CN102634978A - 一种纤维蛋白胶增强聚乳酸纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纤维蛋白胶增强聚乳酸纤维的制备方法。针对目前电纺聚乳酸纤维作为支架材料存在力学强度低和细胞亲和性差的问题，本方法主要包括以下过程：通过静电纺丝技术制备聚乳酸纤维，然后将纤维蛋白胶主体和纤维蛋白胶催化剂按一定体积比分别涂覆到聚乳酸纤维表面。利用本发明制备的纤维蛋白胶增强聚乳酸纤维具有良好的力学性能；同时经体外培养细胞表明，该材料与聚乳酸纤维相比，细胞亲和性提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种可降解生物材料的制备方法，特别涉及一种纤维蛋白胶增强聚乳酸纤维的制备方法。
背景技术
聚乳酸是一种可降解生物材料，被广泛地应用于药物释放材料、眼科材料、外科手术缝合线、骨折内固定材料、组织工程支架等领域，并获得美国FDA认证(Biomaterials，1996，17：175-185)。研究表明，聚乳酸植入体内后，其降解产物可参与三羧酸循环，不会发生明显的排斥作用。
近年来，电纺聚乳酸纤维被广泛用作组织工程支架材料(J Appl.Polym.Sci.2010，117：3350-3361；ActaBiomater，2010；6：2970-2978)。作为组织修复材料，聚乳酸纤维支架力学强度低，难以达到与周边正常组织的力学性能匹配，且降解速率太快。为了提高聚乳酸纤维材料的力学性能，研究者们进行了各种尝试，比如提高其分子量、改变晶相结构等(Polymer，2002，43：3-10)。复合纤维增强是提高聚乳酸纤维力学性能，调控其降解速率的有效手段(Fiber & Polymer，2010，11：60-66；Macromol Mater Eng，2009，294：301-305)，是目前相关研究的热点。在赋予聚乳酸生物功能性方面，Quirk等运用截留技术将含有GRGDS肽段的多聚赖氨酸和PEG涂布在聚乳酸表面，通过RGD所提供的信号调控细胞的粘附行为，改善细胞与材料之间的相互作用(Biomaterials，2001，22(8)：865-872)。而电纺核/壳结构聚乳酸纤维为药物/生物活性因子的控制释放提供了新的平台(Macromolecules，2010，43：6389-6397)，进而调控细胞/组织响应。但聚乳酸电纺纤维仍存在力学性能低、细胞亲和差的问题。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种制备纤维蛋白胶增强的聚乳酸纤维的方法，一方面，通过纤维蛋白胶增强可以提高聚乳酸纤维的力学强度，调控纤维的降解速率；另一方面，纤维蛋白胶涂覆又可潜在地调控细胞响应，从而有效地促进组织修复。本发明简单，易于操作，增强后的聚乳酸纤维具有很好的力学性能，并且提高了生物相溶性。
本发明通过以下技术方案实现，其特征包括以下过程：
1.将分子量在8-10万的聚乳酸溶于二氯甲烷的溶剂中，配制质量浓度为10％-20％的聚乳酸溶液；
2.用静电纺丝的方法制备聚乳酸纤维，电纺参数为：电纺电压为12-18KV，接收距离为15-20cm，针孔直径为1.2-1.8mm，流速1.0-1.5ml/min，旋转速率为100-300r/min；得到平均直径为1.8-3.5nm的聚乳酸纤维；
3.将纤维蛋白胶主体溶于磷酸盐缓冲溶液中，制备质量浓度为1.0-1.2mg/ml的溶液，备用；
4.将纤维蛋白胶催化剂溶于灭菌水中，制备浓度为300-1000IU/ml的溶液，备用；
5.先将步骤(3)制备的溶液涂覆到步骤(2)制备的聚乳酸纤维表面，再将步骤(4)制备的溶液按与步骤(3)制备的溶液成一定体积比涂覆到聚乳酸纤维表面，在25-37℃条件下真空干燥6-12小时，即得纤维蛋白胶增强聚乳酸纤维。
利用该发明制备的纤维蛋白胶增强聚乳酸纤维具有良好的力学性能；同时经体外培养细胞表明，该材料与聚乳酸纤维相比，细胞亲和性提高。
具体实施方式
1.将分子量为8万的聚乳酸溶于二氯甲烷的溶剂中，配制质量浓度为18％的聚乳酸溶液；
2.用静电纺丝的方法制备聚乳酸纤维，电纺参数为：电纺电压为15KV，接收距离为15cm，针孔直径为1.5mm，流速1.5ml/min，旋转速率为300转/min。得到平均直径为2.2nm的聚乳酸纤维；
3.将纤维蛋白胶主体溶于磷酸盐缓冲溶液中，制备质量浓度为0.8mg/ml的溶液，备用；
4.将纤维蛋白胶催化剂溶于灭菌水中，制备浓度为500IU/ml的溶液，备用；
5.先将步骤(3)制备的溶液涂覆到步骤(2)制备的聚乳酸纤维表面，再将步骤(4)制备的溶液按与步骤(3)制备的溶液成1∶1的体积比涂覆到聚乳酸纤维表面，在37℃条件下真空干燥12小时，即得药物加载的纤维蛋白胶增强聚乳酸纤维。
利用该发明制备的纤维蛋白胶增强聚乳酸纤维具有良好的力学性能，纤维蛋白胶涂覆的聚乳酸纤维的拉伸模量从12Mpa提高到25Mpa；同时经体外培养细胞表明，该材料与聚乳酸纤维相比，细胞亲和性提高。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
Claims (1)
1.一种纤维蛋白胶增强聚乳酸纤维的制备方法，其特征包括以下过程：
(1)将分子量在8-10万的聚乳酸溶于二氯甲烷的溶剂中，配制质量浓度为10％-20％的聚乳酸溶液；
(2)用静电纺丝的方法制备聚乳酸纤维，电纺参数为：电纺电压为12-18KV，接收距离为15-20cm，针孔直径为1.2-1.8mm，流速1.0-1.5ml/min，旋转速率为100-300r/min；得到平均直径为1.8-3.5nm的聚乳酸纤维；
(3)将纤维蛋白胶主体溶于磷酸盐缓冲溶液中，制备质量浓度为1.0-1.2mg/ml的溶液，备用；
(4)将纤维蛋白胶催化剂溶于灭菌水中，制备浓度为300-1000IU/ml的溶液，备用；
(5)先将步骤(3)制备的溶液涂覆到步骤(2)制备的聚乳酸纤维表面，再将步骤(4)制备的溶液按与步骤(3)制备的溶液成一定体积比涂覆到聚乳酸纤维表面，在25-37℃条件下真空干燥6-12小时，即得纤维蛋白胶增强聚乳酸纤维。
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