CN101100766A - 负载并缓释药物及生物活性因子的纳米纤维载体的制备 - Google Patents

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莫秀梅
李晓强
何创龙
黄晨
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Abstract

本发明涉及一种负载并缓释药物及生物活性因子的纳米纤维载体的制备，包括步骤：(1)在无菌条件下，天然聚合物、药物或生命活性物质同时溶解于超纯水中，制备芯层溶液；(2)合成聚合物溶于强挥发性有机溶剂中，搅拌至完全溶解，制备壳层溶液；(3)设定喷丝头与接收板距离，调整壳层和芯层溶液的给料速率，待其稳定挤出时，施加高压静电，同轴静电纺丝，得纳米纤维载体。该方法操作简便，并且通过“壳-芯”结构纳米纤维，不仅提高其力学性能而且保持了负载药物及生物活性因子的活性，可用于制备负载药物或活性因子的管状组织工程支架。

Description

负载并缓释药物及生物活性因子的纳米纤维载体的制备
技术领域
本发明属纳米纤维载体的制备，特别是涉及一种负载并缓释药物及生物活性因子的纳米纤维载体的制备。
背景技术
1934年美国人Formhals首先发明了静电纺丝技术，此后此项技术被广泛用于制备组织工程支架。经过后来研究者的努力，在静电纺丝的基础上发明了同轴静电纺丝技术，这为药物的缓释提供了一种全新的方法。但水的挥发性不足，一般不作为静电纺丝的溶剂，而蛋白质在有机溶剂中很容易失活，同时许多药物会同有机溶剂反应，从而失效。单纯的将蛋白质或药物溶解于有机溶剂进行静电纺丝不能够保持其应用价值，因此就要在纺丝过程中避免蛋白质或者药物与有机溶剂接触。
许多生命活性物质如神经生长因子(NGF)，血管内皮细胞生长因子(VEGF)都属于蛋白质，在几乎所有的有机溶剂中会失去原有的生物活性。
本发明以天然和合成聚合物作为药物及蛋白质缓释载体，采用同轴静电纺丝的方法制备出“壳-芯”结构的纳米纤维载体，负载神经生长因子和血管内皮细胞生长因子以保持其活性。
发明内容
本发明的目的是提供一种负载并缓释药物及生物活性因子的纳米纤维载体的制备，通过采用同轴静电纺丝方法，制备负载药物及生物活性生长因子的“壳-芯”结构纳米纤维，以期用于组织工程支架的研究及应用。
本发明的负载并缓释药物及生物活性因子的纳米纤维载体的制备，包括下列步骤：
(1)在无菌条件下，天然聚合物、药物或生命活性物质同时溶解于超纯水中，制备芯层溶液；
(2)合成聚合物溶于强挥发性有机溶剂中，搅拌至完全溶解，制备壳层溶液；
(3)设定喷丝头与接收板距离，调整壳层和芯层溶液的给料速率，待其稳定挤出时，施加高压静电，同轴静电纺丝，得纳米纤维载体。
所述的生命活性物质为神经生长因子(NGF)或血管内皮细胞生长因子(VEGF)；
所述的喷丝头与接收板距离为8-10cm；
所述的电压是15-20kv。
天然聚合物：从天然植物或者动物体中经物理和化学方法提取的高聚物；
合成聚合物：由石油裂解生产的小分子通过聚合方法合成的高聚物；
强挥发性有机溶剂：在1大气压和室温下相对于水挥发性较强的有机溶剂；
本发明的有益效果：
(1)通过“壳-芯”结构纳米纤维，不仅提高其力学性能而且保持了负载药物及生物活性因子的活性；
(2)通过纳米纤维载体，制备负载NGF的管状组织工程支架，用于桥接断裂神经；
(3)通过纳米纤维载体，制备负载VEGF的管状组织工程支架，用于诱导内皮细胞生长，修复因机械等外力导致的血管损伤。
附图说明
图1是同轴静电纺丝喷头；
图2是纺丝中的同轴静电纺丝喷头；
图3是“壳-芯”结构纳米纤维放大1000倍扫描电子显微镜照片；
图4是“壳-芯”结构纳米纤维放大5万倍透射电子显微镜照片。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
用电子天平分别称取0.3g明胶、0.3gBSA和0.01mgNGF，并在无菌条件下同时将其溶解于10ml超纯水中，搅拌振荡溶解完全得到内层溶液；电子天平称取0.5g P(LLA-CL)[50∶50]，溶解于10ml的三氟乙醇中，搅拌振荡至溶解完全，得到外层溶液；同轴静电纺丝，设定内层溶液流速为0.2ml/h，喷丝头直径为0.9mm，外层溶液流速为0.5ml/h，喷丝头直径为1.2mm；施加15kv，喷头距离接收板8cm，进行纺丝；得到直径为200mm左右的“壳-芯”结构纳米纤维，其中，芯层为80纳米左右。
实施例2
用电子天平分别称取0.3g明胶、0.3gBSA和0.01mgVEGF，并在无菌条件下同时将其溶解于10ml超纯水中，搅拌振荡溶解完全得到内层溶液；电子天平称取0.5g P(LLA-CL)[50∶50]，溶解于10ml的三氟乙醇中，搅拌振荡至溶解完全，得到外层溶液；同轴静电纺丝，设定内层溶液流速为0.2ml/h，喷丝头直径为0.9mm，外层溶液流速为0.5ml/h，喷丝头直径为1.2mm；施加15kv，喷头距离接收板8cm，进行纺丝；得到直径为200mm左右的“壳-芯”结构纳米纤维，其中，芯层为80纳米左右。
实施例3
用电子天平分别称取0.3g明胶、0.3gBSA和0.1mg的肝素，并在无菌条件下同时将其溶解于10ml超纯水中，搅拌振荡溶解完全得到内层溶液；电子天平称取0.5g P(LLA-CL)[50∶50]，溶解于10ml的三氟乙醇中，搅拌振荡至溶解完全，得到外层溶液；同轴静电纺丝，设定内层溶液流速为0.3ml/h，喷丝头直径为0.9mm，外层溶液流速为0.7ml/h，喷丝头直径为1.2mm；施加20kv，喷头距离接收板8cm，进行纺丝；得到直径为220nm左右的“壳-芯”结构纳米纤维，其中，芯层为100纳米左右。
实施例4
用电子天平分别称取0.3g明胶、0.3gBSA和0.1mg紫杉醇(一种抗癌药物)，并在无菌条件下同时将其溶解于10ml超纯水中，搅拌振荡溶解完全得到内层溶液；电子天平称取0.5g P(LLA-CL)[50∶50]，溶解于10ml的三氟乙醇中，搅拌振荡至溶解完全，得到外层溶液；同轴静电纺丝，设定内层溶液流速为0.3ml/h，喷丝头直径为0.9mm，外层溶液流速为0.7ml/h，喷丝头直径为1.2mm；施加20kv，喷头距离接收板8cm，进行纺丝；得到直径为220nm左右的“壳-芯”结构纳米纤维，其中，芯层为100纳米左右。

Claims (4)

1.负载并缓释药物及生物活性因子的纳米纤维载体的制备，包括下列步骤：
(1)在无菌条件下，天然聚合物、药物或生命活性物质同时溶解于超纯水中，制备芯层溶液；
(2)合成聚合物溶于强挥发性有机溶剂中，搅拌至完全溶解，制备壳层溶液；
(3)设定喷丝头与接收板距离，调整壳层和芯层溶液的给料速率，待其稳定挤出时，施加高压静电，同轴静电纺丝，得纳米纤维载体。
2.根据权利要求1所述的负载并缓释药物及生物活性因子的纳米纤维载体的制备，其特征在于：所述的生命活性物质为神经生长因子(NGF)或血管内皮细胞生长因子(VEGF)。
3.根据权利要求1所述的负载并缓释药物及生物活性因子的纳米纤维载体的制备，其特征在于：所述的喷丝头与接收板距离为8-10cm。
4.根据权利要求1所述的负载并缓释药物及生物活性因子的纳米纤维载体的制备，其特征在于：所述的高压是15-20kv。
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