一種天然材料-醇質體復合納米纖維的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種天然材料-醇質體復合納米纖維的制備方法，包括：將卵磷脂、膽固醇、十八胺混合，加入無水乙醇，攪拌溶解，減壓蒸發(fā)，得到脂質膜；將水醇溶液加入上述脂質膜中，室溫攪拌，然后再加入水醇溶液，室溫攪拌，混勻，超聲，得到醇質體懸液；將醇質體懸液和天然材料水溶液混合，濃縮，得到紡絲液，然后進行靜電紡絲，即得。本發(fā)明操作簡單，原料價格低廉，反應條件溫和，綠色友好，經(jīng)濟性好，生物相容性好；本發(fā)明制備的復合納米纖維支架可控制釋放基因、生長因子以及各類藥物，性能穩(wěn)定并易于保存，應用前景廣闊。
【專利說明】一種天然材料-醇質體復合納米纖維的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于復合納米纖維的制備領域，特別涉及一種天然材料-醇質體復合納米纖維的制備方法。
【背景技術】
[0002]納米纖維由于具有尺度小、比表面積大和物理性能優(yōu)異等特點，在生物醫(yī)藥領域具有廣闊的應用前景。電紡納米纖維膜有小的孔徑和高的比表面積，可促進止血反應，其多孔結構有利于細胞的呼吸而不引起傷口干燥，同時小的孔徑還可有效阻止細菌侵入，具有良好的透氣透氧性能，因而能誘導皮膚細胞更好的修復，有助于創(chuàng)面愈合與皮膚再生。納米纖維還是負載藥物的理想材料，可實現(xiàn)對藥物的控制釋放。此外，由天然蛋白和多糖組成的納米纖維結構可以模擬天然細胞外基質，利于細胞的生長和增殖，促進組織再生。
[0003]盡管支架的制備技術種類繁多，但其中絕大部分在制作過程中均或多或少的涉及對生物體有毒有害、對環(huán)境不友好的有機溶劑。不涉及有毒有害物質的支架制備方法受到青睞，追求綠色工藝成為靜電紡技術的新趨勢。雖然綠色工藝的開發(fā)難度很大，但還是有一些技術應運而生，例如，熔融靜電紡(melt electrospinning)和水溶液靜電紡(aqueoussolution electrospinning)。熔融電紡目前實現(xiàn)起來并不容易，需要較復雜的設備,而且由于熔融液粘度較大，得到的纖維直徑一般在微米級以上。蠶絲素蛋白(silk fibroin, SF)的水溶液靜電紡技術已經(jīng)取得突破，許多學者已經(jīng)分別用不同的方法成功制備再生絲素蛋白水溶液，在此基礎上利用靜電紡絲技術制備出絲素納米纖維無紡布。絲素蛋白水溶液電紡的成功無疑為絲素蛋白納米纖維廣泛應用于各類組織損傷修復開啟了一扇大門。相比膠原蛋白，蠶絲素在國內(nèi)具有取材方便，價格低廉的巨大優(yōu)勢。
[0004]醇質體由磷脂、低分子量醇及藥物組成，在傳統(tǒng)脂質體處方中添加高濃度的地方分子量醇即可制得。醇質體結構既可作為促滲透劑作用于角質層，也可作為藥物載體進入全循環(huán)。該劑型與普通的脂質體相比，不僅結構穩(wěn)定，且無毒性并具有長效性，更容易載藥透過角質層，發(fā)揮較好的療效，對親水性和親脂性分子的經(jīng)皮吸收均有較強的促滲透作用。
[0005]此外，醇質體與皮膚表面融合性好，以其作為藥物載體在疤痕治療過程中有較大優(yōu)勢，作為一種新型載體，它具有包封率高、可變形、流動性好、皮膚刺激性小、透皮效果好、皮膚滯留量大及可進行細胞內(nèi)傳遞藥物等特點，應用前景良好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種天然材料-醇質體復合納米纖維的制備方法，該方法操作簡單，原料價格低廉，反應條件溫和，綠色友好，經(jīng)濟性好，生物相容性好。
[0007]本發(fā)明的一種天然材料-醇質體復合納米纖維的制備方法，包括:
[0008](I)將卵磷脂、膽固醇、十八胺混合，加入無水乙醇，攪拌溶解，減壓蒸發(fā)去除乙醇，得到脂質膜；其中卵磷脂、膽固醇、十八胺、無水乙醇的比例關系為0.16g:0.04g:0.0004-0.0lg:10ml ；[0009](2)將水醇溶液加入上述脂質膜中，室溫攪拌,然后再加入水醇溶液,室溫攪拌,混勻，超聲，得到粒徑均勻的醇質體懸液；分別加入的水醇溶液體積比為1: 1，水醇溶液總體積和無水乙醇的體積比為1:1 ;
[0010](3)將上述醇質體懸液和天然材料水溶液混合，濃縮，得到紡絲液，然后進行靜電紡絲,得到天然材料-醇質體復合納米纖維，其中醇質體占天然材料的質量分數(shù)為1_15%。
[0011]所述步驟(2)中水醇溶液中水和醇的體積比為7:3，醇為無水乙醇。
[0012]所述步驟(2)中水醇溶液中溶解或分散有染料分子、生物活性因子中的一種或兩種。
[0013]所述步驟(2)中脂質膜中包裹有染料分子、生物活性因子中的一種或兩種。
[0014]所述的染料分子為熒光活性染料DiO和/或熒光活性染料DiL。
[0015]所述的生物活性因子為生長因子、生物酶、基因、藥物中的一種或幾種。
[0016]所述生長因子為磷酸鞘氨醇、血管內(nèi)皮生長因子、神經(jīng)生長因子、堿性成纖維細胞生長因子、骨形成蛋白、表皮生長因子中的一種或幾種；生物酶為果膠酶、蛋白酶、脂肪酶、過氧化氫酶、淀粉酶中的一種或幾種；基因為基因片段、基因表達載體、MicroRNA, siRNA、mRNA、tRNA、rRNA中的一種或幾種；藥物為硫辛酸、維生素A、維生素E、阿霉素、地塞米松、洛莫司汀、丹參酮、卡莫司汀、右雷佐生、磷酸氟達拉濱、卡培他濱、紫杉醇、替吉奧、奧沙利鉬、多西他賽、長春瑞濱、欖香烯、羥基喜樹堿、熒光素納中的一種或幾種。
[0017]所述步驟(2)中室溫攪拌時間均為5-10min。
[0018]所述步驟(2)中所述的醇質體懸液中醇質體粒子的的粒徑約為lOOnm。
[0019]所述步驟(3)中天然材料為明膠、絲素蛋白、殼聚糖、膠原蛋白、海藻酸鈉中的一種或幾種。所述步驟(3)中紡絲液中天然材料的質量百分比為10-30%。
[0020]所述步驟(3)中靜電紡絲工藝參數(shù)為電壓為8_20kV，推進速度為0.3-1.0mL/h，接收距離為15-20cm，溫度為20-40°C，濕度為30_50%。
[0021]所述步驟(3)中所得的復合納米纖維在質量百分比0.5-2%的京尼平溶液的蒸汽或者體積濃度75%的乙醇蒸汽中熏蒸交聯(lián)48h，得到不溶于水的支架材料。
[0022]本發(fā)明利用靜電紡絲技術制備出負載有醇質體的天然材料復合納米纖維，主要是利用靜電紡技術將天然蛋白和納米級有機粒子進行混紡、同軸紡，進而得到天然材料-有機納米粒子復合納米纖維組織工程支架。醇質體可包裹生物活性分子(如生長因子、基因以及其他活性藥物)極大的拓展納米纖維在生物醫(yī)學，組織再生等領域的應用。
[0023]本發(fā)明采用薄膜分散法制備粒徑約lOOnm、表面帶陽性電荷的醇質體，并結合靜電紡絲技術，最終制備出直徑約500nm的天然材料-有機納米粒子復合納米纖維。
[0024]本發(fā)明所制備的天然材料-有機納米粒子復合納米纖維，具有良好的生物相容性，制備方法簡單反應條件溫和，且整個實驗過程不涉及任何有毒有害對環(huán)境不友好的物質，實驗原料價格低廉，載藥量高，能夠受控長期釋放。由該復合納米纖維構成的支架可攜載并緩釋生長因子、基因片段等活性分子，從而在組織工程乃至癌癥治療等在生物醫(yī)學、組織再生領域具有良好的應用前景。
[0025]有益效果
[0026]( I)本發(fā)明操作簡單，原料價格低廉，反應條件溫和，綠色友好，經(jīng)濟性好，生物相容性好；[0027](2)本發(fā)明制備的復合納米纖維支架可控制釋放基因、生長因子以及各類藥物，性能穩(wěn)定并易于保存，在組織修復乃至腫瘤治療等生物醫(yī)學領域具有良好的應用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是實施例1所得產(chǎn)物的TEM照片；
[0029]圖2是實施例2所得產(chǎn)物的SEM照片；
[0030]圖3是實施例4所得產(chǎn)物的Confocal照片。
【具體實施方式】
[0031]下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，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。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領域技術人員可以對本發(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利要求書所限定的范圍。
[0032]實施例1
[0033]載藥醇質體的制備
[0034](I)采用薄膜分散法制備脂質微球。稱取卵磷脂0.16g、膽固醇0.04g、十八胺0.08g以及0.0lg-0.02g藥物于50mL單孔圓底燒瓶中，加無水乙醇10.0mL，攪拌使溶解，減壓的條件下將乙醇揮去，得脂質膜。
[0035](2)配制體積比為7:3的水醇溶液。
[0036](3)將步驟(2)的產(chǎn)物5ml加至步驟(I)中的圓底燒瓶中，室溫攪拌lOmin，再將步驟(2)的產(chǎn)物5ml加至步驟(I)中的圓底燒瓶中，室溫攪拌lOmin。
[0037](4)將步驟(3)的產(chǎn)物進行超聲，功率為20W，超聲3s，間隔3s，共30個周期，得到粒徑均勻的載藥醇質體懸液。
[0038](5)步驟(4)得到的醇質體懸液用水醇溶液(V:V=7:3)稀釋到質量體積分數(shù)為
0.lw/v%-0.5w/v%，經(jīng)磷鎢酸負染后用透射電鏡觀察。
[0039]實施例2
[0040]負載醇質體的絲素蛋白納米纖維支架
[0041](I)采用薄膜分散法制備脂質微球。稱取卵磷脂0.16g、膽固醇0.04g、十八胺
0.08g以及0.02g萘普生于50mL圓底燒瓶中，加無水乙醇IOmL,室溫攪拌使溶解，減壓的條件下將乙醇揮去，得到脂質膜。
[0042](2)配制體積比為7:3的水醇溶液。
[0043](3)將步驟(2)的產(chǎn)物5ml加至步驟(I)中的圓底燒瓶中，室溫攪拌lOmin，再將步驟(2)的產(chǎn)物5ml加至步驟(I)中的圓底燒瓶中，室溫攪拌lOmin。
[0044](4)將步驟(3)的產(chǎn)物進行超聲，得到粒徑均勻的醇質體懸液。
[0045](5)稱取再生絲素蛋白0.8g、聚環(huán)氧乙烷(分子量為600，000) 0.08g，加2ml去離子水，攪拌得到均一溶液。
[0046](6)將步驟(4)中的產(chǎn)物與步驟(5)得到的產(chǎn)物等體積混合，輕微攪拌的到紡絲溶液。用注射器吸取該溶液，調節(jié)電壓為20kV，推進速度為0.3mL/h，接收距離為20cm，制得負載萘普生的絲素蛋白-醇質體復合納米纖維。[0047](6)所得納米纖維在75%乙醇蒸汽中熏蒸交聯(lián)24h，既可以達到消毒除菌的效果還可以進行交聯(lián)，使所得復合納米纖維從原來的超親水性轉變?yōu)槭杷灾Ъ堋?br> [0048]實施例3
[0049]負載醇質體的絲素蛋白納米纖維支架
[0050](I)采用薄膜分散法制備脂質微球。稱取卵磷脂0.16g、膽固醇0.04g、十八胺
0.08g以及0.02g維生素E于50mL圓底燒瓶中，加無水乙醇10mL，室溫攪拌使溶解，減壓的條件下將乙醇揮去，得到脂質膜。
[0051](2)配制體積比為7:3的水醇溶液，加入少量DiO，得到DiO濃度為10 ii M的水醇溶液。
[0052](3)將步驟(2)的產(chǎn)物5ml加至步驟(I)中的圓底燒瓶中，室溫攪拌lOmin，再將步驟(2)的產(chǎn)物5ml加至步驟(I)中的圓底燒瓶中，室溫攪拌lOmin。
[0053](4)將步驟(3)的產(chǎn)物進行超聲，得到粒徑均勻的醇質體懸液。
[0054](5)稱取再生絲素蛋白0.8g、聚環(huán)氧乙烷(分子量為600，000) 0.08g，加2ml去離子水，攪拌得到均一溶液。
[0055](6)將步驟(4)中的產(chǎn)物與步驟(5)得到的產(chǎn)物等體積混合，輕微攪拌的到紡絲溶液。用注射器吸取該溶液，調節(jié)電壓為20kV，推進速度為0.3mL/h，接收距離為20cm，制得負維生素E生的絲素蛋白-醇質體復合納米纖維。
[0056](6)所得納米纖維在75%乙醇蒸汽中熏蒸交聯(lián)24h，既可以達到消毒除菌的效果還可以進行交聯(lián)，使所得復合納米纖維從原來的超親水性轉變?yōu)槭杷灾Ъ堋?br> 【權利要求】
1.一種天然材料-醇質體復合納米纖維的制備方法，包括: (1)將卵磷脂、膽固醇、十八胺混合，加入無水乙醇，攪拌溶解，減壓蒸發(fā)，得到脂質膜；其中卵磷脂、膽固醇、十八胺、無水乙醇的比例關系為0.16g:0.04g:0.0004-0.0lg:10ml ； (2)將水醇溶液加入上述脂質膜中，室溫攪拌，然后再加入水醇溶液，室溫攪拌，混勻，超聲，得到醇質體懸液；分別加入的水醇溶液體積比為1:1，水醇溶液總體積和無水乙醇的體積比為1:1; (3)將上述醇質體懸液和天然材料水溶液混合，濃縮，得到紡絲液，然后進行靜電紡絲，得到天然材料-醇質體復合納米纖維，其中醇質體占天然材料的質量分數(shù)為1_15%。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種天然材料-醇質體復合納米纖維的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中水醇溶液中水和醇的體積比為7:3，醇為無水乙醇。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種天然材料-醇質體復合納米纖維的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中脂質膜和/或水醇溶液中含有染料分子、生物活性因子中的一種或兩種。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種天然材料-醇質體復合納米纖維的制備方法，其特征在于:所述的染料分子為熒光活性染料DiO和/或熒光活性染料DiL。
5.根據(jù)權利要求3所述的一種天然材料-醇質體復合納米纖維的制備方法，其特征在于:所述的生物活性因子為生長因子、生物酶、基因、藥物中的一種或幾種。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種天然材料-醇質體復合納米纖維的制備方法，其特征在于:所述生長因子為磷酸鞘氨醇、血管內(nèi)皮生長因子、神經(jīng)生長因子、堿性成纖維細胞生長因子、骨形成蛋白、表皮生長因子中的一種或幾種；生物酶為果膠酶、蛋白酶、脂肪酶、過氧化氫酶、淀粉酶中的一種或幾種；基因為基因片段、基因表達載體、MicroRNA、siRNA、mRNA、tRNA、rRNA中的一種或幾種；藥物為硫辛酸、維生素A、維生素E、阿霉素、地塞米松、洛莫司汀、丹參酮、卡莫司汀、右雷佐生、磷酸氟達拉濱、卡培他濱、紫杉醇、替吉奧、奧沙利鉬、多西他賽、長春瑞濱、欖香烯、羥基喜樹堿、熒光素納中的一種或幾種。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種天然材料-醇質體復合納米纖維的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中天然材料為明膠、絲素蛋白、殼聚糖、膠原蛋白、海藻酸鈉中的一種或幾種。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種天然材料-醇質體復合納米纖維的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中紡絲液中天然材料的質量百分比為10-30%。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種天然材料-醇質體復合納米纖維的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中靜電紡絲工藝參數(shù)為電壓為8-20kV，推進速度為0.3-1.0mL/h，接收距尚為15_20cm，溫度為20_40 C，濕度為30_50%。
10.根據(jù)權利要求1所述的一種天然材料-醇質體復合納米纖維的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中所得的復合納米纖維在質量百分比0.5-2%的京尼平溶液的蒸汽或者體積濃度75%的乙醇蒸汽中熏蒸交聯(lián)48h，得到不溶于水的支架材料。
【文檔編號】D01D5/00GK103614799SQ201310545962
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月6日 優(yōu)先權日:2013年11月6日
【發(fā)明者】王紅聲, 韓峰, 陳夢霞, 何創(chuàng)龍, 莫秀梅 申請人:東華大學