CN103061037A - 一种静电纺制备聚天冬氨酸纳米纤维毡的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种静电纺制备聚天冬氨酸纳米纤维毡的方法，包括：（1）聚天冬氨酸溶于溶剂中，常温下搅拌至完全溶解，静置脱泡，得到纺丝溶液；（2）将上述纺丝溶液加入溶液存储装置中，施加电压，转变为带电喷射流；（3）射流过程中溶剂挥发，聚天冬氨酸固化沉积在接收装置上，形成纳米纤维毡。本发明制备方法简单，所获得的纳米纤维毡可以作为组织工程支架以及药物缓释的载体材料，为聚天冬氨酸在生物医药领域的应用开拓领域。
Description
技术领域
本发明属于聚天冬氨酸的制备领域，特别涉及一种静电纺制备聚天冬氨酸纳米纤维毡的方法。
背景技术
随着新材料和新技术的不断涌现，静电纺纳米纤维材料在组织工程支架材料、创伤敷料、药物传递与缓释以及皮肤与神经再生等领域获得了应用。目前，有关静电纺纳米纤维的应用研究多集中在生物医学领域，大约占静电纺材料应用的70%。
通过对生物医用高分子材料静电纺，得到的可生物降解和生物相容性的纳米纤维支架具有纤维尺寸可控、比表面积大、孔隙率高和三维网状结构等特点。聚合物纳米纤维在形态上类似于天然细胞外基质，可以为细胞的生长提供一个三维的空间和更多的黏附位点，更有利于细胞在其上黏附、分化、增殖，因此在生物医学领域有着广泛的应用。
目前，常用于静电纺的高分子药物载体以及组织工程支架材料主要有聚乳酸（PLA)、聚乳酸-聚乙二醇（PEG-PLLA)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA)、聚己内酯（PCL)等，而亲水性生物医用高分子材料多处于研究阶段，目前缺乏良好的可静电纺的亲水性高分子生物材料。
聚天冬氨酸为水溶性高分子材料，具有良好的生物相容性和生物可降解性，因此聚天冬氨酸在生物医药领域的应用受到了国内外学者的关注,而且也取得了一定的成果。有许多药物,如异烟肼(一种抗结核药物)、普鲁卡因(一种局部麻醉药)、组胺等具有-NH2基团能与聚天冬氨酸的羧基形成酰胺基团而被键合到聚天冬氨酸分子链上,形成大分子药物。这些药物的控制和释放可以通过聚合物的降解或者药物共价键合点的断裂来实现。也有不少研究者将聚天冬氨酸制备成纳米小球或者水凝胶进行载药。
检索国内外有关聚天冬氨酸方面的文献和专利结果表明：目前还没有关于用静电纺丝的方法制备聚天冬氨酸纳米纤维毡的报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种静电纺制备聚天冬氨酸纳米纤维毡的方法，该方法简单，所获得的纳米纤维毡可以作为组织工程支架以及药物缓释的载体材料，为聚天冬氨酸在生物医药领域的应用开拓领域。
本发明的一种静电纺制备聚天冬氨酸纳米纤维毡的方法，包括：
（1）聚天冬氨酸溶于溶剂中，常温下搅拌至完全溶解，静置脱泡，得到纺丝溶液；
（2）将上述纺丝溶液加入溶液存储装置中，施加电压，转变为带电喷射流；
（3）射流过程中溶剂挥发，聚天冬氨酸固化沉积在接收装置上，形成纳米纤维毡。
所述步骤（1）中的溶剂为蒸馏水。
所述步骤（1）中的纺丝溶液的质量百分比浓度为10%~60%。
所述步骤（2）中的纺丝溶液的推进速率为0.3~8ml/h。
所述步骤（2）中所加电压为12~50kV。
所述步骤（3）中接收装置与喷丝头的距离为8~30cm。
所述步骤（3）得到的纳米纤维毡应用于组织工程或药物缓释。
组织工程，如神经修复、骨支架、人工皮肤；药物缓释，如伤口敷料，抗癌及抗炎药物的缓慢释放。
有益效果
（1）本发明制备方法简单，易于操作；
（2）本发明提供了一种新的亲水性高分子生物医用材料；
（3）本发明的纳米纤维毡，可以作为组织工程支架以及药物缓释的载体材料，为聚天冬氨酸在生物医药领域的应用开拓领域。
附图说明
图1是本发明的聚天冬氨酸纳米纤维毡的扫描电子显微镜照片，放大倍数为1000倍；
图2是本发明的聚天冬氨酸纳米纤维毡的扫描电子显微镜照片，放大倍数为5000倍。
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
用电子分析天平称取5.000g聚天冬氨酸溶于5.000g蒸馏水中，常温下搅拌至完全溶解，得到质量浓度为50%的聚天冬氨酸溶液，将纺丝溶液加入溶液存储装置中进行静电纺丝。选用18号针头，设定注射泵推进速度为0.4ml/h，施加电压24kV，用已接地的铝箔在距针尖18cm处接收纤维，2小时后铝箔上形成平均直径约673nm的无序纳米纤维毡，如图1和图2所示，图1放大倍数为1000倍，图2放大倍数为5000倍。
实施例2
用电子分析天平称取4.000g聚天冬氨酸溶于6.000g蒸馏水中，常温下搅拌至完全溶解，得到质量浓度为40%的聚天冬氨酸溶液，将纺丝溶液加入溶液存储装置中进行静电纺丝。选用18号针头，设定注射泵推进速度为0.4ml/h，施加电压22kV，用已接地的铝箔在距针尖18cm处接收纤维，2小时后铝箔上形成平均直径约648nm的无序纳米纤维毡。
实施例3
用电子分析天平称取3.500g聚天冬氨酸溶于6.500g蒸馏水中，常温下搅拌至完全溶解，得到质量浓度为35%的聚天冬氨酸溶液，将纺丝溶液加入溶液存储装置中进行静电纺丝。选用18号针头，设定注射泵推进速度为0.6ml/h，施加电压24kV，用已接地的铝箔在距针尖18cm处接收纤维，2小时后铝箔上形成平均直径约651nm的无序纳米纤维毡。
Claims (7)
1.一种静电纺制备聚天冬氨酸纳米纤维毡的方法，包括：
（1）聚天冬氨酸溶于溶剂中，常温下搅拌至完全溶解，静置脱泡，得到纺丝溶液；
（2）将上述纺丝溶液加入溶液存储装置中，施加电压，转变为带电喷射流；
（3）射流过程中溶剂挥发，聚天冬氨酸固化沉积在接收装置上，形成纳米纤维毡。
2.根据权利要求1所述的一种静电纺制备聚天冬氨酸纳米纤维毡的方法，其特征在于：所述步骤（1）中的溶剂为蒸馏水。
3.根据权利要求1所述的一种静电纺制备聚天冬氨酸纳米纤维毡的方法，其特征在于：所述步骤（1）中的纺丝溶液的质量百分比浓度为10%~60%。
4.根据权利要求1所述的一种静电纺制备聚天冬氨酸纳米纤维毡的方法，其特征在于：所述步骤（2）中的纺丝溶液的推进速率为0.3~8ml/h。
5.根据权利要求1所述的一种静电纺制备聚天冬氨酸纳米纤维毡的方法，其特征在于：所述步骤（2）中所加电压为12~50kV。
6.根据权利要求1所述的一种静电纺制备聚天冬氨酸纳米纤维毡的方法，其特征在于：所述步骤（3）中接收装置与喷丝头的距离为8~30cm。
7.根据权利要求1所述的一种静电纺制备聚天冬氨酸纳米纤维毡的方法，其特征在于：所述步骤（3）得到的纳米纤维毡应用于组织工程或药物缓释。
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