CN105107017A - 一种包载qk多肽的聚丙交酯共聚物电纺纤维膜及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包载QK多肽的聚丙交酯共聚物纤维膜及制备方法；聚丙交酯共聚物纤维膜是由直径为100nm～900nm的聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-ε-己内酯)或聚(乙交酯-co-丙交酯)纤维，和包载在纤维内直径小于100nm的壳聚糖凝胶粒子，形成厚度为50μm～200μm的纤维膜。将QK多肽、巯基化壳聚糖和聚乙二醇二丙烯酸酯溶解于磷酸盐缓冲液作为水相(W)；将聚丙交酯共聚物溶于氯仿和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中作为油相(O)；将水相加至油相中，在乳化剂及搅拌下形成W/O分散液；分散液通过电纺得到纤维膜。本发明制备过程简单，具有良好的生物相容性和降解性。可用于组织工程及原位药物缓释领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种包载QK多肽的聚丙交酯共聚物纤维膜及制备方法，属于组织工程和原位药物控释的纤维膜技术。
背景技术
聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-ε-己内酯)(PELCL)和聚(乙交酯-co-丙交酯)(PLGA)具有良好的生物相容性、生物可降解性和优良的力学性能，并且无免疫性。通过静电纺丝制备成纤维膜，可以作为组织工程的支架材料。壳聚糖作为天然高分子，有良好的生物相容性，巯基化改性后可以与聚乙二醇二丙烯酸酯发生Michael加成反应而形成凝胶，用于包载生物活性因子(TengD,WuZ,ZhangX,WangY,ZhengC,WangZ,LiC.Synthesisandcharacterizationofinsitucross-linkedhydrogelbasedonself-assemblyofthiol-modifiedchitosanwithPEGdiacrylateusingMichaeltypeaddition.Polymer,2010,51(3):639-646)。由凝胶分散电纺制备的芯/壳结构电纺纤维能够包载生物活性因子并控制其缓释，用于组织工程领域(HanF,ZhangH,ZhaoJ,ZhaoYH,YuanXY.Insituencapsulationofchitosanhydrogelinultrafinefibersbyelectrospinningassystemforthecontrolledreleaseofbioactiveproteins.JournalofControlledRelease,2013,1(172):e101-e102)。
作为血管内皮生长因子(VEGF)模拟肽的QK多肽(氨基酸序列KLTWQELYQLKYKGI)，可以结合和激活VEGF在细胞膜表面的受体，从而激活VEGF信号通路，促进内皮细胞的粘附和增殖(D'AndreaLD,IaccarinoG,FattorussoR,SorrientoD,CarannanteC,CapassoD,TrimarcoB,PedoneC.Targetingangiogenesis:structuralcharacterizationandbiologicalpropertiesofadenovoengineeredVEGFmimickingpeptide.ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica,2005,102(40):14215-14220)。将QK多肽包覆于凝胶内部或接枝在材料表面，通过控制QK的加入量，促进体外内皮细胞的粘附和生长，在文献中已有报道(CaiL,DinhaCB,HeilshornSC.One-potsynthesisofelastin-likepolypeptidehydrogelswithgraftedVEGF-mimeticpeptides.BiomaterialsScience,2014,2(5):757-765；ChenYC,SunTP,SuCT,WuJT,LinCY,YuJ,HuangCW,ChenCJ,ChenHY.Sustainedimmobilizationofgrowthfactorproteinsbasedonfunctionalizedparylenes.ACSAppliedMaterials&Interfaces,2014,6(24):21906-21910)。
现有的负载QK多肽材料一般为水凝胶，不能有效地控制QK多肽的包载量和释放量。将QK多肽负载入电纺纤维膜中进行保护和缓释，从而促进血管内皮细胞增殖，用于小口径人工血管的再生，目前文献中未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种包载QK多肽的聚丙交酯共聚物纤维膜及制备方法，所述的纤维膜可以完善包载的QK多肽，其释放后活性高，该膜材料具有良好的生物相容性及药物控释性能，其制备方法过程简单。
为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案加以实现：一种包含QK多肽的聚丙交酯共聚物纤维膜，该聚丙交酯共聚物纤维膜是由直径为100nm～900nm的聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-ε-己内酯)(PELCL)或聚(乙交酯-co-丙交酯)(PLGA)纤维，和包载在纤维内直径小于100nm的壳聚糖凝胶粒子，形成厚度为50μm～200μm的纤维膜。其中，每毫克聚丙交酯共聚物含有壳聚糖0～2.8微克，壳聚糖与QK多肽的质量比为(0～12):1。聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-ε-己内酯)或聚(乙交酯-co-丙交酯)数均分子量为5×104～1.2×105；巯基化壳聚糖重均分子量为5×104～1.5×105。
上述包载QK多肽的聚丙交酯共聚物纤维膜的制备方法，其特征在于包括以下过程：
(1)室温下在磷酸盐缓冲液中，配制成QK多肽浓度100～500μg/mL，巯基化壳聚糖0～6mg/mL，聚乙二醇二丙烯酸酯0～376μg/mL的溶液作为水相(W)，并加入牛血清蛋白1～4mg/mL作为保护；
(2)聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-ε-己内酯)或聚(乙交酯-co-丙交酯)溶于氯仿/N,N-二甲基甲酰胺混和溶剂(体积比8:2)中，配制成浓度140～180mg/mL的溶液作为油相溶液(O)；
(3)水相溶液与油相溶液按体积比1:15～1:25，将水相加入油相中，并按油相体积量计加入8～10mg/mL的F127作为乳化剂，搅拌20～40分钟形成W/O分散液；
(4)将制得的W/O分散液采用单针头电纺装置，以电压为14～19kV，分散液流量为0.2～0.4mL/h，接收距离13～18cm进行电纺，得到厚度为50μm～200μm的包载QK多肽的聚丙交酯共聚物纤维膜。
(4)将步骤(3)所制得的W/O分散液采用单针头电纺装置，以电压为14～19kV，分散液流量为0.2～0.4mL/h，接收距离13～18cm进行电纺，得到厚度为50μm～200μm的包载QK多肽的聚丙交酯共聚物纤维膜。
本发明的优点在于，通过将包覆QK多肽的壳聚糖凝胶溶液作为水相，将聚丙交酯共聚物作为油相溶液，采用单轴电纺的方式制备包载QK多肽的聚丙交酯共聚物纤维膜，其制备过程简单易行。同时，该纤维膜中的壳聚糖凝胶可以实现对QK多肽的完善包覆，以保护QK多肽的活性，并且可以控制QK多肽的释放速率。本发明制备过程简单，具有良好的生物相容性和降解性。可用于组织工程及原位药物缓释领域。
附图说明
图1为实施例1所制得的负载QK多肽的PELCL纤维膜扫描电子显微镜照片；
图2为实施例1所制得的负载QK多肽的PELCL纤维膜透射电子显微镜照片。
具体实施方式
本发明的实施例采用如下步骤和条件,但并不是唯一的,任何替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明权利要求中。
包载QK多肽的聚丙交酯共聚物纤维膜的制备方法,步骤如下:
(1)室温下使用磷酸盐缓冲液(PBS)配制水相溶液(W)，其中含有QK多肽(VEGF的模拟肽，吉尔生化(上海)有限公司合成)100～500μg/mL，巯基化壳聚糖0～6mg/mL，聚乙二醇二丙烯酸酯0～376μg/mL，牛血清蛋白1～4mg/mL；
(2)聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-ε-己内酯)或聚(乙交酯-co-丙交酯)溶于氯仿/N,N-二甲基甲酰胺混和溶剂(体积比8:2)中，配制成浓度140～180mg/mL的溶液作为油相溶液(O)；
(3)步骤(1)所制备的水相溶液与步骤(2)所制备的油相溶液按体积比1:15～1:25，将水相加入油相中，并按油相体积量计加入8～10mg/mL的F127作为乳化剂，搅拌20～40分钟形成W/O分散液。
(4)将步骤(3)所制得的W/O分散液采用单针头电纺装置，以电压为14～19kV，分散液流量为0.2～0.4mL/h，接收距离13～18cm进行电纺，得到厚度为50μm～200μm的包载QK多肽的聚丙交酯共聚物纤维膜。
实施例1
称取重均分子量为50,000的巯基化壳聚糖6mg，聚乙二醇二丙烯酸酯376μg，QK多肽(VEGF的模拟肽，吉尔生化(上海)有限公司合成，下同)500μg溶于1mL磷酸盐缓冲液中作为水相，并加入4mg牛血清白蛋白提供保护。称取900mgPELCL溶于4mL氯仿和1mLN,N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中作为油相溶液。将50mg的F127溶于上述油相溶液中。取0.2mL上述制备的水相加入5mL上述制备的油相中，搅拌(2000r/min)混合20～40分钟形成W/O分散液。制得的W/O分散液采用单针头电纺装置，以电压为19kV，分散液流量为0.4mL/h，接收距离18cm进行电纺，经12h后收集到纤维直径100～300nm的纤维膜，其厚度为100μm～200μm。此样品中QK多肽实际包载量为60ng/mg(QK/PELCL)，包封率达到50％以上，突释率在40％以下。
实施例2
称取重均分子量为100,000的巯基化壳聚糖3mg，聚乙二醇二丙烯酸酯225μg，QK多肽300μg溶于1mL磷酸盐缓冲液中作为水相，并加入3mg牛血清白蛋白提供保护。称取800mgPELCL溶于4mL氯仿和1mLN,N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中作为油相溶液。将45mg的F127溶于上述油相溶液中。取0.25mL上述制备的水相加入5mL上述制备的油相中，搅拌(2000r/min)混合20～40分钟形成W/O分散液。制得的W/O分散液采用单针头电纺装置，以电压为16kV，分散液流量为0.3mL/h，接收距离16cm进行电纺，经12h后收集到纤维直径为400nm～600nm的纤维膜，其厚度为100μm～200μm。此样品中QK多肽实际包载量为50ng/mg(QK/PELCL)。
实施例3
称取QK多肽100μg溶于1mL磷酸盐缓冲液中作为水相，并加入1mg牛血清白蛋白提供保护。称取750mgPELCL溶于4mL氯仿和1mLN,N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中作为油相溶液。将40mg的F127溶于上述油相溶液中。取0.33mL上述制备的水相加入5mL上述制备的油相中，搅拌(2000r/min)混合20～40分钟形成W/O分散液。制得的W/O分散液采用单针头电纺装置，以电压为18kV，分散液流量为0.2mL/h，接收距离15cm进行电纺，经12h后收集到纤维直径为200nm～500nm的纤维膜，其厚度为50μm～100μm。此样品中QK多肽实际包载量为24ng/mg(QK/PELCL)。
实施例4
称取重均分子量为150,000的巯基化壳聚糖1.2mg，聚乙二醇二丙烯酸酯150μg，QK多肽200μg溶于1mL磷酸盐缓冲液中作为水相，并加入2mg牛血清白蛋白提供保护。称取700mgPLGA溶于4mL氯仿和1mLN,N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中作为油相溶液。将42mg的F127溶于上述油相溶液中。取0.28mL上述制备的水相加入5mL上述制备的油相中，搅拌(2000r/min)混合20～40分钟形成W/O分散液。制得的W/O分散液采用单针头电纺装置，以电压为14kV，分散液流量为0.25mL/h，接收距离13cm进行电纺，经12h后收集到纤维直径为600nm～900nm的纤维膜，其厚度为50μm～100μm。此样品中QK多肽实际包载量为31ng/mg(QK/PLGA)。
本发明公开和提出的一种包载QK多肽的聚丙交酯共聚物纤维膜及制备方法，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变条件路线等环节实现，尽管本发明的方法和制备技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和技术路线进行改动或重新组合，来实现最终的制备技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。
Claims (3)
1.一种包载QK多肽的聚丙交酯共聚物纤维膜，其特征是纤维膜是由直径为100nm～900nm的聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-ε-己内酯)或聚(乙交酯-co-丙交酯)纤维和包载在纤维内直径为小于100nm的壳聚糖凝胶粒子形成的厚度为50μm～200μm的纤维膜。其中，每毫克聚丙交酯共聚物含有壳聚糖0～2.8微克，壳聚糖与QK多肽的质量比为(0～12):1。
2.如权利要求1所述的纤维膜，其特征是所述的聚丙交酯共聚物纤维指以丙交酯为主要原料经开环聚合得到的聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-ε-己内酯)或聚(乙交酯-co-丙交酯)，再经静电纺丝所制得的纤维。聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-ε-己内酯)或聚(乙交酯-co-丙交酯)数均分子量为5×104～1.2×105；巯基化壳聚糖重均分子量为5×104～1.5×105。
3.权利要求1的包载QK多肽的聚丙交酯共聚物纤维膜的制备方法，其特征在于包括以下过程：
(1)室温下在磷酸盐缓冲液中，配制成QK多肽浓度100～500μg/mL，巯基化壳聚糖0～6mg/mL，聚乙二醇二丙烯酸酯0～376μg/mL的溶液作为水相(W)，并加入牛血清蛋白1～4mg/mL作为保护；
(2)聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-ε-己内酯)或聚(乙交酯-co-丙交酯)溶于氯仿/N,N-二甲基甲酰胺混和溶剂(体积比8:2)中，配制成浓度140～180mg/mL的溶液作为油相溶液(O)；
(3)水相溶液与油相溶液按体积比1:15～1:25，将水相加入油相中，并按油相体积量计加入8～10mg/mL的F127作为乳化剂，搅拌20～40分钟形成W/O分散液；
(4)将制得的W/O分散液采用单针头电纺装置，以电压为14～19kV，分散液流量为0.2～0.4mL/h，接收距离13～18cm进行电纺，得到厚度为50μm～200μm的包载QK多肽的聚丙交酯共聚物纤维膜。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106729976A (zh) * | 2016-12-31 | 2017-05-31 | 天津大学 | 一种pelcl/聚己内酯‑redv电纺纤维膜及制备方法 |
| CN114376966A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-04-22 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种复合水凝胶及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101892529A (zh) * | 2010-07-07 | 2010-11-24 | 天津大学 | 包载有蛋白质的乳芯-同轴电纺超细纤维膜及制备方法 |
| US20120058174A1 (en) * | 2009-02-17 | 2012-03-08 | West Jennifer L | Fabrication of interconnected model vasculature |
| CN102505350A (zh) * | 2011-10-26 | 2012-06-20 | 天津大学 | 原位包载凝胶的聚丙交酯电纺复合膜及其制备方法 |
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- 2015-09-11 CN CN201510579554.6A patent/CN105107017A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120058174A1 (en) * | 2009-02-17 | 2012-03-08 | West Jennifer L | Fabrication of interconnected model vasculature |
| CN101892529A (zh) * | 2010-07-07 | 2010-11-24 | 天津大学 | 包载有蛋白质的乳芯-同轴电纺超细纤维膜及制备方法 |
| CN102505350A (zh) * | 2011-10-26 | 2012-06-20 | 天津大学 | 原位包载凝胶的聚丙交酯电纺复合膜及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| LEI CAI等: ""One-pot synthesis of elastin-like polypeptide hydrogels with grafted VEGF-mimetic peptides"", 《BIOMATER. SCI.》 * |
| 邬丽丽等: ""血管组织工程相关生长因子的控制释放研究进展"", 《生物医学工程学杂志》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106729976A (zh) * | 2016-12-31 | 2017-05-31 | 天津大学 | 一种pelcl/聚己内酯‑redv电纺纤维膜及制备方法 |
| CN106729976B (zh) * | 2016-12-31 | 2019-07-19 | 天津大学 | 一种pelcl/聚己内酯-redv电纺纤维膜及制备方法 |
| CN114376966A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-04-22 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种复合水凝胶及其制备方法 |
| CN114376966B (zh) * | 2022-01-13 | 2023-08-29 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种复合水凝胶及其制备方法 |
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