CN103061043B - 一种静电纺制备聚琥珀酰亚胺纳米纤维毡的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种静电纺制备聚琥珀酰亚胺纳米纤维毡的方法，包括：（1）聚琥珀酰亚胺溶于溶剂中，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，聚琥珀酰亚胺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，所获得的聚琥珀酰亚胺纳米纤维具有良好的成膜性，可以作为新型组织工程支架材料以及药物缓释的载体材料，在医药领域有着广阔的应用前景。

Description

一种静电纺制备聚琥珀酰亚胺纳米纤维毡的方法
技术领域
本发明属于聚琥珀酰亚胺的制备领域，特别涉及一种静电纺制备聚琥珀酰亚胺纳米纤维毡的方法。
背景技术
近年来，随着纳米技术的迅猛发展和各种生物高分子材料的不断涌现，基于高分子材料的药物缓释体系以及纳米级组织工程体系备受人们关注。高分子材料在生物医药领域的应用一直是人们研究的热点。
静电纺丝是一种借助于静电场作用的纺丝方法。静电纺丝过程中，在高压电场的作用下，悬于毛细管出口的聚合物溶液或熔体的液滴形成泰勒锥。随着电场强度的进一步提高，当液滴表面所带电荷形成的静电排斥力超过其本身的表面张力时，在泰勒锥的顶端形成液体细流，带电荷的液体细流在电场中流动，进一步受到拉伸作用，同时溶剂蒸发(或熔体冷却)，成为纳米纤维并沉积在接收装置上，形成纳米纤维膜。
通过对生物医用高分子进行静电纺得到的可生物降解和具有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。在生物功能和结构方面可以很好地模拟天然细胞外基质，有助于细胞的粘附和增殖，因此纳米纤维在生物医药领域有着广泛的应用。
聚琥珀酰亚胺为聚天冬氨酸的水解前体，合成方法按原料可以分为两类：一是以天冬氨酸为原料进行合成；二是以马来酸酐等为原料进行合成。作为生物高分子材料，一般用天冬氨酸合成聚琥珀酰亚胺，产物分子量较高，水解所得聚天冬氨酸的生物相容性好。聚琥珀酰亚胺每个结构单元中存在的酰亚胺环，可通过水解将环打开形成具有良好生物相容性的聚天冬氨酸；也可以通过其他方法将环打开进行药物大分子的接枝，从而达到药物的缓慢释放；也可以开环进行交联形成水凝胶进行载药。
检索国内外有关聚琥珀酰亚胺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琥珀酰亚胺纳米纤维毡的报道。
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琥珀酰亚胺纳米纤维毡的方法，该方法简单，所获得的聚琥珀酰亚胺纳米纤维具有良好的成膜性，可以作为新型组织工程支架材料以及药物缓释的载体材料，在医药领域有着广阔的应用前景。
本发明的一种静电纺制备聚琥珀酰亚胺纳米纤维毡的方法，包括：
（1）聚琥珀酰亚胺溶于溶剂中，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，聚琥珀酰亚胺固化沉积在接收装置上，形成纳米纤维毡。
所述步骤（1）中的溶剂为二甲基甲酰胺DMF（或其它相对应溶剂）。
所述步骤（1）中的纺丝溶液的质量百分比浓度为5%~50%。
所述步骤（2）中的纺丝溶液的推进速率为0.1-12ml/h。
所述步骤（2）中所加电压为8-70kV。
所述步骤（3）中接收装置与喷丝头的距离为50-800mm。
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，为聚琥珀酰亚胺在生物医药领域的应用开拓领域。
附图说明
图1是本发明的聚琥珀酰亚胺纳米纤维毡的扫描电子显微镜照片，放大倍数为1000倍；
图2是本发明的聚琥珀酰亚胺纳米纤维毡的扫描电子显微镜照片，放大倍数为8000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3.000g聚琥珀酰亚胺溶于10ml二甲基甲酰胺中，常温下搅拌至完全溶解，得到浓度为30%（克/毫升）的聚琥珀酰亚胺溶液，将纺丝溶液加入溶液存储装置中进行静电纺丝。设定注射泵推进速度为0.4ml/h，选用18号针头，施加电压10kV，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730nm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3.500g聚琥珀酰亚胺溶于10ml二甲基甲酰胺中，常温下搅拌至完全溶解，得到浓度为35%（克/毫升）的聚琥珀酰亚胺溶液，将纺丝溶液加入溶液存储装置中进行静电纺丝。设定注射泵推进速度为0.4ml/h，选用18号针头，施加电压12KV，用已接地的铝箔在距针尖20cm处接收纤维，2小时后铝箔上形成平均直径约750nm的无序纳米纤维毡。
实施例3
用电子分析天平称取4.500g聚琥珀酰亚胺溶于10ml二甲基甲酰胺中，常温下搅拌至完全溶解，得到浓度为45%（克/毫升）的聚琥珀酰亚胺溶液，将纺丝溶液加入溶液存储装置中进行静电纺丝。设定注射泵推进速度为2ml/h，选用18号针头，施加电压15KV，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740nm的无序纳米纤维毡。

Claims (5)

1.一种静电纺制备聚琥珀酰亚胺纳米纤维毡的方法，包括：
(1)聚琥珀酰亚胺溶于溶剂中，常温下搅拌至完全溶解，静置脱泡，得到纺丝溶液；其中溶剂为二甲基甲酰胺；纺丝溶液的质量百分比浓度为5％～50％；
(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，聚琥珀酰亚胺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琥珀酰亚胺纳米纤维毡的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的纺丝溶液的推进速率为0.1-12ml/h。
3.根据权利要求1所述的一种静电纺制备聚琥珀酰亚胺纳米纤维毡的方法，其特征在于：所述步骤(2)中所加电压为8-70kV。
4.根据权利要求1所述的一种静电纺制备聚琥珀酰亚胺纳米纤维毡的方法，其特征在于：所述步骤(3)中接收装置与喷丝头的距离为50-800mm。
5.根据权利要求1所述的一种静电纺制备聚琥珀酰亚胺纳米纤维毡的方法，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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