(jiǎn)便的同軸靜電紡絲技術(shù)，得到了一種制備新型載藥抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維租。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種靜電紡絲法制備抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維氈的制備方法，本發(fā)明方法簡(jiǎn)單易行，易于工業(yè)化，所得載藥納米銀纖維氈可用于創(chuàng)傷敷料等領(lǐng)域。本發(fā)明的靜電紡絲法制備抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維氈的制備方法，包括( I)將聚乙烯基吡咯烷酮PVP溶解于硝酸銀溶液中，聚乙烯基吡咯烷酮PVP與硝酸銀溶液的配比為O. 08-0. lg:1mL,磁力攪拌至均勻,超聲脫氣；(2)將步驟(I)所得的溶液通過(guò)微波處理得到納米銀顆粒，降溫至常溫后加入溶劑或聚乙烯基吡咯烷酮PVP，連續(xù)攪拌2 3h，得殼溶液；(5)將聚合物和抗菌抗炎藥用溶劑溶解，磁力攪拌，超聲脫氣，得核溶液；其中，聚合物、抗菌抗炎藥和溶劑的質(zhì)量比為(4:0. 5:80)- (15:2:200)；(I)將(2)所得的殼溶液和(3)所得的核溶液同軸靜電紡絲，得到抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維氈。所述步驟(I)中的硝酸銀溶液濃度為O. 5-2mol/L，聚乙烯基吡咯烷酮PVP為分子量為20-40萬(wàn)；磁力攪拌時(shí)間為Ι-lOh，超聲脫氣時(shí)間為2-10min。所述步驟(2)中的抵擋微波時(shí)間l-3min,停Imin,連續(xù)3_5次,納米銀顆粒直徑為50_600nm。所述步驟(2)中的溶劑為水、酒精、丙酮、二氯甲烷中的一種或幾種。所述步驟(3)中的聚合物為聚乙烯基吡咯烷酮PVP，聚乳酸，聚乳酸羥基乙酸，聚乙烯醇，聚乙二醇中的一種或幾種。所述步驟(3)中的抗菌抗炎藥為阿魏酸。所述步驟(3)中的溶劑為二氯甲烷、丙酮、氯仿、N，N_甲基甲酰胺，酒精、水中的一種或幾種。所述步驟(3)中的磁力攪拌時(shí)間為l_20h，超聲脫氣時(shí)間為2-10min。所述步驟(4)中的紡絲條件溫度是20-35 °C，相對(duì)濕度是25%_75%，電壓是5kv-15kv,相對(duì)流速3:1-1: 3，核流速和殼流速分別是O. 2mL/h-3mL/h和3mL/h_0. 2mL/h,針頭和接收板的距離是5cm-25cm,所用的針頭內(nèi)徑是O. 5-1. 4mm,內(nèi)徑比為1:2-2:1。所述步驟(4)中的抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維直徑為300_700nm。所述的步驟(I)中的溶劑為酒精、水或兩者的混合溶劑。所述步驟(I)中的納米銀為分析純，納米銀溶液濃度為O. 5-2mol/L。所述的步驟(I)中PVP溶于溶劑的重量體積百分比為5% (w/v) -15% (w/v)。本發(fā)明的一種靜電紡絲制備新型抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維氈，首先通過(guò)聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)作為還原劑和穩(wěn)定劑，在低功率微波下，將硝酸銀PVP溶液還原為納米銀顆粒；再將藥物和高聚物混溶，得到核溶液。所得同軸靜電紡絲液，分別用溶劑溶解后超聲脫氣，再在一定的溫度和濕度的環(huán)境中靜電紡絲，過(guò)夜干燥后得到納米纖維氈。該材料可以應(yīng)用于創(chuàng)傷敷料，藥物控制釋放、組織工程支架等相關(guān)領(lǐng)域。有益.效果(I)所用高聚物，價(jià)格低廉，成本較低；(2)所得硝酸銀用量少，納米銀制備簡(jiǎn)單，快捷；(3)所得的納米纖維氈有一定的韌性和機(jī)械強(qiáng)度，比表面積大，抗菌性強(qiáng)；(4)本發(fā)明本方法合成路線簡(jiǎn)潔，反應(yīng)條件容易實(shí)現(xiàn)，毒性低，易于工業(yè)化，進(jìn)一步降低了成本；(5)通過(guò)調(diào)節(jié)核殼溶液高聚物濃度，載藥量，納米銀濃度和相對(duì)流速，利用連續(xù)簡(jiǎn)單的同軸靜電紡絲技術(shù)，獲得均勻，具有明顯抗菌性能的納米纖維氈。


圖1是實(shí)施例2的同軸靜電紡絲納米纖維，白色圓片的為鋁箔，纖維表面白色點(diǎn)狀物即為納米銀；圖2是實(shí)施例2的納米纖維氈的抗菌效果圖，I為載納米銀PVP纖維抑菌圈；2為載阿魏酸納米纖維抑菌圈；3為同軸靜電紡核為載阿魏酸，殼為載納米銀PVP納米纖維抑菌圈。
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(shuō)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。實(shí)施例1將PVPK90白色固體粉末O.1g,溶解于ImL水中，濃度為O. 5mol/L的硝酸銀溶液中，磁力攪拌Ih,超聲脫氣2min。將所得的溶液抵擋微波Imin,停Imin,連續(xù)三次，降溫后加O. 5mL/h酒精,連續(xù)攪拌2h，得殼溶液。將PVPK90白色固體粉末O. lg，阿魏酸O. 02g，溶解于ImL丙酮中，磁力攪拌4h，超聲脫氣5min。將前兩者分別放在不同的推進(jìn)泵下，在溫度是20°C，濕度是25%的封閉環(huán)境中靜電紡絲，紡絲具體條件電壓5kv，殼流速3mL/h，核流速O. 5mL/h,針頭離鋁箔的接收距離是5cm。將得到的載藥納米銀纖維氈置于真空干燥箱中于37°C干燥24h，抗菌接種前，將納米纖維氈放到紫外燈下照射lOmin，剪為直徑為Icm的纖維片，貼于涂金黃色葡萄球菌的平板上，37 °C倒置培植20h后觀察抑菌圈。實(shí)施例2將PVPK90白色固體粉末O. lg，溶解于ImL濃度為lmol/L的硝酸銀溶液中，磁力攪拌4h,超聲脫氣5min。將所得的溶液抵擋微波2min，停lmin，連續(xù)三次，降至常溫溫后加O. 25mL酒精，連續(xù)攪拌2h，得殼溶液。將聚乳酸O. lg，阿魏酸0.02g，溶解于ImL酒精中，磁力攪拌4h，超聲脫氣5min。將前兩者分別放在不同的推進(jìn)泵下，在溫度是25°C，濕度是50%的封閉環(huán)境中靜電紡絲,紡絲具體條件電壓10kv，殼流速lmL/h，核流速lmL/h，針頭離鋁箔的接收距離是15cm0將得到的載藥納米銀纖維氈置于真空干燥箱中于37°C干燥24h，抗菌接種前，將納米纖維氈放到紫外燈下照射20min，剪為直徑為Icm的纖維片，貼于涂金黃色葡萄球菌的平板上，37 °C倒置培植20h后觀察抑菌圈。實(shí)施例3將PVPK90白色固體粉末O. 08g,溶解于ImL濃度為2mol/L的硝酸銀溶液中，磁力攪拌10h，超聲脫氣lOmin。將所得的溶液抵擋微波3min，停lmin，連續(xù)三次，降溫后加0. 02g PVP粉末，連續(xù)攪拌2h，得殼溶液。將聚乳酸羥基乙酸0. lg，阿魏酸0.02g，溶解于ImL 二氯甲烷中，磁力攪拌4h，超聲脫氣5min。將前兩者分別放在不同的推進(jìn)泵下，在溫度是35°C，濕度是75%的封閉環(huán)境中靜電紡絲，紡絲具體條件電壓15kv，殼流速0. 2mL/h,核流速3mL/h，針頭離鋁箔的接收距離是 25cm。
將得到的載藥納米銀纖維氈置于真空干燥箱中于37°C干燥24h，抗菌接種前，將納米纖維氈放到紫外燈下照射lOmin，剪為直徑為Icm的纖維片，貼于涂金黃色葡萄球菌的平板上，37 °C倒置培植20h后觀察抑菌圈。
權(quán)利要求
1.一種靜電紡絲法制備抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維氈的制備方法，包括: (1)將聚乙烯基吡咯烷酮PVP溶解于硝酸銀溶液中，聚乙烯基吡咯烷酮PVP與硝酸銀溶液的配比為0.08-0.lg:1mL,磁力攪拌至均勻,超聲脫氣； (2)將步驟(I)所得的溶液通過(guò)微波處理得到納米銀顆粒，降溫至常溫后加入溶劑或聚乙烯基吡咯烷酮PVP，連續(xù)攪拌2 3h，得殼溶液； (3)將聚合物和抗菌抗炎藥用溶劑溶解，磁力攪拌，超聲脫氣，得核溶液；其中，聚合物、抗菌抗炎藥和溶劑的質(zhì)量比為(4:0.5:80)- (15:2:200)； (4)將(2)所得的殼溶液和(3)所得的核溶液同軸靜電紡絲，得到抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維氈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電紡絲法制備抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維氈的制備方法，其特征在于:所述步驟(I)中的硝酸銀溶液濃度為0.5-2mol/L，聚乙烯基吡咯烷酮PVP為分子量為20-40萬(wàn)；磁力攪拌時(shí)間為Ι-lOh，超聲脫氣時(shí)間為2-10min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電紡絲法制備抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維氈的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中的抵擋微波時(shí)間l-3min,停Imin,連續(xù)3_5次,納米銀顆粒直徑為50-600nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電紡絲法制備抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維氈的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中的溶劑為水、酒精、丙酮、二氯甲烷中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電紡絲法制備抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維氈的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中的聚合物為聚乙烯基吡咯烷酮PVP，聚乳酸，聚乳酸羥基乙酸，聚乙烯醇，聚乙二醇中的一種或幾種。`
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電紡絲法制備抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維氈的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中的抗菌抗炎藥為阿魏酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電紡絲法制備抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維氈的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中的溶劑為二氯甲烷、丙酮、氯仿、N, N-二甲基甲酰胺，酒精、水中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電紡絲法制備抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維氈的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中的磁力攪拌時(shí)間為l_20h，超聲脫氣時(shí)間為2-10min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電紡絲法制備抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維氈的制備方法，其特征在于:所述步驟(4)中的紡絲條件:溫度是20-35°C，相對(duì)濕度是25%-75%，電壓是51 -151 ，相對(duì)流速3:1-1:3，核流速和殼流速分別3mL/h-0.2mL/h和0.2mL/h_3mL/h，針頭和接收板的距離是5cm-25cm,所用的針頭內(nèi)徑是0.5-1.4mm,內(nèi)徑比為1:2-2:1。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜電紡絲法制備抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維氈的制備方法，其特征在于:所述步驟(4)中的抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維直徑為300-700nm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種靜電紡絲法制備抗菌性納米銀復(fù)合納米纖維氈的制備方法，包括該新型抗菌性納米纖維氈通過(guò)微波法制備納米銀，其中以聚乙烯吡咯烷酮作為還原劑與保護(hù)劑，通過(guò)微波還原反應(yīng)而得，納米銀直徑為50-600nm，利用靜電紡絲技術(shù)，獲得PVP納米銀為殼，PVP載抗菌藥為核的直徑均勻的同軸納米纖維氈，纖維直徑為300-700nm，所得的納米纖維氈具有較好的抗菌效果。本發(fā)明方法連續(xù)可行，操作簡(jiǎn)便易行，易于工業(yè)化，所得的載藥納米纖維氈用于有效抗菌，藥物有促進(jìn)納米銀的抗菌作用，并可用作創(chuàng)傷敷料；此類同軸載納米銀可用作其他藥物的釋放，可用于植入緩釋體系；也可用于組織工程支架等醫(yī)藥領(lǐng)域。
文檔編號(hào)D01D5/00GK103074734SQ20131003952
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者朱利民, 張婳, 權(quán)靜, 婁少峰 申請(qǐng)人:東華大學(xué)