CN103046158A - 纺丝液、核壳纳米纤维及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纺丝液、核壳纳米纤维及其制备方法和用途。所述核壳纳米纤维是以疏水性药物和聚乙烯醇(PVA)/聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO)共混作为纺丝液体系,采用单轴喷丝头,在高压静电作用下直接形成核壳纳米纤维。本发明设备简单、条件温和、流程简便、能耗小,同时可以达到对疏水性药物的高效率包埋、药物释放速度可控、缓释时间长的目的,很适合于工业化的生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种核壳纳米纤维及基于该材料的疏水性药物长效缓释制剂的制备。更具体地说,本发明涉及含有聚乙烯醇(PVA)/聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO)的纺丝液、任选含疏水性药物的核壳纳米纤维及其制备方法和用途。
背景技术
开发新的药用辅料,促进剂型优化是当前中国中药开发与国际接轨的战略任务之一。目前缓释剂按所选材料及方式分类,主要有骨架缓释、薄膜包衣缓释、生物粘附剂缓释以及微球缓释。同时采用缓释剂载体能提高药物的稳定性,防止药物在胃内失活或减少对胃的刺激性,具有较强的靶向性。在缓释剂载体中,采用静电纺丝得到的核壳纤维作为缓释剂载体具有广泛的应用。
静电纺丝是20世纪30年代的发明专利。静电纺丝得到的纳米纤维在化学和物理性质方面表现出特异性,其尺寸处于纳米级别,比表面积大,精细程度一致,均一性高,因而在实际生活有着广泛的应用价值,特别是在生物医药材料方面。同时静电纺丝工艺具有过程简单,操控方便,可空性强等优点,便于广泛的使用。本发明就是采用静电纺丝技术,电纺聚乙烯醇/聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PVA/PEG-b-PPDO)得到核壳纳米纤维,以及基于该材料疏水性药物长效缓释制剂的制备。
静电纺丝过程是使高分子溶液或熔体带电,并置于喷丝口与接受屏之间的高压电场中。静电排斥力克服高分子溶液或熔体的表面张力,从而使纺丝液体系成为一股带电的喷射流,通过在电场中运动,最后集聚在金属网状接收屏上成为无纺布状的纤维毡。
分子自组装是利用分子与分子或者分子中某一片链段与另一片链段之间的分子识别,相互通过氢键,范德华力,静电相互作用,亲疏水作用等弱的相互作用力,自发形成一类结构明确、稳定、具有某种特定功能或性能的分子聚集体或超分子结构的过程。分子自组装是目前用来制造具有一定有序结构、形貌和功能的纳米材料的可靠途径。分子组装可以获得具有各种优异性能的纳米材料,在生物、纳米微胶囊等方面具有广阔的应用前景。
两亲性共聚物是指同一高分子中同时具有对两种性质不同的相结构(如水相与油相、两种油相、两种不相容的固相等)具有亲合性的嵌段共聚物。两亲性的嵌段共聚物在选择性溶剂(对一嵌段为良溶剂同时对另一嵌段为劣溶剂)中,能够发生缔合形成胶束。球形的高分子胶束是最普通的高分子自组装体系,两亲性共聚物在水中能够自发地形成纳米尺寸的、窄分布的、具有核壳结构的胶束,其中溶解性差的嵌段形成胶束的核,溶解性好的嵌段形成溶剂化壳层,它在药物的控制释放,药物靶向释放方面展现出优良的性能,具有巨大的应用价值。
目前已公开报道的资料中,虽然已经有采用两亲性分子进行电纺制备核壳纳米纤维,但是其根本的原理和关键技术与本发明是完全不同的,如在Xia BJ.(Xiu X.,Xiu Z.,Xue SCh.,Xin RW.,Li XY.,Xia BJ..Preparation ofCore-Sheath Composite Nanofibers by EmulsionElectrospinning.Macromol.Rapid Commun,2006,27,1637-1642.)研究中涉及的PEG-b-PLA/PEO体系,主要是利用乳液电纺原理,将PEG-b-PLA和PEO分别溶解在氯仿和水中,再将两者进行混合电纺,但由于稳定的W/O或者O/W乳液在实际操作中是极难控制的,电纺条件也难以控制,因此应用有限。Vibha K.等人(Vibha K.,Jung H.,Jay H.,Manuel M.,andYong L..Confined Assembly ofAsymmetric Block-Copolymer,Nanofibers via Multiaxial JetElectrospinning.small,2009,20,23232332.)通过采用多轴电纺得到硅氧胶/PS-b-PI三明治式自组装结构的纳米纤维,同时利用单轴电访(Kalra,V Kakad,P.A.Mendez,S.Ivannikov,T.Kamperman,M.Joo,Y.L.Self-assembled structures in electrospun poly(styrene-block-isoprene)fibers),制备得到PS-b-PI纳米纤维,但是需要进行退火处理之后才能得到鱼鳞状的核壳形貌。
Zhang等人(Zhang Y Z,Wang X,Feng Y,Li J,Lim C T,RamakrishnaS,Biomacromolecules,2006,7:1049-1057)利用同轴电纺制备了以荧光素异硫氰酸酯修饰的牛血清白蛋白(fitcBSA)为核,PCL为壳的功能性纤维膜,他们使用聚乙二醇(PEG)作为助纺剂及亲水性调节剂加入到内层纺丝液中,实验发现,与简单共混型纤维膜相比,这种具有核壳结构的纤维膜显著减缓了fitcBSA从纤维中释放的速率,这是因为疏水性PCL作为外层起到了很大的阻碍作用,且通过控制电纺过程中内外层溶液的流速比,可有效调节内外层的厚度,进而更好地控制fitcBSA的释放速率。
Gao等人(Gao X H,Wei B B,Tian L L,Liu L N,Qin M J,Hu Z H,Wu F,Progress in ModernBiomedicine.2011,6;2224-2226)研究Dextran对蛋白药物的释放影响方法:将模型蛋白BSA溶解于多糖溶液中,通过W/O乳液法静电纺丝制备缓释纤维采用MicroBCA法测定该纤维体外释放行为,采用SEC-HPLC检测制备前后蛋白的聚集程度,并与不含多糖的BSA纤维做对照结果:添加Dextran以后蛋白的包封率由52.68提高到63.92,第一天突释不大于药物载量的15%,对蛋白单体的保持达到85%以上.结论:电纺纤维可以改善一般组织工程纤维中蛋白药物的释放,提高蛋白药物在制剂贮存释放过程中的稳定性,增加纤维的载药量。
另外,一些专利文献公开类似的纤维材料,但是,由于原材料不同和结构不同,导致性能不同和因此用途也不同。
CN1628635A(中国科学院广州化学研究所)公开了一种药物缓释纤维,其特征在于,其组成按质量分数计为50%~99%的纤维物质和1%~50%的药物,总组成为100%;所述的纤维物质的直径在0.05~20um,所述的药物均匀地分布在所述的纤维内部和表面,所述的纤维物质为纤维素衍生物中之一种或一种以上的物质。CN1823727A(中国科学院广州化学研究所)公开了药物控释纤维,由聚合物纤维和治疗有效量的药物组成,其特征在于所述的聚合物是肠溶性聚合物。CN1850033A(中国药科大学)公开了一种缓释纤维制剂,其特征是:纤维载体为油溶性生物可降解材料,药物为水溶性抗癌药物,其中药物含量为15~50%,其余为纤维载体,为重量百分比。
CN102178640A(中山大学)公开了一种将疏水性药物负载于亲水性聚合物纳米电纺纳米纤维的方法,其特征在于包括以下操作步骤:(1)疏水性药物-β环糊精包合物的制备:将β-环糊精溶于水中,形成β-环糊精水溶液;取疏水性药物溶于溶剂中,制成药物溶液;将药物溶液缓慢滴入β-环糊精水溶液中,滴加完毕后保持50~80℃水浴,搅拌3~6小时,将所得溶液过0.45um的滤纳米纤维,滤液于4~10℃保存过夜,抽滤,干燥,得到疏水性药物-β环糊精包合物;(2)将步骤(1)疏水性药物-β环糊精包合物溶于水中,配成质量浓度为1.0~4.0%的溶液;(3)将亲水性聚合物原材料溶于水中,配成质量浓度为3.0~10.0%的溶液;(4)将步骤(2)和步骤(3)溶液按照等体积混合均匀,得到电纺丝液;将电纺丝液利用静电纺丝仪,使用电压15~20kV,纺丝温度50~60℃,推进速度0.001~0.003mm/s,制备得到电纺纳米纤维。
CN102552220A公开了聚合物电纺纤维制备方法及在经皮给药贴剂中的应用,其中把至少一种药物或促透剂负载在聚合物电纺纤维中形成聚合物电纺纤维膜,再与背衬膜、压敏胶和保护膜组合形成可黏附于皮肤上、用于经皮渗透给药的贴片。WO2012055494A1公开一种无纺织物,用于产生治愈伤口的药物,其中药物分布在纤维之中或之上。CN102302441A公开了一种快速冷冻技术制备载药聚合物微纳纤维的方法,具体步骤如下:(1)聚合物溶液的配制:以水为溶剂配制质量分数为0.1-0.5%的亲水性聚合物的溶液,加热搅拌至聚合物完全溶解后,放置使其充分溶胀;(2)药物和聚合物混合溶液的配制:以聚合物溶液为溶剂,加入质量分数为1-50%的水溶性药物,搅拌至药物完全溶解于聚合物溶液中;聚合物与药物的比例为1:1-9:1;(3)快速冷冻:将步骤(2)所得的混合溶液混匀后在液氮中快速冷冻;(4)冷冻干燥:将步骤(3)冷冻后的固体连续冷冻干燥完全,得到聚合物微纳纤维。CN101555637A公开了一种以静电纺制备海藻酸盐微球/高聚物复合纳米纤维的方法。CN101671853A公开了添加电场屏蔽装置的多喷头高压静电纺丝设备以及制备具有微纳米纤维/微球构造的药物缓释材料的方法。CN1985989A公开了一种碱性成纤维生长因子聚乳酸缓释纳米微球凝胶制剂。
US2012053689A1公开了包括聚羟基链烷酸酯聚合物的、用于生产医药设备的复丝纱。US2011052691A1公开了电纺丝的包括亲水性药物的一种缓释体系。US2009220612A1公开了一种生物相容性药物分配设备即中空纤维,其中药物负载于纤维材料中。CN101538745A公开一种可控释放基因药物的生物降解聚合物超细纤维的制备方法,该方法包括以下步骤:A)将基因药物的水相溶液与阳离子聚合物的水相溶液混合得悬浮液,其中阳离子聚合物中的氮的原子数与基因药物中的磷的原子数的比值大于1;B)将可生物降解聚合物和致孔剂溶于其有机溶剂中形成混合溶液;C)将A步的悬浮液分散于B步的混合溶液中形成乳液,再将乳液以静电纺丝方法进行纺丝、干燥后得到可控释放基因药物的生物降解聚合物超细纤维。
从目前所报道的文献资料来看,本发明具有一定的创新性。本发明完全是利用两亲性分子的自组装原理,采用单轴电纺,一步法直接得到具有明显核壳结构的纳米纤维。该方法不需要改进设备,仅采用简单的单轴电纺,同时不需要任何的后续处理,具有操作方便,节能减排的显著优势。
本发明利用两亲性分子的自组装原理,在两亲性分子的自组装过程中,直接将疏水性药物包埋到疏水链段部分中,采用单轴电纺,直接得到具有明显核壳结构的纳米纤维,且药物直接包埋到核壳纳米纤维的核心部分,不需要任何的后续处理,简单,方便,节省能源。
本发明的载药体系所选取的材料有PEG,PPDO,PVA。PVA是一种被药典收载的水溶性聚合物,在作为医药辅料的应用过程中,对眼和皮肤等无毒无刺激,在口服过程中,由于PVA在胃肠道吸收甚少,长期口服也未其对见肝、肾的损害,同时美国药物和食品管理局(FDA)已允许将PVA作为口服片剂、局部用制剂、经皮给药制剂及阴道制剂的辅料。PVA具有极强的亲水性,良好的成膜性,同时具有合成方便、安全低毒、质量易于控制、价格便宜、使用方便等特点。因此PVA作为优良药用辅料具有巨大的开发潜力和市场前景。聚对二氧环己酮(PPDO,即poly(p-dioxanone)或polyparadioxanone或poly-p-dioxo-cyclohexanone,其制备方法参见JP10316745A,其共聚物的制备方法参见WO2008068072A1或CN102000020A)是脂肪族聚酯的一种,由于其分子链上独特的醚键,使其分子链柔顺性较好,表现为优异的柔韧性,抗张强度、打结强度。PPDO的降解主要是由于其分子链上的醋酸键水解而引起的,其降解产物与人体代谢产物一致,大部分从呼吸道排出,少量从尿和粪便排出,因此在生物体内具有优异的生物相容性和生物降解性以外,目前已被成功应用于制造外科缝合线、骨板和组织修复材料等,如美国Ethiocn公司出售的手术缝合线(商品名PDS),但价格非常昂贵。PEG是常用的亲水聚合物,由于分子链两端的羟基具有很好的反应性,因此PEG常用于聚酯改性等。PEG具有无毒性、无免疫原性和无排异反应性等特点,美国食品和药物管理局(FDA)已批准可用于人体内。综合以上材料的独特性和优越性,设计相应的体系来实现作为药物缓释载体的目标,在理论上具有可行性,同时基于以上材料的安全性,价格成本等因素考虑,在未来的应用中也具有重要的市场价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的纺丝液体系及其制备核壳纳米纤维的方法;本发明的另一目的在于提供基于该体系的疏水性药物长效缓释制剂的制备。
根据本发明的第一个实施方案,本发明提供了一种纺丝液体系(或称作纺丝液或简称纺丝体系),它包括(以下用量比或含量比)以下组分或由如下重量配比(重量份)的原料制备而成的:
聚乙烯醇:4-40份,优选5-35份,更优选6-30份,再更优选7-27份或7.5-25份,仍然更优选8-25份,进一步优选9-22份,更进一步优选10-20份,例如12、15、18份;
聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮:1-40份,优选2-35份,更优选3-30份,再更优选4-27份或4.5-25份,仍然更优选5-22份,进一步优选6-22份,更进一步优选7-22份,更优选10-20份,例如12、15、18份;
含水介质:50-600份;优选60-550份或65-500份,更优选70-450份或75-400份,再更优选80-350份,仍然更优选90-320份,进一步优选100-300份,更进一步优选120-280份,更优选150-250份,例如170、190、200份、220份;以及
非离子表面活性剂:0重量份或0.5-5重量份,优选0.7-4重量份,更优选0.8-3.5重量份,更优选1-3重量份,例如2重量份;
疏水性药物:0重量份或0.3-40重量份,更优选0.35-35重量份,更优选0.4-30重量份,更优选0.4-25重量份或0.45-20重量份,更优选0.45-15重量份,优选0.5-12重量份,更优选0.8-10重量份,仍然优选1.0-9重量份,更优选1.2-8重量份,例如1.5,1.8,2.0,2.2,2.5,2.8,3.0,3.5,4,4.5,5,5.5,6,7重量份。
所述含水介质是水,或是水/醇(例如乙醇)混合物,例如水/醇(例如乙醇)质量比1:0.1-0.3的混合物。
优选,在以上纺丝液体系中,当使用疏水性药物时,使用表面活性剂。
对于本申请中使用的聚乙烯醇没有特别要求,可使用商购产品,优选使用药品级纯度的聚乙烯醇。一般来说,聚乙烯醇是由聚乙酸乙烯酯的水解得到。因此,通常,聚乙烯醇的醇解度一般为60-100%,优选66%-99%,例如68%,70%,76%,80%,88%,92%,95%。聚乙烯醇的平均聚合度是在500-2500之间,优选1000-2300、1200-2100、1300-2000、1400-1900、1500-1800、1600-1750、1650-1700。聚乙烯醇的重均分子量一般是20,000-110,000,优选25,000-100,000,更优选30,000-90,000,40,000-80,000,45,000-70,000,50,000-65,000。进一步优选地,所述聚乙烯醇是型号为1766、1788、1799的聚乙烯醇。
在本申请中聚对二氧环己酮有时简称聚对氧环己酮。因此,在本申请中,聚对二氧环己酮与聚对氧环己酮可互换使用。
对于聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮也没有特别限制,可使用商购产品。这里“b”表示嵌段(block)。聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮表示聚乙二醇-聚对二氧环己酮嵌段共聚物。
另外,聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮的制备方法可参见四川大学硕士论文“聚乙二醇对对二氧环己酮的改性研究”(2005年5月28日,郑丽、王玉忠)。该论文的全部内容被引入本申请文件中供参考,就像在本申请中完全描述一样。关于聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮的制备已经在该论文中进行了非常详细的描述,这里不再详细描述。
所述聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮是由作为亲水性嵌段的聚乙二醇嵌段和作为疏水性嵌段的聚对二氧环己酮嵌段组成的嵌段共聚物。聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮是二嵌段、三嵌段或多嵌段共聚物。其亲水性链段与疏水性链段之比(质量比)为1:(5-40),优选为1:(6-35),更优选1:(7-32),1:(8-30),1:(9-32),1:(10-30),1:(12-28),1:(15-25),1:(18-22),1:(18-20)。嵌段共聚物的分子结构一般为两嵌段以及三嵌段和多嵌段它的重均分子量一般为2000-25000,优选2500-20000,更优选3000-18000,3500-17000,4000-16000,5000-15000,6000-14000,7000-13000,8000-12000,例如9000,10000,11000。
根据本发明的第二个实施方案,本发明还提供上述纺丝液体系的制备方法,它包括如下操作步骤:
(1)由聚乙烯醇用含水介质制备聚乙烯醇水溶液,和由聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮用含水介质制备聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮水溶液;和
(2)将步骤(1)中的两种溶液混合,然后添加或不添加非离子表面活性剂,和然后添加或不添加疏水性药物,得到纺丝液体系;
其中两种溶液的用量使得聚乙烯醇与聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮的质量比是4-40:1-40,更优选是以上对于纺丝液体系所述的两者用量之比(即单独考虑它们两者,不考虑其它组分时的它们两者的用量比)(或相对用量):
聚乙烯醇:4-40份,优选5-35份,更优选6-30份,再更优选7-27份或7.5-25份,仍然更优选8-25份,进一步优选9-22份,更进一步优选10-20份,例如12、15、18份;和
聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮:1-40份,优选2-35份,更优选3-30份,再更优选4-27份或4.5-25份,仍然更优选5-22份,进一步优选6-22份,更进一步优选7-22份,更优选10-20份,例如12、15、18份。
更优选,在上述方法中各种组分的用量是按照以上对于纺丝液体系所述的各组分的优选用量比来选择。
优选,所制备的聚乙烯醇水溶液的浓度是4%-40%wt/v(即0.04-0.40g/ml),优选5%-35%wt/v(即0.05-0.35g/ml),更优选6%-30%wt/v(即0.06-0.30g/ml),再更优选7%-28%wt/v(即0.07-0.28g/ml),仍然优选8%-25%wt/v(即0.08-0.25g/ml),优选9%-22%wt/v(即0.09-0.22g/ml),更优选10%-20%wt/v(即0.10-0.20g/ml),更优选12%-18%wt/v(即0.12-0.18g/ml),例如14,15,16,17%wt/v。
所制备的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮水溶液的浓度是1%-40%wt/v(即0.01-0.40g/ml),优选2%-35%wt/v(即0.02-0.35g/ml),更优选3%-30%wt/v(即0.03-0.30g/ml),再更优选4%-28%wt/v(即0.04-0.28g/ml),仍然优选6%-25%wt/v(即0.06-0.25g/ml),优选8%-22%wt/v(即0.08-0.22g/ml),更优选10%-20%wt/v(即0.10-0.20g/ml),更优选12%-18%wt/v(即0.12-0.18g/ml),例如14,15,16,17%wt/v。
这里,1ml=1cm3。
更具体地说,本发明还提供了上述纺丝液体系的制备方法,它包括如下操作步骤:
(1)按配比称取原料;
(2)先分别制备4%-40%wt/v(即0.04-0.40g/ml)浓度,优选5%-30%wt/v(即0.05-0.30g/ml)浓度的聚乙烯醇水溶液、1%-40%wt/v(即0.01-0.40g/ml)浓度的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮水溶液,再将相同体积或不同体积的两种溶液混匀后,即得纺丝液体系。其中两种溶液的用量使得聚乙烯醇与聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮的质量比是4-40:1-40,更优选是以上对于纺丝液体系所述的两者用量之比(即单独考虑它们两者,不考虑其它组分时的它们两者的用量比)。
其中,聚乙烯醇水溶液的制备方法如下:取聚乙烯醇,加水后,加热搅拌溶解,即得;
聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮水溶液的制备方法如下:取聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮,加水后,加热搅拌溶解。
在本申请中,X%wt/v浓度表示X*0.01g/ml的浓度,例如4%-40%wt/v表示0.04-0.40g/ml浓度。PVA/20%PEDO9764表示PEDO(PEG-b-PPDO,聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮)相对于PVA的质量比是20%,PEDO的重均分子量是9764,以此类推。
优选,在以上所述的方法中,当使用疏水性药物时,使用表面活性剂。
根据本发明的第三个实施方案,本发明还提供制备核壳纳米纤维的方法,它包括:采用静电纺丝技术,将以上所述的纺丝液体系进行纺丝,制备核壳纳米纤维。
所述静电纺丝技术的条件为:注射器的推进流速为0.1ml/h-0.6ml/h、优选为0.2ml/h-0.5ml/h,静电压为5kV-30kV、优选为8kV-20kV,接受距离为10cm-30cm,优选为15cm-25cm。
根据本发明的第四个实施方案,本发明还提供核壳纳米纤维或由以上所述方法制备的核壳纳米纤维,它包括作为纤维的亲水性壳层的聚乙烯醇和作为纤维的疏水性核的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮或由它们组成。其中在核壳纳米纤维中含有或不含有非离子表面活性剂。优选,聚乙烯醇壳层与聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮核的质量比是4-40:1-40。更优选是以上对于纺丝液体系所述的两者用量之比(即,单独考虑它们两者,不考虑其它组分时的它们两者的用量比):
聚乙烯醇:4-40份,优选5-35份,更优选6-30份,再更优选7-27份或7.5-25份,仍然更优选8-25份,进一步优选9-22份,更进一步优选10-20份,例如12、15、18份;和
聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮:1-40份,优选2-35份,更优选3-30份,再更优选4-27份或4.5-25份,仍然更优选5-22份,进一步优选6-22份,更进一步优选7-22份,更优选10-20份,例如12、15、18份。
一般来说,核壳纳米纤维的平均直径在50-500纳米之间,更一般在70-400纳米之间,尤其在80-350纳米之间,特别在100-300纳米之间,更优选在120-280纳米之间,更优选在130-260纳米之间,更优选在140-250纳米之间,更优选在150-200nm之间,例如160、170、180和190纳米)。
一般,核壳纳米纤维中各种组分的含量是如下:
聚乙烯醇:4-40份,优选5-35份,更优选6-30份,再更优选7-27份或7.5-25份,仍然更优选8-25份,进一步优选9-22份,更进一步优选10-20份,例如12、15、18份;
聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮:1-40份,优选2-35份,更优选3-30份,再更优选4-27份或4.5-25份,仍然更优选5-22份,进一步优选6-22份,更进一步优选7-22份,更优选10-20份,例如12、15、18份;
以及
非离子表面活性剂:0重量份或0.5-5重量份,优选0.7-4重量份,更优选0.8-3.5重量份,更优选1-3重量份,例如2重量份;和/或
疏水性药物:0重量份或0.3-40重量份,更优选0.35-35重量份,更优选0.4-30重量份,更优选0.4-25重量份或0.45-20重量份,更优选0.45-15重量份,优选0.5-12重量份,更优选0.8-10重量份,仍然优选1.0-9重量份,更优选1.2-8重量份,例如1.5,1.8,2.0,2.2,2.5,2.8,3.0,3.5,4,4.5,5,5.5,6,7重量份。
优选,在核壳纳米纤维中的疏水性核中含有疏水性药物,并且聚乙烯醇壳层、聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮核和疏水性药物的质量比是4-40:1-40:0.3-40。优选,疏水性药物的含量是以上给出的各种含量范围。
优选,在核壳纳米纤维中的疏水性核中含有非离子表面活性剂,并且聚乙烯醇壳层、聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮核和疏水性药物的质量比是4-40:1-40:0.3-40。优选,非离子表面活性剂的含量是以上给出的各种含量范围。
更优选,在核壳纳米纤维中含有非离子表面活性剂,和在核壳纳米纤维中的疏水性核中含有疏水性药物,并且聚乙烯醇壳层、聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮核、疏水性药物和非离子表面活性剂的质量比是4-40:1-40:0.3-40:0.5-5,优选是5-35:2-35:0.35-35:0.7-4。优选,疏水性药物的含量和非离子表面活性剂的含量各自独立地是以上给出的各种含量范围。
一般,所述表面活性剂为非离子表面活性剂,优选为聚醚型非离子表面活性剂。优选使用吐温系(Tween)或司盘系(Span)非离子表面活性剂。最优选聚乙二醇辛基苯基醚或聚乙二醇壬基苯基醚。所述静电纺丝技术优选为单轴电纺。
“在核壳纳米纤维中的疏水性核中含有疏水性药物”也可以简单描述为“在核壳纳米纤维中含有疏水性药物”。
作为本发明使用的疏水性药物(或称作脂溶性药物),可以是难溶~几乎不溶于水且可溶于有机溶剂的任一种药物,例如选自:甾类激素、免疫抑制调节剂、抗癌药、抗生素、化疗药、抗病毒药、非甾体抗炎药、抗精神病药、钙拮抗剂、降压药、前列腺素类药和脂溶性维生素中的药物。更具体而言,可以列举出:庚酸睾酮、丙酸睾酮、睾酮、雌二醇、戊酸雌二醇、苯甲酸雌二醇、醋酸地塞米松、倍他米松、倍他米松二丙酸盐、戊酸倍他米松、醋酸泼尼松龙、环孢菌素、麝香酮、他克莫司、奥利司他、喜树碱、紫杉醇、盐酸伊立替康、顺铂、甲氨蝶呤、卡莫氟、替加氟、多柔比星、克拉霉素、氨曲南、头孢地尼、萘啶酸、氧氟沙星、诺氟沙星、酮洛芬、氟比洛芬、氟比洛芬醋氧乙基酯、氯丙嗪、安定、硝苯地平、盐酸尼卡地平、苯磺酸氨氯地平、坎地沙坦西酯、阿昔洛韦、阿糖腺苷、依法韦仑、前列地尔、地诺前列酮、泛癸利酮、维生素A(视黄醇)、维生素D、维生素E和维生素K等,但并不限于这些药物。
在上述药物有它们的盐、酯、立体异构体、旋光异构体、溶剂合物等的情况下,这些物质全部包括在内。
或者,疏水性药物(或称作脂溶性药物)选自:视黄醇、视黄酸等维生素A族或胡萝卜素类、胆钙化醇、麦角钙化醇等维生素D族;生育酚、生育三烯酚(tocotrienol)等维生素E族;维生素K1、维生素K2、维生素K3等维生素K族;泛醌等辅酶Q类;替普瑞酮等萜类;二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸、硝苯地平、吉法酯(Gefarnate)、普劳诺托(Plaunotol)、氯贝丁酯(Clofibrate)、硝酸甘油、氟比洛芬(Flurbiprofen)、布洛芬、胺碘酮、辛伐他汀、法奈吲哚美辛(indometacin farnesil)、肝油等。优选为维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、替普瑞酮、辅酶Q、法奈吲哚美辛,特别优选在常温下为油状的维生素A、维生素E、替普瑞酮、法奈吲哚美辛。
进一步优选,所述疏水性药物为四环素碱、布洛芬、炔雌醇或左炔诺孕酮等等;所述表面活性剂为非离子表面活性剂,优选为吐温系(Tween)或司盘系(Span)非离子表面活性剂,最优选为聚乙二醇辛基苯基醚。
另外,非离子表面活性剂可以为1种或多种选自以下的表面活性剂:聚氧乙烯(20)山梨糖醇酐单油酸酯(Tween80)、聚氧乙烯(20)山梨糖醇酐单月桂酸酯(Tween20)、聚氧乙烯(20)山梨糖醇酐单硬脂酸酯(Tween60)、聚氧乙烯(20)山梨糖醇酐单棕榈酸酯(Tween40)、聚氧乙烯(20)山梨糖醇酐三油酸酯(Tween85)、聚氧乙烯(8)辛基苯基醚、聚氧乙烯(20)胆甾醇酯、脂质-聚乙二醇、聚氧乙烯氢化蓖麻油和脂肪酸-聚乙二醇共聚物。
本发明还提供了上述长效缓释制剂的制备方法,它包括如下操作步骤:
(1)按所述配比取原料;
(2)在纺丝液体系中,加入疏水性药物和表面活性剂,混合均匀后,采用静电纺丝技术制备载药纳米纤维;其中,所述静电纺丝技术的条件为:注射器的推进流速为0.1-0.6ml/h,静电压为5-30kV,接受距离为10-30cm。
含疏水性药物的核壳纳米纤维的应用方式非常广泛,能够制成各种剂型,例如口服剂型,外用剂型,栓剂,胶囊剂,体外伤口的包覆材料如绷带、创可贴等。
本发明的核壳纳米纤维在纺丝时经过收集板收集得到的是呈现为无纺布形态的纤维团,可以进一步加工成口服的片剂,丸剂,胶囊剂,外敷的药物贴膏(或贴片)、创可贴、纱布。经过滚筒收集得到的是有一定排列的超细纤维束,可进一步加工成上述剂型,也可加工成其它形式的药剂剂型。
本发明与其他发明相比具有以下优点:
1、本发明基于两亲性共聚物的自组装和静电纺丝技术,利用嵌段共聚物的溶液自组装成核壳胶束,在静电纺丝工艺下,通过进一步控制两亲性共聚物的亲疏水链段比、共聚物的分子量、纺丝液体系的溶剂以及静电纺丝过程中的各种参数,如电压、流速,接收高度等实现纳米纤维的形貌控制,从而一步法制备得到核壳纳米纤维。
3、本发明核壳纳米纤维的制备方法简单,直接,不需要任何的后续处理,一步法制备核壳纳米纤维,适合工业化生产。
4、基于该核壳材料,可以用于疏水性药物长效缓释制剂的制备。疏水性药物可以直接添加到纺丝液体系中,经电纺得到载药纳米纤维,其中疏水性药物直接包覆到纤维的核心。尤其,制剂中药物含量高即载药量高,同时又确保长效缓释。
5、本发明设备简单、条件温和、流程简便、能耗小,同时可以达到疏水性药物高效率包埋、药物释放速度可控、缓释时间长的目的,很适合于工业化的生产。
附图说明
图1.三种的不同分子量的PEG-b-PPDO(PEDO)(重均分子量分别为9764,3837,和2016,双嵌段型)分别与PVA(17-88)(它的平均聚合度为1700,醇解度88%,类推)形成的PVA/PEG-b-PPDO核壳纤维(由实施例1的纺丝液体系纺丝制得)的扫描电镜图:(A)PVA/20%PEDO9764,(B)PVA/20%PEDO3837,(C)PVA/20%PEDO2016
图2.三种的不同分子量的PEG-b-PPDO(PEDO)(重均分子量分别为9764,3837,和2016)分别与PVA(17-88)形成的PVA/PEG-b-PPDO核壳纤维(由实施例1的纺丝液体系纺丝制得)的透射电镜图:(A)PVA/20%PEDO9764,(B)PVA/20%PEDO3837,(C)PVA/20%PEDO2016
图3.三种的不同分子结构的PEG-b-PPDO(PEDO)(重均分子量分别为3837,5670,和15000)分别与PVA(17-88)形成的PVA/PEG-b-PPDO核壳纤维(由实施例2的纺丝液体系纺丝制得)的扫描电镜图:(A)PVA/20%两嵌段PEDO3837,(B)PVA/40%三嵌段PEDO5670,(C)PVA/60%多嵌段PEDO15000
图4.三种的不同分子结构的PEG-b-PPDO(PEDO)(重均分子量分别为3837,5670,和15000)分别与PVA(17-88)形成的PVA/PEG-b-PPDO核壳纤维(由实施例2的纺丝液体系纺丝制得)的透射电镜图:(A)PVA/20%两嵌段PEDO3837,(B)PVA/40%三嵌段PEDO5670,(C)PVA/60%多嵌段PEDO15000
图5.不同分子量的PEG-b-PPDO(PEDO)与PVA(17-66)(它的平均聚合度为1700,醇解度66%,类推)形成的PVA/PEG-b-PPDO核壳纤维(由实施例3的纺丝液体系纺丝制得)的扫描电镜图:(A)PVA/20%PEDO9764,(B)PVA/40%PEDO3837,(C)PVA/20%PEDO2016
图6.不同分子量的PEG-b-PPDO(PEDO)与PVA(17-66)形成的PVA/PEG-b-PPDO核壳纤维(由实施例3的纺丝液体系纺丝制得)的透射电镜图:(A)PVA/20%PEDO9764,(B)PVA/40%PEDO3837,(C)PVA/20%PEDO2016
图7.不同分子量的PEG-b-PPDO(PEDO)与PVA(17-99)(它的平均聚合度为1700,醇解度99%,类推)形成的PVA/PEG-b-PPDO核壳纤维(由实施例4的纺丝液体系纺丝制得)的扫描电镜图:(A)PVA/20%PEDO9764,(B)PVA/20%PEDO3837,(C)PVA/60%PEDO2016
图8.不同分子量的PEG-b-PPDO(PEDO)与PVA(17-99)形成的PVA/PEG-b-PPDO核壳纤维(由实施例4的纺丝液体系纺丝制得)的透射电镜图:(A)PVA/20%PEDO9764,(B)PVA/20%PEDO3837,(C)PVA/60%PEDO2016
图9.分子量为3837的PEG-b-PPDO(PEDO)与PVA形成的PVA/PEG-b-PPDO核壳纤维(实施例B2-B5)(PEDO基于PVA的重量百分比为20wt%)负载了药物(四环素碱TLT、布洛芬IBU、炔雌醇EEA,其中药物的百分比基于PVA)之后的扫描电镜图:(A)PVA/20%PEDO3837/10%TLT,(B)PVA/20%PEDO3837/10%IBU,(C)PVA/20%PEDO3837/10%EEA
图10.不同分子量的PEG-b-PPDO(PEDO)与PVA形成的PVA/PEG-b-PPDO核壳纤维(实施例B1或B6)负载了左炔诺孕酮(LNG)之后的扫描电镜图:(A)PVA/40%PEDO9764/10%LNG,(B)PVA/40%PEDO3837/10%LNG,(C)PVA/40%PEDO2016/10%LNG
图11.分子量为3837的PEG-b-PPDO(PEDO)与PVA形成的PVA/PEG-b-PPDO核壳纤维(实施例B1或B6)负载了药物10%LNG(基于PVA的重量),PEDO占PVA的质量百分数分别为20%,40%,60%的扫描电镜图:(A)PVA/20%PEDO3837/10%LNG,(B)PVA/40%PEDO3837/10%LNG,(C)PVA/60%PEDO3837/10%LNG
图12.左炔诺孕酮长效缓释制剂(不同分子量的PEG-b-PPDO)(即含药物的纳米纤维,其中PVA/20%PEDO)(实施例C1)在血液环境下PH为7.4的药物释放的曲线图。
图13.左炔诺孕酮长效缓释制剂(不同分子量的PEG-b-PPDO)(即含药物的纳米纤维,其中PVA/40%PEDO)(实施例C1)在胃液环境下PH为1.5的药物释放的曲线图。
图14.左炔诺孕酮长效缓释制剂(分子量为3837的PEG-b-PPDO,占PVA质量百分数20%,40%,60%)(实施例C1)在血液环境下PH为7.4的药物释放的曲线图。
图15.左炔诺孕酮长效缓释制剂(分子量为3837的PEG-b-PPDO,占PVA质量百分数20%,40%,60%)(实施例C1)在血液环境下PH为1.5的药物释放的曲线图。
图16.负载了药物的纳米纤维(PEDO占PVA质量百分数20%)(实施例C1或C2)在pH为7.4(体液环境)模拟环境中的药物释放的曲线图。
图17.负载了药物的纳米纤维(PEDO占PVA质量百分数40%)(实施例C1或C2)在pH为1.5(胃液环境)模拟环境中的药物释放的曲线图。
具体实施方式
下面给出实施例以对本发明做进一步说明。有必要再此指出的是以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制,如果该领域的技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整,仍属于本发明保护范围。
另外,值得说明的是以下实施例所得的核壳纳米纤维的形貌特点和内部结构是采用透射电镜对PVA/PEG-b-PPDO核壳纤维进行表征,如图2所示,纤维核壳结构明显层次分明,聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO)两嵌段聚合物是结晶聚合物对电子束的透射性差,呈灰黑色,聚乙烯醇PVA是非结晶聚合物,对透射电子束透射性好,呈灰色。
本发明纺丝液体系的制备
实施例1
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为88%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为4%wt/v(即0.04g/ml),在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的三种不同分子量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,即PEDO,其分子结构为两嵌段,重均分子量分别为9764,3837和2716,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比分别为1:4、1:0.9和1:0.7)分别溶解在一定体积的蒸馏水中以便获得三种PEDO溶液并且三种PEDO溶液的浓度都为1%wt/v(即0.01g/ml),在30℃加热搅拌2h,然后将上述PVA溶液与每一种PEDO溶液(即PVA溶液与三种PEDO溶液当中的任何一种PEDO溶液)两者相混合,获得三种纺丝液(其中PEDO分子量不同),其中PVA溶液与每一种PEDO溶液两者的用量比例使得PEG-b-PPDO占(或相对于)PVA的百分质量分数为20wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例2
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为88%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为4%wt/v(即0.04g/ml),在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的三种不同分子结构的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构分别为两嵌段、三嵌段和多嵌段,重均分子量分别为3837,5670和15000,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比分别为1:0.9、1:1.8和1:6.5)分别溶解在一定体积的蒸馏水中以便获得三种PEDO溶液并且三种PEDO溶液的浓度为5%wt/v(即0.05g/ml),在30℃加热搅拌2h,然后将上述PVA溶液与每一种PEDO溶液(即PVA溶液与三种PEDO溶液当中的任何一种PEDO溶液)两者相混合,分别获得三种纺丝液,其中PVA溶液与每一种PEDO溶液两者的用量比例使得PEG-b-PPDO相对于PVA的百分质量分数分别为20wt%、40wt%和60wt%,即组成分别为(A)PVA/20%两嵌段PEDO3837,(B)PVA/40%三嵌段PEDO5670,(C)PVA/60%多嵌段PEDO15000。即得本发明纺丝液体系。
实施例3
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为66%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为4%wt/v(即0.04g/ml),在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的三种不同分子量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,即PEDO,其分子结构为两嵌段,重均分子量分别为9764,3837和2716,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比分别为1:3.8、1:0.9和1:0.35)分别溶解在一定体积的蒸馏水中以便获得三种PEDO溶液并且三种PEDO溶液的浓度都为10%wt/v(即0.1g/ml),在30℃加热搅拌2h,然后将上述PVA溶液与每一种PEDO溶液(即PVA溶液与三种PEDO溶液当中的任何一种PEDO溶液)两者相混合,获得三种纺丝液(其中PEDO分子量不同),其中PVA溶液与每一种PEDO溶液两者的用量比例使得PEG-b-PPDO占(或相对于)PVA的百分质量分数分别为20wt%、40wt%或20wt%。即得本发明纺丝液体系。
实施例4
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为99%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为4%wt/v(即0.04g/ml),在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的三种不同分子量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,即PEDO,其分子结构为两嵌段,重均分子量分别为9764,3837和2716,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比分别为1:3.8、1:0.9和1:0.35)分别溶解在一定体积的蒸馏水中以便获得三种PEDO溶液并且三种PEDO溶液的浓度都为10%wt/v(即0.1g/ml),在30℃加热搅拌2h,然后将上述PVA溶液与每一种PEDO溶液(即PVA溶液与三种PEDO溶液当中的任何一种PEDO溶液)两者相混合,获得三种纺丝液(其中PEDO分子量不同),其中PVA溶液与每一种PEDO溶液两者的用量比例使得PEG-b-PPDO占(或相对于)PVA的百分质量分数分别为20wt%、40wt%或60wt%。即得本发明纺丝液体系。
实施例5
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为66%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA溶液的浓度为4%wt/v(即0.04g/ml),在80℃加热搅拌12h。同时称取三个批次且每一个批次的用量都相同的同一种聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,即PEDO,其分子结构为两嵌段,重均分子量分别为9764,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比分别为1:3.8)(即一式三份)分别溶解在相同体积的蒸馏水中以便获得三种相同的PEDO溶液并且三种PEDO溶液的浓度都为10%wt/v(即0.1g/ml),在30℃加热搅拌2h。然后将上述PVA溶液与每一种PEDO溶液(即PVA溶液与三种PEDO溶液当中的任何一种PEDO溶液)两者相混合,获得三种纺丝液,其中PVA溶液与每一种PEDO溶液两者的用量比例使得PEG-b-PPDO占(或相对于)PVA的百分质量分数分别为20wt%、40wt%或60wt%。即得本发明纺丝液体系。
实施例6
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为66%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA溶液的浓度为4%wt/v(即0.04g/ml),在80℃加热搅拌12h。同时称取三个批次且每一个批次的用量都相同的同一种聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,即PEDO,其分子结构为两嵌段,重均分子量分别为2716,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比分别为1:0.35)(即一式三份)分别溶解在相同体积的蒸馏水中以便获得三种相同的PEDO溶液并且三种PEDO溶液的浓度都为20%wt/v(即0.2g/ml),在30℃加热搅拌2h。然后将上述PVA溶液与每一种PEDO溶液(即PVA溶液与三种PEDO溶液当中的任何一种PEDO溶液)两者相混合,获得三种纺丝液,其中PVA溶液与每一种PEDO溶液两者的用量比例使得PEG-b-PPDO占(或相对于)PVA的百分质量分数分别为20wt%、40wt%或60wt%。即得本发明纺丝液体系。
实施例7
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为66%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为14%wt/v(即0.14g/ml),在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的三种不同分子量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,即PEDO,其分子结构为两嵌段,重均分子量分别为9764,3837和2716,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比分别为1:3.8、1:0.9和1:0.35)分别溶解在一定体积的蒸馏水中以便获得三种PEDO溶液并且三种PEDO溶液的浓度分别为15%wt/v(即0.15g/ml)、25%wt/v(即0.25g/ml)和30%wt/v(即0.30g/ml),在30℃加热搅拌2h。然后将上述PVA溶液与每一种PEDO溶液(即PVA溶液与三种PEDO溶液当中的任何一种PEDO溶液)两者相混合,获得三种纺丝液(其中PEDO分子量不同),其中PVA溶液与每一种PEDO溶液两者的用量比例使得PEG-b-PPDO占(或相对于)PVA的百分质量分数都为20wt%。即得本发明纺丝液体系。
实施例8
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为66%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA溶液的浓度为14%wt/v(即0.14g/ml),在80℃加热搅拌12h。同时称取两个批次且每一个批次的用量都相同的同一种聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,即PEDO,其分子结构为两嵌段,重均分子量分别为9764,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比分别为1:3.8)(即一式两份)分别溶解在一定体积的蒸馏水中以便获得两种PEDO溶液并且两种PEDO溶液的浓度都为25%wt/v(即0.25g/ml),在30℃加热搅拌2h。然后将上述PVA溶液与每一种PEDO溶液(即PVA溶液与两种PEDO溶液当中的任何一种PEDO溶液)两者相混合,获得两种纺丝液,其中PVA溶液与每一种PEDO溶液两者的用量比例使得PEG-b-PPDO占(或相对于)PVA的百分质量分数分别为40wt%和60wt%。即得本发明纺丝液体系。
实施例9
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为66%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为20%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为两嵌段,分子质量分别为3837,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比分别为1:0.9)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为13%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为20wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例10
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为66%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为20wt/v%,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为两嵌段,分子质量分别为9764,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:3.8)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为35%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为20wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例11
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为66%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为20wt/v%,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为两嵌段,分子质量分别为2716,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:0.35)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为40%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为20wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例12
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为66%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为20%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为两嵌段,分子质量分别为2716,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:0.35)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为40%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为40wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例13
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为66%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为20%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为两嵌段,分子质量分别为2716,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:0.35)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为40%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为60wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例14
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为88%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为3%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为三嵌段分子量为5670,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:1.8)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为25%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为20wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例15
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为88%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为4%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为三嵌段分子量为5670,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:1.8)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为15%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为40wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例16
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为88%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为4%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为三嵌段分子量为5670,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:1.8)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为40%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为60wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例17
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为88%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为15%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为三嵌段分子量为5670,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:1.8)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为7%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为20wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例18
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为88%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为15%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为三嵌段分子量为5670,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:1.8)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为16%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为40wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例19
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为88%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为15%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为三嵌段分子量为5670,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:1.8)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为36%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为60wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例20
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为88%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为20%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为三嵌段分子量为5670,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:1.8)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为7%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为20wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例21
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为88%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为20%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为三嵌段分子量为5670,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:1.8)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为16%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为40%,即得本发明纺丝液体系。
实施例22
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为88%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为20%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为三嵌段分子量为5670,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:1.8)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为36%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为60wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例23
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为99%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为4%wt/v(即0.04g/ml),在80℃加热搅拌12h,同时称取三个批次的一定量的同一种聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,即PEDO,其分子结构为三嵌段,重均分子量分别为5670,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:1.8)(即一式三份)分别溶解在一定体积的蒸馏水中以便获得三种PEDO溶液并且三种PEDO溶液的浓度分别为25%wt/v(即0.25g/ml)、15%wt/v和40%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述PVA溶液与每一种PEDO溶液(即PVA溶液与三种PEDO溶液当中的任何一种PEDO溶液)两者相混合,获得三种纺丝液,其中PVA溶液与每一种PEDO溶液两者的用量比例使得PEG-b-PPDO占(或相对于)PVA的百分质量分数分别为20wt%、40wt%或60wt%。即得本发明纺丝液体系。
实施例24
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为99%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为15%wt/v(即0.15g/ml),在80℃加热搅拌12h,同时称取三个批次的一定量的同一种聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,即PEDO,其分子结构为三嵌段,重均分子量分别为5670,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:1.8)(即一式三份)分别溶解在一定体积的蒸馏水中以便获得三种PEDO溶液并且三种PEDO溶液的浓度分别为7%wt/v(即0.25g/ml)、16%wt/v和36%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述PVA溶液与每一种PEDO溶液(即PVA溶液与三种PEDO溶液当中的任何一种PEDO溶液)两者相混合,获得三种纺丝液,其中PVA溶液与每一种PEDO溶液两者的用量比例使得PEG-b-PPDO占(或相对于)PVA的百分质量分数分别为20wt%、40wt%或60wt%。即得本发明纺丝液体系。
实施例25
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为99%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为20%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为三嵌段,重均分子量为5670,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:1.8)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为7%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为20wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例26
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为99%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为20%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为三嵌段,重均分子量为5670,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:1.8)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为16%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为40wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例27
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为99%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为20%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为三嵌段,重均分子量为5670,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:1.8)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为36%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为60wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例28
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为99%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为4%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为多嵌段,重均分子量为8120,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:3.06)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为25%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为20wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例29
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为99%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为3%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为多嵌段,重均分子量为19300,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:8.65)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为15%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为40wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例30
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为99%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为3%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为多嵌段,重均分子量为10800,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:4)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为40%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为60wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例31
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为99%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为15%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为多嵌段,重均分子量为10800,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:4)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为7%wt/v,在30℃加热拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为20wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例32
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为99%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为15%wt/v在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为多嵌段,重均分子量为19300,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:8.65)溶解在一定体积的蒸馏水中,其浓度为16%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合获得PEDO溶液,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为40wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例33
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为99%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为15%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为多嵌段,重均分子量为8120,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:3)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为36%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为60wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例34
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为99%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为20%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为多嵌段,重均分子量为8120,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:3)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为7%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为20wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例35
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为99%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为20%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为多嵌段,重均分子量为19300,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:8.65)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为16%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为40wt%,即得本发明纺丝液体系。
实施例36
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为99%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为20%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,分子结构为多嵌段,重均分子量为10800,亲水嵌段PEG与亲油嵌段PPDO的质量比为1:4)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其浓度为36%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,其中两者的用量使得PEG-b-PPDO占PVA的百分质量分数为60wt%,即得本发明纺丝液体系。
本发明纳米纤维的制备
实施例A1
在实施例1-36中获得的每一种纺丝液体系中加入1wt%(基于纺丝液体系的重量)的表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(x-100),在30℃条件下搅拌2h,混合均匀之后进行静电纺丝。控制纺丝液体系流速为流速为0.1ml/h,静电压为5kV,接受距离为10cm,制备PVA/PEG-b-PPDO纤维,铝箔或铁丝网接收,其大部分能形成明显核壳结构,小部分是半核壳结构。根据扫描显微镜照片测定,纤维平均直径在90-300纳米之间,更一般在120-250纳米之间,尤其在150-200纳米之间,特别在160-180纳米之间。
实施例A2
在实施例1-36中获得的每一种纺丝液体系中加入2wt%(基于纺丝液体系的重量)表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(x-100),在30℃条件下搅拌2h,混合均匀之后进行静电纺丝。控制纺丝液体系流速为流速为0.1ml/h静电压为10kV,接受距离为20cm,制备PVA/PEG-b-PPDO核壳纤维,铝箔或铁丝网接收,其都能形成核壳结构。根据扫描显微镜照片测定,纤维平均直径在90-300纳米之间,更一般在120-250纳米之间,尤其在150-200纳米之间,特别在160-180纳米之间。
实施例A3
在实施例1-36中获得的每一种纺丝液体系中加入1wt%(基于纺丝液体系的重量)表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(x-100),在30℃条件下搅拌2h,混合均匀之后进行静电纺丝。控制纺丝液体系流速为流速为0.1ml/h,静电压为10kV,接受距离为30cm,制备PVA/PEG-b-PPDO纤维,铝箔或铁丝网接收,其都能形成核壳结构。根据扫描显微镜照片测定,纤维平均直径在90-300纳米之间,更一般在120-250纳米之间,尤其在150-200纳米之间,特别在160-180纳米之间。
实施例A4
在实施例1-36中获得的每一种纺丝液体系中加入3wt%(基于纺丝液体系的重量)表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(x-100),在30℃条件下搅拌2h,混合均匀之后进行静电纺丝。控制纺丝液体系流速为流速为0.2ml/h,静电压为15kV,接受距离为30cm,制备PVA/PEG-b-PPDO纤维,铝箔或铁丝网接收,其都能形成核壳结构,根据扫描显微镜照片测定,纤维平均直径在90-300纳米之间,更一般在120-250纳米之间,尤其在150-200纳米之间,特别在160-180纳米之间。
实施例A5
在实施例1-36中获得的每一种纺丝液体系中加入1wt%(基于纺丝液体系的重量)表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(x-100),在30℃条件下搅拌2h,混合均匀之后进行静电纺丝。控制纺丝液体系流速为流速为0.3ml/h,静电压为20kV,接受距离为25cm,制备PVA/PEG-b-PPDO纤维,铝箔或铁丝网接收,其都能形成核壳结构。根据扫描显微镜照片测定,纤维平均直径在90-300纳米之间,更一般在120-250纳米之间,尤其在150-200纳米之间,特别在160-180纳米之间。
实施例A6
在实施例1-36中获得的每一种纺丝液体系中加入3wt%(基于纺丝液体系的重量)表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(x-100)到纺丝液体系中,在30℃条件下搅拌2h,混合均匀之后进行静电纺丝。控制纺丝液体系流速为流速为0.4ml/h,静电压为23kV,接受距离为18cm,制备PVA/PEG-b-PPDO纤维,铝箔或铁丝网接收,其都能形成核壳结构。根据扫描显微镜照片测定,纤维平均直径在90-300纳米之间,更一般在120-250纳米之间,尤其在150-200纳米之间,特别在160-180纳米之间。
实施例A7
在实施例1-36中获得的纺丝液体系中加入2wt%(基于纺丝液体系的重量)表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(x-100),在30℃条件下搅拌2h,混合均匀之后进行静电纺丝。控制纺丝液体系流速为流速为0.6ml/h,静电压为30kV,接受距离为17cm,制备PVA/PEG-b-PPDO纤维,铝箔或铁丝网接收,其都能形成核壳结构。根据扫描显微镜照片测定,纤维平均直径在90-300纳米之间,更一般在120-250纳米之间,尤其在150-200纳米之间,特别在160-180纳米之间。
本发明含疏水性药物的纳米纤维(即疏水性药物长效缓释制剂)的制备
实施例B1
在实施例1-36中获得的纺丝液体系中添加2wt%(基于纺丝液体系的重量)表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(x-100),和一定量的疏水性药物(例如左炔诺孕酮LNG,四环素碱TLT、布洛芬IBU、炔雌醇EEA),其中药物占PVA的质量百分数为10wt%。然后在30℃条件下搅拌2h,然后进行静电纺丝。控制纺丝液体系流速为0.4ml/h,静电压为14kV,接受距离为15cm,制备PVA/PEG-b-PPDO/TLT核壳纤维,铝箔或铁丝网接收。其都能形成核壳结构。根据扫描显微镜照片测定,纤维平均直径在90-300纳米之间,更一般在120-250纳米之间,尤其在150-200纳米之间,特别在160-180纳米之间。
实施例B2
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,平均聚合度1700,醇解度为88%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为14%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,重均分子量为3837)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其PEDO3837占PVA的质量百分数为20wt%,浓度为8%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合。再称取一定量的药物四环素碱加入其中,其中药物占PVA的质量百分数为10%。加入2%v/v表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(x-100)纺丝液体系,在30℃条件下搅拌12h,混合均匀之后进行静电纺丝。控制纺丝液体系流速为0.4ml/h,静电压为14kV,接受距离为15cm,制备PVA/PEG-b-PPDO/TLT核壳纤维,铝箔或铁丝网接收,纤维平均直径为150纳米。
实施例B3
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,醇解度为88%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为14%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,重均分子量为3837)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其PEDO3837占PVA的质量百分数为20%,浓度为8%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合。再称取一定量的药物布洛芬加入其中,其中药物占PVA的质量百分数为10%。加入2%v/v表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(x-100)纺丝液体系,在30℃条件下搅拌12h,混合均匀之后进行静电纺丝。控制纺丝液体系流速为0.5ml/h,静电压为23kV,接受距离为18cm,制备PVA/PEG-b-PPDO/IBU核壳纤维,铝箔或铁丝网接收。纤维平均直径为170纳米。
实施例B4
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,醇解度为88%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为14%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,重均分子量为3837)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其PEDO3837占PVA的质量百分数为20wt%,浓度为8%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,再称取一定量的药物炔雌醇加入其中,其中药物占PVA的质量百分数为10%。加入2%v/v表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(x-100)纺丝液体系,在30℃条件下搅拌12h,混合均匀之后进行静电纺丝。控制纺丝液体系流速为0.2ml/h,静电压为11kV,接受距离为14cm,制备PVA/PEG-b-PPDO/EEA核壳纤维,铝箔或铁丝网接收。纤维平均直径为190纳米。
实施例B5
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,醇解度为88%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为14%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,重均分子量为3837)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其PEDO3837占PVA的质量百分数为20wt%,浓度为8%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合。再称取一定量的药物左炔诺孕酮加入其中,其中药物占PVA的质量百分数为10%。加入2%v/v表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(x-100)纺丝液体系,在30℃条件下搅拌12h,混合均匀之后进行静电纺丝。控制纺丝液体系流速为0.3ml/h,静电压为21kV,接受距离为24cm,制备PVA/PEG-b-PPDO/LNG核壳纤维,铝箔或铁丝网接收。纤维平均直径为220纳米。
实施例B6
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,醇解度为88%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为14%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,重均分子量为3837)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其PEDO3837占PVA的质量百分数为40wt%,浓度为8%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合。再称取一定量的药物左炔诺孕酮(或四环素碱TLT、布洛芬IBU、炔雌醇EEA)加入其中,其中药物占PVA的质量百分数为10%。加入3%v/v表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(x-100)纺丝液体系,在30℃条件下搅拌12h,混合均匀之后进行静电纺丝。控制纺丝液体系流速为0.2ml/h,静电压为17kV,接受距离为16cm,制备PVA/PEG-b-PPDO/LNG核壳纤维,铝箔或铁丝网接收。纤维平均直径为250纳米。
实施例B7
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,醇解度为88%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为14%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,重均分子量为3837)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其PEDO3837占PVA的质量百分数为60%,浓度为8%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合,再称取一定量的药物左炔诺孕酮(或四环素碱TLT、布洛芬IBU、炔雌醇EEA)加入其中,其中药物占PVA的质量百分数为10%。加入2%v/v表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(x-100)纺丝液体系,在30℃条件下搅拌12h,混合均匀之后进行静电纺丝。控制纺丝液体系流速为0.3ml/h,静电压为24kV,接受距离为19cm,制备PVA/PEG-b-PPDO/LNG核壳纤维,铝箔或铁丝网接收。纤维平均直径为190纳米。
实施例B8
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,醇解度为88%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为14%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,重均分子量为9764)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其PEDO9764占PVA的质量百分数为20wt%,浓度为6%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合。再称取一定量的药物左炔诺孕酮(或四环素碱TLT、布洛芬IBU、炔雌醇EEA)加入其中,其中药物占PVA的质量百分数为10%。加入1.5%v/v表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(x-100)纺丝液体系,在30℃条件下搅拌12h,混合均匀之后进行静电纺丝。控制纺丝液体系流速为0.1ml/h-0.6ml/h,静电压为5kV-30kV,接受距离为10cm-30cm,制备PVA/PEG-b-PPDO/LNG核壳纤维,铝箔或铁丝网接收。纤维平均直径为180纳米。
实施例B9
按配方称取一定量的聚乙烯醇(PVA,醇解度为88%)溶解在一定体积的蒸馏水中,PVA的浓度为14%wt/v,在80℃加热搅拌12h,同时称取一定量的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮(PEG-b-PPDO,PEDO,重均分子量为2016)溶解在一定体积的蒸馏水中获得PEDO溶液,其PEDO2016占PVA的质量百分数为20wt%,浓度为6%wt/v,在30℃加热搅拌2h,然后将上述两者相混合。再称取一定量的药物左炔诺孕酮(或四环素碱TLT、布洛芬IBU、炔雌醇EEA)加入其中,其中药物占PVA的质量百分数为10%。加入1%v/v表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(x-100)纺丝液体系,在30℃条件下搅拌12h,混合均匀之后进行静电纺丝。控制纺丝液体系流速为0.1ml/h-0.6ml/h,静电压为5kV-30kV,接受距离为10cm-30cm,制备PVA/PEG-b-PPDO/LNG核壳纤维,铝箔或铁丝网接收。纤维平均直径为160纳米。
实施例C1左炔诺孕酮长效缓释制剂的释放实验
称取一定量(2g)的负载左炔诺孕酮的核壳纳米纤维(实施例B1-B9),装入透析袋中,置于500mL的含有30%乙腈溶剂的PH分别为1.5、7.4的两种磷酸缓冲液中以便模拟胃液以及血液PH环境,于37℃恒温振荡中释放。间隔一定时间移取1ml缓冲液,采用紫外吸光光度计,在247nm处测定左炔诺孕酮释放的累积含量。
实施例C2四环素碱、布洛芬、炔雌醇长效缓释制剂的释放实验
称取一定量(2g)的负载药物(分别为四环素碱、布洛芬、炔雌醇)的核壳纳米纤维(实施例B1-B9),装入透析袋中,置于500mL的含有30%乙醇溶剂的PH分别为1.5、7.4的两种磷酸缓冲液中,模拟胃液以及血液PH环境,于37℃恒温振荡中释放。间隔一定时间移取1ml缓冲液,采用紫外吸光光度计,在药物的最大吸收波长处测定其释放的累积含量。
Claims (15)
1.纺丝液体系,它包括以下组分或它由如下重量配比的原料制备而成的:
聚乙烯醇: 4-40份,优选5-35份;
聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮: 1-40份,优选2-35份;
含水介质: 50-600份;优选60-550份或65-500份;以及
非离子表面活性剂: 0重量份或0.5-5重量份;和
疏水性药物: 0重量份或0.3-40重量份。
2.根据权利要求1的纺丝液体系,其中聚乙烯醇的平均聚合度是在500-2500之间,优选1000-2300;和/或聚乙烯醇的醇解度为60-100%,优选66%-99%。
3.根据权利要求1的纺丝液体系,其中聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮是二嵌段、三嵌段或多嵌段共聚物,以及作为亲水性嵌段的聚乙二醇嵌段和作为疏水性嵌段的聚对二氧环己酮嵌段之比(质量比)是1:(5-40),优选为1:(6-35)。
4.根据权利要求1-3中任何一项的纺丝液体系,其中聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮的重均分子量是2000-25000,优选2500-20000。
5.根据权利要求1-3中任何一项的纺丝液体系,其中疏水性药物是选自甾类激素、免疫抑制调节剂、抗癌药、抗生素、化疗药、抗病毒药、非甾体抗炎药、抗精神病药、钙拮抗剂、降压药、前列腺素类药和脂溶性维生素中的一种或两种或多种药物;优选,疏水性药物是四环素碱、布洛芬、炔雌醇或左炔诺孕酮。
6.制备权利要求1-5中任意一项所述的纺丝液体系的方法,其特征在于:它包括如下操作步骤:
(1)由聚乙烯醇用含水介质制备聚乙烯醇水溶液,和由聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮用含水介质制备聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮水溶液;和
(2)将步骤(1)中的两种溶液混合,然后添加或不添加非离子表面活性剂,和然后添加或不添加疏水性药物,得到纺丝液体系;
其中两种溶液的用量使得聚乙烯醇与聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮的质量比是4-40:1-40。
7.根据权利要求6的方法,其中制备的聚乙烯醇水溶液的浓度是4%-40%wt/v(即0.04-0.40g/ml),和制备的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮水溶液的浓度是1%-40%wt/v(即0.01-0.40g/ml)。
8.核壳纳米纤维,它包括:
作为纤维的亲水性壳层的聚乙烯醇和作为纤维的疏水性核的聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮。
9.根据权利要求8的核壳纳米纤维,其中聚乙烯醇壳层与聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮核的质量比是4-40:1-40。
10.根据权利要求9的核壳纳米纤维,其中在核壳纳米纤维中的疏水性核中含有疏水性药物,并且聚乙烯醇壳层、聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮核和疏水性药物的质量比是4-40:1-40:0.3-40。
11.根据权利要求9或10的核壳纳米纤维,其中在核壳纳米纤维中含有非离子表面活性剂,和在核壳纳米纤维中的疏水性核中含有疏水性药物,并且聚乙烯醇壳层、聚乙二醇-b-聚对二氧环己酮核、疏水性药物和非离子表面活性剂的质量比是4-40:1-40:0.3-40:0.5-5,优选是5-35:2-35:0.35-35:0.7-4。
12.根据权利要求10或11的核壳纳米纤维,其中疏水性药物是选自甾类激素、免疫抑制调节剂、抗癌药、抗生素、化疗药、抗病毒药、非甾体抗炎药、抗精神病药、钙拮抗剂、降压药、前列腺素类药和脂溶性维生素中的一种或两种或多种药物。
13.制备权利要求8-12中任何一项的核壳纳米纤维的方法,它包括以下步骤:
采用静电纺丝技术,将权利要求1-5中任何一项的纺丝液体系进行纺丝,制备核壳纳米纤维。
14.根据权利要求13的方法,其中,所述静电纺丝技术的条件为:注射器的推进流速为0.1-0.6ml/h,静电压为5-30kV,接受距离为10-30cm。
15.根据权利要求10-12中任何一项的核壳纳米纤维用于制备药物的用途。
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