CN107974768B - 具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜的制备方法及其药物释放的应用 - Google Patents

具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜的制备方法及其药物释放的应用 Download PDF

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Abstract

一种具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜的制备方法及其药物释放的应用，涉及一种形状记忆纤维膜的制备方法及其应用。本发明为了解决现有载药材料的药物释放过程不可控和载药量较低的问题。形状记忆纤维膜的制备：聚合物溶于有机溶剂得到聚合物溶液，将聚合物溶液转入静电纺丝成型；药物释放的方法：制备载药的可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜，进行拉伸处理进行药物封锁，向药物封锁的形状记忆纤维膜施加形状记忆回复措施进行形状记回复。本发明静电纺丝工艺制备纤维膜中的纤维表面具有均匀的微孔结构，载药量高，能够通过加热处理或超声处理实现调节纤维表面微孔结构的大小和形状，进而实现载药和药物释放。

Description

具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜的制备方法 及其药物释放的应用
技术领域
本发明涉及一种形状记忆纤维膜的制备方法及其应用。
背景技术
形状记忆聚合物作为智能聚合物其中的一种能够实现传感、驱动和控制于一身，在外界激励条件下发生形状改变，主要的激励方法包括热、电、光、磁、微波、化学溶剂等。正是由于这种特性，形状记忆聚合物被广泛的应用在空间可展开结构、生物医学器械、信息载体、智能衣服等领域。随着实际应用的需求，微小尺寸的多孔结构材料受到了关注，特别是在生物医学领域，如药物释放、细胞培养、组织工程等。静电纺丝法是一种普遍方法用来制备形状记忆聚合物微纳米纤维，其特点在于可将多种形状记忆聚合物制备成纤维结构，同时可以在纺丝溶液中添加功能材料实现复合纤维的多功能性。
一些静电纺丝原料具有很好的生物相容性及可降解性，可作为载体材料进入人体，并容易被人体吸收；尤其是因为静电纺丝纳米纤维具有一定的孔隙率和一定的比表面积，静电纺丝纳米纤维在生物医学领域备受研究者的持续关注，并已在药物控释等方面得到了很好的应用。但是现有的用于载药的静电纺丝纳米纤维只是传统的生物降解材料，这种载药材料的药物释放过程是不可控过程，属于自由释放，并且这种静电纺丝纳米纤维多是表面光滑的连续纤维，静电纺丝纳米纤维成膜后，通过纤维间的空隙实现载药，因此这种静电纺丝纳米纤维的载药量较低。
发明内容
本发明为了解决现有载药材料的药物释放过程不可控和载药量较低的问题，提出一种具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜的制备方法及其药物释放的应用。
本发明具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜的制备方法按以下步骤进行：
将生物降解聚合物溶于有机溶剂中，在室温下搅拌至聚合物完全溶解，得到聚合物溶液；将聚合物溶液转入静电纺丝装置的注射器中，采用静电纺丝装置将聚合物溶液静电纺丝成型，得到具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜；
所述生物降解聚合物为聚乳酸、聚己内酯、聚氨酯中的一种或几种按任意比例混合的混合物；
所述有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺中的一种或几种按任意比例混合的混合物；
所述聚合物溶液的质量浓度为8～15％；
所述静电纺丝工艺参数为：聚合物溶液流速为1～3mm/min，纺丝电压为10～25kV，接收距离为10～16cm。
本发明制备方法得到的具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜中纤维的直径为500nm～5μm；本发明静电纺丝成型过程中，由于纺丝液中高导电性有机溶剂的挥发使制备的纤维膜中纤维表面呈微孔结构，与表面光滑的连续纤维相比具有更大的比表面积。
上述具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜作为载药材料进行药物释放的应用；
利用上述具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜作为载药材料进行药物释放的方法按以下步骤进行：
一、药物吸附：将具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜置于药物水溶液中进行超声处理，然后取出可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜，在室温下干燥，得到载药的可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜；
所述的药物为水溶性药物；
所述水溶性药物为喹诺酮类药物、氯霉素类药物、水杨酸类药物或头孢类药物；
超声震荡时间为5～15min；
二、药物封锁：将载药的可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜置于加热台上加热后进行拉伸处理，得到药物封锁的形状记忆纤维膜；
所述加热温度为40～60℃，加热时间为3～5min；所述拉伸处理的拉伸变形量为50～150％；
三、药物释放：向药物封锁的形状记忆纤维膜施加形状记忆恢复措施进行形状记忆恢复，即完成药物释放；
所述形状记忆恢复措施为加热处理或超声处理；
所述加热处理工艺为：加热温度为40～60℃，加热时间为3～4s；
其中，将药物封锁的形状记忆纤维膜加热至40～60℃后，温度大于具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜的转变温度，药物封锁的形状记忆纤维膜进行形状记忆恢复；
所述超声处理工艺为：超声时间为1～60s；超声功率为5～30W；超声频率为0.5～5MHz；
本发明利用具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜作为载药材料进行药物释放的原理为：
本发明首先利用药物制备成水溶液，将具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜置于药物水溶液中后在超声的作用下，药物均匀分布在形状记忆纤维膜中纤维上的微孔内，然后将载药的可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜加热后进行拉伸处理，拉伸处理能够使形状记忆纤维膜中纤维表面的微孔闭合，实现药物封锁；在需要药物释放时，将药物封锁的形状记忆纤维膜形状记忆恢复环境内进行形状记忆恢复，纤维表面微孔张开，即完成药物释放。
本发明的有益效果为：
1、本发明通过静电纺丝工艺制备的具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜为无纺结构，纤维膜中的纤维表面具有均匀的微孔结构，通过静电纺丝工艺能够实现纤维表面的孔结构的形状和大小的控制，制备工艺简单；
2、本发明具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜使用过程中，因为作为载药材料的形状记忆纤维膜具有形状记忆功能，因此可以通过加热处理或超声处理实现调节纤维表面微孔结构的大小和形状，进而实现载药和药物释放；其中，初始的形状记忆纤维膜为呈无纺结构，初始的形状记忆纤维膜中纤维表面的微孔呈圆形，在加热及拉伸处理下，初始的形状记忆纤维膜的形貌变从无纺结构变为取向结构，形状记忆纤维膜中纤维表面的圆形微孔转变为椭圆形，实现了药物的封锁，然后向封锁药物的形状记忆纤维膜施加形状记忆恢复措施进行形状记忆恢复，形状记忆恢复后取向结构的形状记忆纤维膜恢复到初始的状态，形状记忆纤维膜中纤维表面的椭圆形微孔转变为圆形微孔，实现药物释放；因此本发明利用形状记忆纤维膜作为载药材料进行药物释放的的过程为智能可控过程；
3、本发明制备的形状记忆纤维膜具有生物相容性，形状记忆纤维膜中纤维表面微多孔结构，因而具有较高的比表面积，使本发明制备的形状记忆纤维膜具备良好的可吸附性并且提高了载药量；因此本发明拓展了形状记忆聚合物微纳米纤维在生物医学领域的应用，在药物释放方面具有强大的应用前景；
4、本发明制备的形状记忆纤维膜具有优异的热驱动形状记忆性能，在60℃的驱动下只需要4s便可以实现快速恢复，本发明将形状记忆纤维膜作为载药材料进行药物释放的速度较快。
附图说明：
图1为实施例1中得到的形状记忆纤维膜中纤维表面的SEM图片；从图1可以看出，本实施方式通过静电纺丝的方法得到纤维膜中的纤维表面具有微孔结构，并且为微孔圆形；
图2为实施例1中得到的形状记忆纤维膜拉伸后的纤维表面的SEM图片；从图2可以看出，在加热台上拉伸后的具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜没有熔融现象，经过拉伸变形后，纤维膜中的纤维表面微孔结构的形貌由圆形变为椭圆形；
图3为实施例1中得到的形状记忆纤维膜在加热处理后变形恢复后的纤维表面的SEM图片；
从图3可以看出，纤维表面拉伸变形的椭圆形微孔结构在加热处理后恢复到初始的圆形，保持了纤维的原有形貌，也就是说，从微观角度证明了纤维表面的微孔结构可以在热驱动下恢复到初始状态。
具体实施方式：
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意合理组合。
具体实施方式一：本实施方式具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜的制备方法按以下步骤进行；
将生物降解聚合物溶于有机溶剂中，在室温下搅拌至聚合物完全溶解，得到聚合物溶液；将聚合物溶液转入静电纺丝装置的注射器中，采用静电纺丝装置将聚合物溶液静电纺丝成型，得到具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜；
所述生物降解聚合物为聚乳酸、聚己内酯、聚氨酯中的一种或几种按任意比例混合的混合物。
本实施方式制备方法得到的具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜中纤维的直径为500nm～5μm；本发明静电纺丝成型过程中，由于纺丝液中高导电性有机溶剂的挥发使制备的纤维膜中纤维表面呈微孔结构，与表面光滑的连续纤维相比具有更大的比表面积。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺中的一种或几种按任意比例混合的混合物。其他步骤和参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述聚合物溶液的质量浓度为8～15％。其他步骤和参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述静电纺丝工艺参数为：聚合物溶液流速为1～3mm/min，纺丝电压为10～25kV，接收距离为10～16cm。其他步骤和参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜作为载药材料进行药物释放的应用。
本实施方式的有益效果为：
1、本实施方式通过静电纺丝工艺制备的具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜为无纺结构，纤维膜中的纤维表面具有均匀的微孔结构，通过静电纺丝工艺能够实现纤维表面的孔结构的形状和大小的控制，制备工艺简单；
2、本实施方式具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜使用过程中，因为作为载药材料的形状记忆纤维膜具有形状记忆功能，因此可以通过加热处理或超声处理实现调节纤维表面微孔结构的大小和形状，进而实现载药和药物释放；其中，初始的形状记忆纤维膜为呈无纺结构，初始的形状记忆纤维膜中纤维表面的微孔呈圆形，在加热及拉伸处理下，初始的形状记忆纤维膜的形貌变从无纺结构变为取向结构，形状记忆纤维膜中纤维表面的圆形微孔转变为椭圆形，实现了药物的封锁，然后向封锁药物的形状记忆纤维膜施加形状记忆恢复措施进行形状记忆恢复，形状记忆恢复后取向结构的形状记忆纤维膜恢复到初始的状态，形状记忆纤维膜中纤维表面的椭圆形微孔转变为圆形微孔，实现药物释放；因此本实施方式利用形状记忆纤维膜作为载药材料进行药物释放的的过程为智能可控过程；
3、本实施方式制备的形状记忆纤维膜具有生物相容性，形状记忆纤维膜中纤维表面微多孔结构，因而具有较高的比表面积，使本发明制备的形状记忆纤维膜具备良好的可吸附性并且提高了载药量；因此本实施方式拓展了形状记忆聚合物微纳米纤维在生物医学领域的应用，在药物释放方面具有强大的应用前景；
4、本实施方式制备的形状记忆纤维膜具有优异的热驱动形状记忆性能，在60℃的驱动下只需要4s便可以实现快速恢复，本实施方式将形状记忆纤维膜作为载药材料进行药物释放的速度较快。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五不同的是：具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜作为载药材料进行药物释放的方法具体为：
一、药物吸附：将具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜置于药物水溶液中进行超声处理，然后取出可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜，在室温下干燥，得到载药的可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜；
超声震荡时间为5～15min；
二、药物封锁：将载药的可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜置于加热台上加热后进行拉伸处理，得到药物封锁的形状记忆纤维膜；
所述加热温度为40～60℃，加热时间为3～5min；所述拉伸处理的拉伸变形量为50～150％；
三、药物释放：向药物封锁的形状记忆纤维膜施加形状记忆恢复措施进行形状记忆恢复，即完成药物释放；
所述形状记忆恢复措施为加热处理或超声处理。其他步骤和参数与具体实施方式五相同。
本实施方式的有益效果为：
1、本实施方式通过静电纺丝工艺制备的具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜为无纺结构，纤维膜中的纤维表面具有均匀的微孔结构，通过静电纺丝工艺能够实现纤维表面的孔结构的形状和大小的控制，制备工艺简单；
2、本实施方式具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜使用过程中，因为作为载药材料的形状记忆纤维膜具有形状记忆功能，因此可以通过加热处理或超声处理实现调节纤维表面微孔结构的大小和形状，进而实现载药和药物释放；其中，初始的形状记忆纤维膜为呈无纺结构，初始的形状记忆纤维膜中纤维表面的微孔呈圆形，在加热及拉伸处理下，初始的形状记忆纤维膜的形貌变从无纺结构变为取向结构，形状记忆纤维膜中纤维表面的圆形微孔转变为椭圆形，实现了药物的封锁，然后向封锁药物的形状记忆纤维膜施加形状记忆恢复措施进行形状记忆恢复，形状记忆恢复后取向结构的形状记忆纤维膜恢复到初始的状态，形状记忆纤维膜中纤维表面的椭圆形微孔转变为圆形微孔，实现药物释放；因此本实施方式利用形状记忆纤维膜作为载药材料进行药物释放的的过程为智能可控过程；
3、本实施方式制备的形状记忆纤维膜具有生物相容性，形状记忆纤维膜中纤维表面微多孔结构，因而具有较高的比表面积，使本发明制备的形状记忆纤维膜具备良好的可吸附性并且提高了载药量；因此本发明拓展了形状记忆聚合物微纳米纤维在生物医学领域的应用，在药物释放方面具有强大的应用前景；
4、本实施方式制备的形状记忆纤维膜具有优异的热驱动形状记忆性能，在60℃的驱动下只需要4s便可以实现快速恢复，本实施方式将形状记忆纤维膜作为载药材料进行药物释放的速度较快。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六不同的是：步骤一所述的药物为水溶性药物；其他步骤和参数与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式六或七不同的是：步骤三所述加热处理工艺为：加热温度为40～60℃，加热时间为3～4s。其他步骤和参数与具体实施方式六或七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式六至八之一不同的是：步骤三所述超声处理工艺为：超声时间为1～60s；超声功率为5～30W；超声频率为0.5～5MHz。其他步骤和参数与具体实施方式六至八之一相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例1：
本实施例具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜的制备方法按以下步骤进行：
将生物降解聚合物溶于有机溶剂中，在室温下搅拌至聚合物完全溶解，得到聚合物溶液；将聚合物溶液转入静电纺丝装置的注射器中，采用静电纺丝装置将聚合物溶液静电纺丝成型，得到具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜；
所述生物降解聚合物为聚乳酸；所述有机溶剂为二氯甲烷；所述聚合物溶液的质量浓度为10％；所述静电纺丝工艺参数为：聚合物溶液流速为2mm/min，纺丝电压为20kV，接收距离为13cm。
本实施例制备方法得到的具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜中纤维的直径为2μm；本发明静电纺丝成型过程中，由于纺丝液中高导电性有机溶剂的挥发使制备的纤维膜中纤维表面呈微孔结构，与表面光滑的连续纤维相比具有更大的比表面积。
获取实施例1中制备的形状记忆纤维膜中纤维表面的SEM图片，如图1所示；对实施例1中制备的形状记忆纤维膜置于50℃加热台上加热4min，然后拉伸处理；拉伸处理的拉伸变形量为100％；获取拉伸后的形状记忆纤维膜中纤维表面的SEM图片，如图2所示；对拉伸后的形状记忆纤维膜进行加热处理工，加热处理工艺为：加热温度为60℃，加热时间为4s，获取加热处理后的形状记忆纤维膜中纤维表面的SEM图片，如图3所示；
从图1可以看出，本实施方式通过静电纺丝的方法得到纤维膜中的纤维表面具有微孔结构，并且为微孔圆形；从图2可以看出，在加热台上拉伸后的具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜没有熔融现象，经过拉伸变形后，纤维膜中的纤维表面微孔结构的形貌由圆形变为椭圆形；从图3可以看出，纤维表面拉伸变形的椭圆形微孔结构在加热处理后恢复到初始的圆形，保持了纤维的原有形貌，也就是说，从微观角度证明了纤维表面的微孔结构可以在热驱动下恢复到初始状态。
实施例2：
利用实施例1制备的具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜作为载药材料进行药物释放的方法按以下步骤进行：
一、药物吸附：将具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜置于药物水溶液中进行超声处理，然后取出可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜，在室温下干燥，得到载药的可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜；
所述的药物为盐酸环丙沙星；
超声震荡时间为10min；
二、药物封锁：将载药的可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜置于加热台上加热后进行拉伸处理，得到药物封锁的形状记忆纤维膜；
所述加热温度为50℃，加热时间为4min；所述拉伸处理的拉伸变形量为100％；
三、药物释放：向药物封锁的形状记忆纤维膜施加形状记忆恢复措施进行形状记忆恢复，即完成药物释放；
所述形状记忆恢复措施为加热处理；
所述加热处理工艺为：加热温度为60℃，加热时间为4s；
本实施例将药物封锁的形状记忆纤维膜施加形状记忆恢复措施进行形状记忆恢复，在60℃的驱动下只需要4s便可以实现快速恢复，说明本实施例将形状记忆纤维膜作为载药材料进行药物释放的速度较快。

Claims (4)

1.具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜作为载药材料进行药物释放的应用，其特征在于：具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜作为载药材料进行药物释放的方法具体为：
一、药物吸附：将具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜置于药物水溶液中进行超声处理，然后取出可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜，在室温下干燥，得到载药的可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜；超声震荡时间为5～15min；
二、药物封锁：将载药的可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜置于加热台上加热后进行拉伸处理，得到药物封锁的形状记忆纤维膜；
所述加热温度为40～60℃，加热时间为3～5min；所述拉伸处理的拉伸变形量为50～150％；
三、药物释放：向药物封锁的形状记忆纤维膜施加形状记忆恢复措施进行形状记忆恢复，即完成药物释放；
所述形状记忆恢复措施为加热处理或超声处理。
2.根据权利要求1所述的具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜作为载药材料进行药物释放的应用，其特征在于：步骤一所述的药物为水溶性药物。
3.根据权利要求2所述的具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜作为载药材料进行药物释放的应用，其特征在于：步骤三所述加热处理工艺为：加热温度为40～60℃，加热时间为3～4s。
4.根据权利要求3所述的具有可调控纤维表面微孔结构的形状记忆纤维膜作为载药材料进行药物释放的应用，其特征在于：步骤三所述超声处理工艺为：超声时间为1～60s；超声功率为5～30W；超声频率为0.5～5MHz。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107970229B (zh) * 2018-01-23 2020-07-10 哈尔滨工业大学 一种能智能控制药物释放的形状记忆载药微纳米纤维膜及其制备方法
CN108939267B (zh) * 2018-05-28 2021-04-16 苏州大学 药物控释装置及其方法
CN115287822A (zh) * 2021-12-24 2022-11-04 浙江理工大学 一种基于加热拉伸法制备的聚偏氟乙烯亚微米细化纤维膜
CN114887204A (zh) * 2022-05-20 2022-08-12 深圳北芯生命科技股份有限公司 球囊导管

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014227631A (ja) * 2013-05-24 2014-12-08 日本製紙株式会社 ナノファイバー積層体
CN103861145B (zh) * 2014-03-10 2017-02-22 武汉大学 一种即刻交联技术用于制备大孔三维纳米纤维支架
CN105002658B (zh) * 2015-08-19 2017-11-03 哈尔滨工业大学 远程可控多形状记忆聚合物复合纤维膜的制备方法及驱动方法
CN107338575A (zh) * 2016-08-24 2017-11-10 桐乡守敬应用技术研究院有限公司 一种可感应外加磁场的纤维膜
CN106754367B (zh) * 2016-12-12 2019-06-21 吉林大学 通过静电纺丝制备载药细胞爬片的方法
CN107308500B (zh) * 2017-05-12 2020-09-11 广州迈普再生医学科技股份有限公司 一种组织修复膜及其制备方法及制成的载药组织修复膜

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