CN103225172B - 硫酸软骨素基纳米纤维无纺布及其制备方法和医用用途 - Google Patents

硫酸软骨素基纳米纤维无纺布及其制备方法和医用用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种硫酸软骨素基纳米纤维无纺布及制备方法和医用用途。该纳米纤维无纺布包括硫酸软骨素和合成高分子，主要是利用静电纺丝技术将硫酸软骨素和合成高分子的混合溶液加工成纳米纤维，在静电纺丝过程中，随着溶剂的挥发，溶液产生分相，形成核壳结构纳米纤维。得到的硫酸软骨素基纳米纤维无纺布具有均一性好、孔隙率高、透气性好、生物相容性好的特性，该硫酸软骨素基纳米纤维无纺布在制备过程中，采用的溶剂均为水，无有机溶剂残留；这种硫酸软骨素基纳米纤维无纺布能用作创伤敷料和伤口包敷材料，具有止痛、抗炎、加速伤口愈合的作用；同时，硫酸软骨素基纳米纤维无纺布在敷料方面的应用，拓宽了硫酸软骨素的应用范围。

Description

硫酸软骨素基纳米纤维无纺布及其制备方法和医用用途
技术领域
本发明属于生物医学组织工程材料领域，特别涉及一种硫酸软骨素基纳米纤维无纺布及制备方法和医用用途。
背景技术
静电纺丝技术是制备超细的纳米纤维无纺布的最有效的方法，制备的纳米纤维无纺布具有比表面积大、孔隙率高、纤维的精细程度与均一性高、长径比大等优点。在生物医学组织工程材料等领域有着重要的应用。
硫酸软骨素，是一种糖胺聚糖，由D-葡糖醛酸和N-乙酰胺基半乳糖以β-1,4-糖苷连接而成的重复二糖单位组成的多糖，大量存在于动物软骨中，主要从猪、牛、鸡和鲨鱼的软骨中提取获得。硫酸软骨素作为人体或动物体的结缔组织的重要组成部分，具有多种药理作用与生理功能。硫酸软骨素在体内应用方面，具有抗凝血作用，可作为保健品，用来防治冠心病、心肌梗死等疾病，硫酸软骨素也可用来治疗关节炎；在体外应用方面，硫酸软骨素具有抗炎、止痛、加速伤口愈合等方面的作用。
目前，与硫酸软骨素静电纺丝相关的报道很少，如中国专利CN102949751A经静电纺丝技术制备了一种胶原/透明质酸/硫酸软骨素复合纳米纤维，主要应用在软组织工程支架方面。上述专利工艺较为复杂，并且引入了有机溶剂三氟乙醇，后处理麻烦。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决硫酸软骨素体外敷用的问题，本发明提供一种硫酸软骨素基纳米纤维无纺布及其制备方法来解决上述问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种硫酸软骨素基纳米纤维无纺布，所述纳米纤维含有硫酸软骨素和其它合成高分子，在静电纺丝过程中，由于溶剂的迅速挥发，导致溶液中硫酸软骨素和合成高分子产生分相，形成核壳结构纳米纤维。
具体地，所述硫酸软骨素的分子量为1000～50000道尔顿。
具体地，所述合成高分子是聚氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇或聚乙烯醇的一种，所述的合成高分子均为水溶性，使得制备的纳米纤维中不会引入有机溶剂。
具体地，所述硫酸软骨素与合成高分子材料的质量比为1～9:9～1。
一种硫酸软骨素基纳米纤维无纺布的制备方法，包括以下步骤：
（1）将硫酸软骨素溶解在去离子水中，配制成重量百分比为0.1～15wt%的溶液，然后将溶液充分搅拌，以至完全溶解，得到均一的硫酸软骨素溶液；
（2）将合成高分子溶解在水中，配成重量百分比为1～10wt%的溶液，然后将溶液充分搅拌，以致完全溶解，即得到合成高分子溶液；
（3）将步骤（1）中得到的硫酸软骨素溶液和步骤（2）中得到的合成高分子溶液混合，硫酸软骨素与合成高分子的质量比为1～9:9～1，充分搅拌，得到混合溶液；
（4）将步骤（3）得到的混合溶液加入注射泵，调节喷丝头到接收装置的距离为8～18cm；启动装置进行静电纺丝，设置纺丝电压为12～35kV，纺丝溶液的流量为0.5～2.0mL/h，在接收装置上得到了硫酸软骨素基纳米纤维无纺布，将收集到的硫酸软骨素基纳米纤维无纺布在真空干燥箱中干燥24小时，得到干燥的硫酸软骨素基纳米纤维无纺布。
具体地，所述步骤（4）中所用的喷丝头为单针头喷丝头。
一种硫酸软骨素基纳米纤维无纺布的医用用途，所述硫酸软骨素基纳米纤维无纺布用于创伤敷料和伤口包敷材料。
本发明的有益效果是，利用本发明提供的一种硫酸软骨素基纳米纤维无纺布具有均一性好、孔隙率高、透气性好、生物相容性好的特性；该硫酸软骨素基纳米纤维无纺布在制备过程中，采用的溶剂均为水，无有机溶剂残留；这种硫酸软骨素基纳米纤维能用作创伤敷料和伤口包敷材料，具有止痛、抗炎、加速伤口愈合的作用；同时，硫酸软骨素基纳米纤维无纺布在敷料方面的应用，拓宽了硫酸软骨素的应用范围。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例1制备的硫酸软骨素/聚氧乙烷核壳结构纳米纤维的SEM图；
图2是本发明实施例1制备的硫酸软骨素/聚氧乙烷核壳结构纳米纤维的TEM图。
具体实施方式
实施例1：
（1）将分子量为50000道尔顿的硫酸软骨素溶解在去离子水中，配制成重量百分比为0.1wt%的溶液，然后将溶液充分搅拌，以至完全溶解，得到均一的硫酸软骨素溶液；
（2）将聚氧乙烷溶解在水中，配成重量百分比为10wt%的溶液，然后将溶液充分搅拌，以致完全溶解，即得到聚氧乙烷溶液。
（3）将硫酸软骨素溶液和聚氧乙烷溶液混合，硫酸软骨素和聚氧乙烷重量比为9:1，充分搅拌，得到混合溶液；
（4）将步骤（3）得到的混合溶液加入注射泵，调节喷丝头到接收装置的距离为8cm；启动装置进行静电纺丝，设置纺丝电压为12kV，纺丝溶液的流量为0.5mL/h，在接收装置上得到了硫酸软骨素基纳米纤维无纺布，将收集到的硫酸软骨素基纳米纤维无纺布在真空干燥箱中干燥24小时，得到干燥的硫酸软骨素基纳米纤维无纺布，可用于创伤敷料和伤口包敷材料。
实施例2：
（1）将分子量为1000道尔顿的硫酸软骨素溶解在去离子水中，配制成重量百分比为15wt%的溶液，然后将溶液充分搅拌，以至完全溶解，得到均一的硫酸软骨素溶液；
（2）将聚乙烯醇溶解在水中，配成重量百分比为1wt%的溶液，然后将溶液充分搅拌，以致完全溶解，即得到聚乙烯醇溶液。
（3）将硫酸软骨素溶液和聚乙烯醇溶液混合，硫酸软骨素和聚乙烯醇重量为1:9，充分搅拌，得到混合溶液；
（4）将步骤（3）得到的混合溶液加入注射泵，调节喷丝头到接收装置的距离为18cm；启动装置进行静电纺丝，设置纺丝电压为35kV，纺丝溶液的流量为2.0mL/h，在接收装置上得到了硫酸软骨素基纳米纤维无纺布，将收集到的硫酸软骨素基纳米纤维无纺布在真空干燥箱中干燥24小时，得到干燥的硫酸软骨素基纳米纤维无纺布，可用于创伤敷料和伤口包敷材料。
实施例3：
（1）将分子量为10000道尔顿的硫酸软骨素溶解在去离子水中，配制成重量百分比为10wt%的溶液，然后将溶液充分搅拌，以至完全溶解，得到均一的硫酸软骨素溶液；
（2）将聚乙烯吡咯烷酮溶解在水中，配成重量百分比为5wt%的溶液，然后将溶液充分搅拌，以致完全溶解，即得到聚乙烯吡咯烷酮溶液。
（3）将硫酸软骨素溶液和聚乙烯吡咯烷酮溶液混合，硫酸软骨素和聚乙烯吡咯烷酮重量为3:7，充分搅拌，得到混合溶液；
（4）纳米纤维敷料的制备：将步骤（3）得到的混合溶液加入注射泵，调节喷丝头到接收装置的距离为15cm；启动装置进行静电纺丝，设置纺丝电压为20kV，纺丝溶液的流量为1.0mL/h，在接收装置上得到了硫酸软骨素基纳米纤维无纺布，将收集到的硫酸软骨素基纳米纤维无纺布在真空干燥箱中干燥24小时，得到干燥的硫酸软骨素基纳米纤维无纺布，可用于创伤敷料和伤口包敷材料。
实施例4：
（1）将分子量为30000道尔顿的硫酸软骨素溶解在去离子水中，配制成重量百分比为7wt%的溶液，然后将溶液充分搅拌，以至完全溶解，得到均一的硫酸软骨素溶液；
（2）将聚乙二醇溶解在水中，配成重量百分比为4wt%的溶液，然后将溶液充分搅拌，以致完全溶解，即得到聚乙二醇溶液。
（3）将硫酸软骨素溶液和聚乙二醇溶液混合，硫酸软骨素和聚乙二醇重量为7:3，充分搅拌，得到混合溶液；
（4）将步骤（3）得到的混合溶液加入注射泵，调节喷丝头到接收装置的距离为15cm；启动装置进行静电纺丝，设置纺丝电压为30kV，纺丝溶液的流量为1.7mL/h，在接收装置上得到了硫酸软骨素基纳米纤维无纺布，将收集到的硫酸软骨素基纳米纤维无纺布在真空干燥箱中干燥24小时，得到干燥的硫酸软骨素基纳米纤维无纺布，可用于创伤敷料和伤口包敷材料。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种硫酸软骨素基纳米纤维无纺布的制备方法，其特征在于：
所述纳米纤维含有硫酸软骨素和合成高分子，所述合成高分子为聚乙烯吡咯烷酮，所述纳米纤维为核壳结构纳米纤维，
所述硫酸软骨素的分子量为1000～50000道尔顿，
所述硫酸软骨素与合成高分子的质量比为1～9:9～1；
所述的制备方法包括以下步骤，
(1)硫酸软骨素溶液的配制：将硫酸软骨素溶解在去离子水中，配制成重量百分比为0.1～15wt％的溶液，然后将溶液充分搅拌，以至完全溶解，得到均一的硫酸软骨素溶液；
(2)合成高分子溶液的配制：将合成高分子溶解在水中，配成重量百分比为1～10wt％的溶液，然后将溶液充分搅拌，以致完全溶解，即得到合成高分子溶液；
(3)混合溶液的配制：将步骤(1)中得到的硫酸软骨素溶液和步骤(2)中得到的合成高分子溶液混合，硫酸软骨素与合成高分子的质量比为1～9:9～1，充分搅拌，得到均一混合溶液；
(4)硫酸软骨素基纳米纤维无纺布的制备：将步骤(3)得到的混合溶液加入注射泵，调节喷丝头到接收装置的距离为8～18cm；启动装置进行静电纺丝，设置纺丝电压为12～35kV，纺丝溶液的流量为0.5～2.0mL/h，在接收装置上得到了硫酸软骨素基纳米纤维无纺布，将收集到的硫酸软骨素基纳米纤维无纺布在真空干燥箱中干燥24小时，得到干燥的硫酸软骨素基纳米纤维无纺布。
2.一种根据权利要求1所述的硫酸软骨素基纳米纤维无纺布的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中所用的喷丝头为单针头喷丝头。
3.一种根据权利要求1～2任意一项所述的硫酸软骨素基纳米纤维无纺布的医用用途，其特征在于：所述硫酸软骨素基纳米纤维无纺布用于创伤敷料和伤口包敷材料。
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