CN110592686B - 一种负载生长因子的微纳米复合膜 - Google Patents

一种负载生长因子的微纳米复合膜 Download PDF

Info

Publication number
CN110592686B
CN110592686B CN201910815649.1A CN201910815649A CN110592686B CN 110592686 B CN110592686 B CN 110592686B CN 201910815649 A CN201910815649 A CN 201910815649A CN 110592686 B CN110592686 B CN 110592686B
Authority
CN
China
Prior art keywords
growth factor
membrane
loaded
egg
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910815649.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110592686A (zh
Inventor
张正男
段书霞
韩涵
付迎坤
林建香
石沛龙
崔彬彬
王红磊
韩修恒
田崇
于肇锦
郝明
严子跃
佘开江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Yadu Industrial Co Ltd
Original Assignee
Henan Yadu Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Yadu Industrial Co Ltd filed Critical Henan Yadu Industrial Co Ltd
Priority to CN201910815649.1A priority Critical patent/CN110592686B/zh
Publication of CN110592686A publication Critical patent/CN110592686A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110592686B publication Critical patent/CN110592686B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14—Macromolecular materials
    • A61L27/18—Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14—Macromolecular materials
    • A61L27/20—Polysaccharides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14—Macromolecular materials
    • A61L27/22—Polypeptides or derivatives thereof, e.g. degradation products
    • A61L27/222—Gelatin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14—Macromolecular materials
    • A61L27/22—Polypeptides or derivatives thereof, e.g. degradation products
    • A61L27/227—Other specific proteins or polypeptides not covered by A61L27/222, A61L27/225 or A61L27/24
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/54—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D1/00—Treatment of filament-forming or like material
    • D01D1/02—Preparation of spinning solutions
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0015—Electro-spinning characterised by the initial state of the material
    • D01D5/003—Electro-spinning characterised by the initial state of the material the material being a polymer solution or dispersion
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0061—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0076—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the collecting device, e.g. drum, wheel, endless belt, plate or grid
    • D01D5/0084—Coating by electro-spinning, i.e. the electro-spun fibres are not removed from the collecting device but remain integral with it, e.g. coating of prostheses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/412—Tissue-regenerating or healing or proliferative agents
    • A61L2300/414—Growth factors

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开了一种负载生长因子的微纳米复合膜，该微纳米复合膜是由载生长因子的蛋壳膜、蛋白膜、亲水微纳米纤维层和疏水微纳米纤维层组成，其是以蛋壳膜作为生长因子的直接载体，同时以盐析的方式将蛋白质作为包覆层沉积于负载生长因子的蛋壳膜表面形成蛋白膜，而后采用静电纺丝技术依次将亲水性微纳米纤维膜、疏水性微纳米纤维膜包裹于蛋白膜表面获得；其中的蛋白膜采用禽类蛋清经盐析沉积获得；该微纳米复合膜结构设计合理，使负载的生长因子具有缓释性，且构成膜层的材料具有保持生长因子活性的作用。

Description

一种负载生长因子的微纳米复合膜
技术领域
本发明涉及生物材料技术领域，具体涉及一种负载生长因子的微纳米复合膜及其制备方法和应用。
背景技术
生长因子作为细胞分泌的具有诱导和刺激细胞增殖、维持细胞存活等生物效应的水溶性蛋白质，对细胞增殖、组织修复和再生具有重要的促进作用，负载生长因子的材料在组织修复材料领域受到广泛关注；然而，生长因子直接使用时会因为存在的环境因素而失活，使其存在稳定性降低、寿命短，而达不到预期的生物效应。
目前，通常采用生物材料负载生长因子的方式将生长因子在一定的时间内持续释放给组织修复细胞，诱导受损组织修复和再生，目前负载生长因子生物材料主要以能形成水凝胶生物高分子材料为主，负载方式包括直接混合包覆、以及通过层层自组装、静电纺丝等技术将生长因子嵌入凝胶材料中，而通常水溶性的凝胶分子的机械强度差、且为了提高生长因子的负载量以及缓释行为等常需要添加额外的化学试剂，包括增强机械强度的无机填料、致孔剂、消泡剂、有机溶剂等，而化学物质的添加不可避免的会对生长因子的活性造成影响。
蛋壳膜作为一种具有纤维网状结构的半透膜，具有良好的透气性和力学性能以及满足生长因子负载的天然多孔结构，且孔结构分布均匀，孔径分布范围窄，为生长因子的负载提供充足的活性位点，且可有效控制生长因子的负载量和释放量；蛋壳膜主要有角蛋白、胶原蛋白等蛋白质构成，其和生长因子具有良好的生物相容性，有利于保持生长因子的生物活性，同时还含有透明质酸、硫酸软骨素等构成细胞外基质的主要成分，因此蛋壳膜作为生长因子的负载材料用于组织修复材料，具有良好的生物组织相容性、并且无毒无免疫原性，同时可有效保护和保持生长因子的活性。
因此，本发明以与生长因子具有良好相容性的蛋壳膜作为生长因子的直接载体，同时将蛋白质以盐析的形式包覆于生长因子表面，而后采用静电纺丝技术将纳米纤维膜包裹于负载生长因子的蛋壳膜表面构成外保护层获得一种负载生长因子的微纳米复合膜，该复合膜作为促组织修复材料在医用敷料以及组织工程支架材料等领域具有良好的应用价值。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种负载生长因子的微纳米复合膜，该复合膜具有良好的生物相容性，且能有效保持生长因子的生物活性，用于组织修复材料，具有良好的生长因子缓释能力，解决了目前负载生长因子的组织修复材料中生长因子易失活以及负载量和缓释速度难以控制的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：
一种负载生长因子的微纳米复合膜，其特征在于，是由载生长因子的蛋壳膜、蛋白膜、亲水纳米纤维层和疏水纳米纤维层组成，其是以蛋壳膜作为生长因子的直接载体，同时以盐析的方式将蛋白质作为包覆层沉积于负载生长因子的蛋壳膜表面形成蛋白膜，而后采用静电纺丝技术依次将亲水性纳米纤维膜、疏水性纳米纤维膜包裹于蛋白膜表面获得；所述的蛋白膜采用禽类蛋清经盐析沉积获得；其具体制备方法包括以下步骤：
(1)蛋白膜@载生长因子蛋壳膜的制备：
11)取新鲜禽类蛋，清洗干净，浸入氢氧化钠溶液中进行杀菌消毒，而后取出清洗至洗涤液呈中性，将蛋壳刺破，取出其中的蛋清和蛋黄，同时将蛋清和蛋黄分离后分别进行巴氏杀菌后储存待用；将蛋壳浸入醋酸溶液中浸泡，去除表层的蛋壳层，获得蛋壳膜，将蛋壳膜清洗至中性，剪切形成单层片状的蛋壳膜，待用；
12)将生长因子加入步骤11)分离出的蛋清中，搅拌超声均匀后，将步骤11)中单层片状的蛋壳膜浸入生长因子的蛋清液中，取出置于表面皿中，向其上滴加氯化钠溶液，而后取出蛋壳膜再次浸入生长因子的蛋清液中，取出后滴加氯化钠溶液，如此重复4-5次获得蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；
(2)疏水纳米纤维层@亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜的制备：
21)将亲水性生物高分子材料分散于去离子水中配制成纺丝液，将纺丝液注入注射器中，将步骤12)获得的蛋白膜@载生长因子蛋壳膜于环糊精溶液中浸泡15-20min后，取出附着于铝箔上，进行静电纺丝，获得亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；
22)将步骤11)中的蛋黄超声搅拌均匀形成蛋黄液，再将疏水性生物高分子材料分散于蛋黄液中，再向其中加入有机溶剂获得纺丝液，将纺丝液注入注射器中，将亲水纳米纤维@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜于环糊精溶液中浸泡15-20min后，取出附着于铝箔上，进行静电纺丝，获得疏水纳米纤维层@亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；
(3)负载生长因子的微纳米复合膜的制备
重复步骤(2)将蛋壳膜的另一面依次包裹亲水纳米纤维层和疏水纳米纤维层，获得负载生长因子的微纳米复合膜；
优选地，步骤11)中所述的禽类蛋为鸡蛋、鸭蛋、鹅蛋中的一种；
优选地，步骤11)中所述的生长因子与蛋清的重量比为：(0.01-0.05)∶1；所述的氯化钠溶液的浓度为2mol/L；所述生长因子的加入量为蛋壳膜面积的(0.001-0.005)g/cm2；
优选地，步骤(21)中所述的亲水性生物高分子材料由如下重量比的原料制备而成：透明质酸∶海藻酸盐∶聚乙二醇∶氨基化明胶＝1∶1∶2∶2；所述的纺丝液的浓度为20-50wt％；
进一步地，所述的氨基化明胶的制备方法为明胶与环氧基硅烷偶联剂反应之后，再与氨基试剂反应获得；
进一步地，所述的环氧基硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，所述的氨基试剂为乙二胺、二乙烯三胺、乙醇胺中的一种，所述的明胶、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、氨基试剂的摩尔比为1∶1-10∶0.5-10；
优选地，所述的环糊精溶液的质量百分浓度为18-20wt％；
优选地，步骤22)中所述的蛋黄液与疏水性生物高分子材料的重量比为0.1-1∶10；所述的有机溶剂为乙醇、氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃中的两种以上；所述的纺丝液的浓度为10-50wt％；
进一步地，所述的疏水性生物高分子材料由聚己内酯和聚乳酸等质量混合获得；
优选地，所述的静电纺丝参数为，纺丝电压为15-20kv，纺丝液接收距离为20-30cm，纺丝液流出速度为0.5-1mL/h；
本发明所述的负载生长因子的复合膜可应用于制作组织工程支架以及用于医用创面敷料；可针对具体的不同组织修复负载不同类型的促组织修复的生长因子或者药物。
本发明的有益效果是：
本发明的负载生长因子微纳米复合膜能有效保持生长因子的活性和存在稳定性，且富含促进组织修复的营养物质，其中负载的生长因子在常温下保持30天，生长因子的失活率不超过2.5％，且具有保持生长因子缓释的结构，生长因子具有良好的缓释行为，在组织修复材料应用领域具有良好的应用前景；
本发明的负载生长因子的复合膜层具有多层结构，从内层至外层依次是负载生长因子的蛋壳膜层、蛋白盐析沉积获得的蛋白层、亲水性纳米纤维层、疏水性纳米纤维层；其中蛋白层与亲水性纳米纤维层间以及亲水纳米纤维层与疏水纳米纤维层间皆以环糊精作为生物粘结剂，以化学键或静电作用的方式提高了层与层之间的结合强度，而避免后期使用过程中层与层间的脱落，提高了复合膜层的稳定性，同时也增强了外层微纳米纤维膜对内层负载生长因子的蛋壳膜的保护作用，提高了生长因子的存在稳定性；复合膜层用于组织修复材料，外层的疏水纳米纤维层减缓了亲水纳米纤维层的吸水速度，降低了其溶胀速度，而避免了位于最内层的生长因子瞬间释放，造成浓度过大的问题，可实现生长因子的缓释，有利于生长因子促修复作用的发挥；
本发明的生长因子的直接载体为蛋壳膜，蛋壳膜作为一种半透膜，具有纳米级的孔道结构，对于小分子的生长因子通过物理吸附的方式负载，也可通过化学键合的作用负载生长因子，以蛋壳膜作为生长因子的直接载体，有利于保持生长因子的活性，同时其表面采用盐析的方式沉积的蛋白膜，不仅具有保护生长因子的作用，还起到了控制生长因子释放速度的作用；
本发明的负载生长因子的复合膜最外层的疏水性纳米纤维膜中添加的蛋黄液中富含了卵磷脂以及多种维生素和矿物质，一方面提高了疏水性高分子材料的乳化能力，另一方面为促进组织修复提供了营养物质，且提高了疏水性纳米纤维与组织机体的相容性；同时也具有生长因子保护剂的作用。
附图说明
图1是本发明制备的负载生长因子的微纳米复合膜的表皮生长因子累积释放曲线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。
实施例1
一种负载生长因子的微纳米复合膜，是由载生长因子的蛋壳膜、蛋白膜、亲水纳米纤维层和疏水纳米纤维层组成，其是以蛋壳膜作为生长因子的直接载体，同时以盐析的方式将蛋白质作为包覆层沉积于负载生长因子的蛋壳膜表面形成蛋白膜，而后采用静电纺丝技术依次将亲水性纳米纤维膜、疏水性纳米纤维膜包裹于蛋白膜表面获得；所述的蛋白膜采用禽类蛋清经盐析沉积获得；其具体制备方法包括以下步骤：
(1)蛋白膜@载生长因子蛋壳膜的制备：
11)取新鲜鹅蛋，清洗干净，浸入氢氧化钠溶液中进行杀菌消毒，而后取出清洗至洗涤液呈中性，将蛋壳刺破小口，取出其中的蛋清和蛋黄，同时将蛋清和蛋黄分离后分别进行巴氏杀菌后储存待用；将蛋壳浸入醋酸溶液中浸泡，去除表层的蛋壳层，获得蛋壳膜，将蛋壳膜清洗至中性，剪切形成2cm×2cm单层片状的蛋壳膜，待用；
12)取步骤11)中蛋清1g，向其中加入0.01g表皮生长因子，搅拌超声均匀后，将步骤11)中单层片状的蛋壳膜浸入生长因子的蛋清液中，取出置于表面皿中，向其上滴加2mol/L氯化钠溶液，而后取出蛋壳膜再次浸入生长因子的蛋清液中，取出后滴加氯化钠溶液，如此重复4-5次获得蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；蛋壳膜表面表皮生长因子的负载量0.0025g/cm2；
(2)疏水纳米纤维层@亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜的制备：
21)取10g透明质酸、10g海藻酸钠、20g聚乙二醇、20g氨基化明胶分散于去离子水中配制成20wt％纺丝液，将纺丝液注入注射器中，将步骤12)获得的蛋白膜@载生长因子蛋壳膜于18wt％环糊精溶液中浸泡15-20min后，取出附着于铝箔上，进行静电纺丝，获得亲水纳米纤维@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；
22)取步骤11)中蛋黄0.1g超声分散形成蛋黄液，将5g聚己内酯和5g聚乳酸混合后分散于蛋黄液中，再向其中加入乙醇和氯仿的混合液搅拌均匀获得10wt％纺丝液，将纺丝液注入注射器中，将亲水纳米纤维@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜于环糊精溶液中浸泡15-20min后，取出附着于铝箔上，进行静电纺丝，获得疏水纳米纤维层@亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；
(3)负载生长因子的微纳米复合膜的制备
重复步骤(2)将蛋壳膜的另一面依次包裹亲水纳米纤维层和疏水纳米纤维层，获得负载生长因子的微纳米复合膜；
其中，所述的静电纺丝的参数为，纺丝电压为15kv，纺丝液接收距离为20cm，纺丝液流出速度为0.5mL/h；
氨基化明胶的制备：取1mol的明胶，向其中加入5molγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷于40℃搅拌反应2h，而后向其中加入2.5mol乙二胺，搅拌反应2h后即可获得氨基化明胶。
实施例2
一种负载生长因子的微纳米复合膜，是由载生长因子的蛋壳膜、蛋白膜、亲水纳米纤维层和疏水纳米纤维层组成，其是以蛋壳膜作为生长因子的直接载体，同时以盐析的方式将蛋白质作为包覆层沉积于负载生长因子的蛋壳膜表面形成蛋白膜，而后采用静电纺丝技术依次将亲水性纳米纤维膜、疏水性纳米纤维膜包裹于蛋白膜表面获得；所述的蛋白膜采用禽类蛋清经盐析沉积获得；其具体制备方法包括以下步骤：
(1)蛋白膜@载生长因子蛋壳膜的制备：
11)取新鲜鹅蛋，清洗干净，浸入氢氧化钠溶液中进行杀菌消毒，而后取出清洗至洗涤液呈中性，将蛋壳刺破小口，取出其中的蛋清和蛋黄，同时将蛋清和蛋黄分离后分别进行巴氏杀菌后储存待用；将蛋壳浸入醋酸溶液中浸泡，去除表层的蛋壳层，获得蛋壳膜，将蛋壳膜清洗至中性，剪切形成2cm×2cm单层片状蛋壳膜，待用；
12)取步骤11)中的蛋清1g，向其中加入生长因子0.02g，搅拌超声均匀后，将步骤11)中单层片状的蛋壳膜浸入生长因子的蛋清液中，取出置于表面皿中，向其上滴加2mol/L氯化钠溶液，而后取出蛋壳膜再次浸入生长因子的蛋清液中，取出后滴加氯化钠，如此重复4-5次获得蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；所述生长因子的加入量为蛋壳膜面积的0.005g/cm2
(2)疏水纳米纤维层@亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜的制备：
21)取10g透明质酸、10g海藻酸钠、20g聚乙二醇、20g氨基化明胶分散于去离子水中配制成35wt％纺丝液，将纺丝液注入注射器中，将步骤12)获得的蛋白膜@载生长因子蛋壳膜于20wt％环糊精溶液中浸泡15-20min后，取出附着于铝箔上，进行静电纺丝，获得亲水纳米纤维@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；
22)取步骤11)中的蛋黄0.55g超声分散形成蛋黄液，取5g聚己内酯和5g聚乳酸混合后分散于蛋黄液中，再向其中加入有机溶剂获得30wt％纺丝液，将纺丝液注入注射器中，将亲水纳米纤维@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜于20wt％环糊精溶液中浸泡15-20min后，取出附着于铝箔上，进行静电纺丝，获得疏水纳米纤维层@亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；
(3)负载生长因子微纳米复合膜的制备
重复步骤(2)将蛋壳膜的另一面依次包裹亲水纳米纤维层和疏水纳米纤维层，获得载生长因子微纳米复合膜。
其中，所述的静电纺丝的参数为，纺丝电压为15kv，纺丝液接收距离为25cm，纺丝液流出速度为0.5mL/h；
氨基化明胶的制备：取1mol的明胶，向其中加入5molγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷于40℃搅拌反应2h，而后向其中加入2.5mol乙二胺，搅拌反应2h后即可获得氨基化明胶。
实施例3
一种负载生长因子的微纳米复合膜，是由载生长因子的蛋壳膜、蛋白膜、亲水纳米纤维层和疏水纳米纤维层组成，其是以蛋壳膜作为生长因子的直接载体，同时以盐析的方式将蛋白质作为包覆层沉积于负载生长因子的蛋壳膜表面形成蛋白膜，而后采用静电纺丝技术依次将亲水性纳米纤维膜、疏水性纳米纤维膜包裹于蛋白膜表面获得；所述的蛋白膜采用禽类蛋清经盐析沉积获得；其具体制备方法包括以下步骤：
(1)蛋白膜@载生长因子蛋壳膜的制备：
11)取新鲜鹅蛋，清洗干净，浸入氢氧化钠溶液中进行杀菌消毒，而后取出清洗至洗涤液呈中性，将蛋壳刺破小口，取出其中的蛋清和蛋黄，同时将蛋清和蛋黄分离后分别进行巴氏杀菌后储存待用；将蛋壳浸入醋酸溶液中浸泡，去除表层的蛋壳层，获得蛋壳膜，将蛋壳膜清洗至中性，剪切形成4cm×4cm单层片状的蛋壳膜，待用；
12)取步骤11)中的蛋清2g，向其中加入生长因子0.08g，搅拌超声均匀后，将步骤11)中单层片状的蛋壳膜浸入生长因子的蛋清液中，取出置于表面皿中，向其上滴加2mol/L氯化钠溶液，而后取出蛋壳膜再次浸入生长因子的蛋清液中，取出后滴加氯化钠，如此重复4-5次获得蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；所述生长因子的加入量为蛋壳膜面积的0.005g/cm2；
(2)疏水纳米纤维层@亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜的制备：
取10g透明质酸、10g海藻酸钠、20g聚乙二醇、20g氨基化明胶分散于去离子水中配制成50wt％纺丝液，将纺丝液注入注射器中，将步骤12)获得的蛋白膜@载生长因子蛋壳膜于20wt％环糊精溶液中浸泡15-20min后，取出附着于铝箔上，进行静电纺丝，获得亲水纳米纤维@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；
22)取步骤11)中的蛋黄1g超声分散形成蛋黄液，取5g聚己内酯和5g聚乳酸混合后分散于蛋黄液中，再向其中加入有机溶剂获得50wt％纺丝液，将纺丝液注入注射器中，将亲水纳米纤维@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜于20wt％环糊精溶液中浸泡15-20min后，取出附着于铝箔上，进行静电纺丝，获得疏水纳米纤维层@亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；
(3)负载生长因子的微纳米复合膜的制备
重复步骤(2)将蛋壳膜的另一面依次包裹亲水纳米纤维层和疏水纳米纤维层，获得负载生长因子的微纳米复合膜；
其中，所述的静电纺丝的参数为，纺丝电压为20kv，纺丝液接收距离为30cm，纺丝液流出速度为1mL/h；
氨基化明胶的制备：取1mol的明胶，向其中加入5molγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷于40℃搅拌反应2h，而后向其中加入2.5mol乙二胺，搅拌反应2h后即可获得氨基化明胶。
对比例1
对比例1制备获得的复合膜与实施例3的制备方法基本相同，不同之处在于实施例3中外层包裹的疏水性纳米纤维层用亲水性纳米纤维层替代获得亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；
对比例2
对比例2制备获得的复合膜与实施例3的制备方法基本相同，不同之处在于没有将生长因子负载于蛋壳膜中，直接将生长因子与蛋白液混合涂覆于表面皿中，而后滴加氯化钠溶液使蛋白液盐析形成蛋白膜，而后在蛋白膜的表面依次包裹亲水性微纳米纤维层和疏水性微纳米纤维层；获得的蛋白膜的机械强度较差，不易成膜，膜结构较易断裂而使微纳米纤维层不易包裹；较难获得完整的纳米纤维@蛋白膜复合膜；
对比例3
对比例3制备获得的复合膜与实施例3的制备方法基本相同，不同之处在于直接将生长因子与蛋白液的混合液与亲水性高分子溶液混合获得纺丝液，经静电纺丝获得负载生长因子的亲水性纳米纤维膜，而后在其表面包裹疏水性纳米纤维膜获得疏水性纳米纤维@载生长因子亲水性纳米纤维复合膜；
对比例4
对比例4制备获得的复合膜与实施例3的制备方法基本相同，不同之处在于外层的疏水性纳米纤维层的制备中未添加蛋黄液；
对比例5
对比例5制备获得的复合膜与实施例3的制备方法基本相同，不同之处在于层与层之间的包裹过程中膜与膜间未填充环糊精，获得复合膜的机械强度降低，且存在脱层的现象；
微纳米复合膜中生长因子的稳定性考察
将本发明实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4、对比例5制备获得载生长因子的复合膜进行密封包装，在室温下储存7天后、15天、30天后分别检测复合膜中的生长因子的含量，计算复合膜中生长因子的损失量(％)＝(新制备的复合膜中生长因子的含量-储存一定时间后复合膜中生长因子的含量)/新制备的复合膜中生长因子的含量；计算结果如表1所示。
表1负载生长因子的微纳米复合膜中生长因子的损失量
Figure BDA0002186284830000081
由表1可知，本发明实施例1、2、3制备获得的负载生长因子的微纳米复合膜储存30天后，生长因子的失活率不超过2.5％，说明了本发明制备的复合膜具有良好的负载生长因子以及保持生长因子活性的能力；
对比例1-5是在实施例3的基础上的复合膜结构以及构成膜层的材料进行调整获得，从表中可以看出，对比例1、2、4的复合膜在储存30天后其中的生长因子的失活率超过了10％，说明了本发明的复合膜的结构以及构成复合膜层的材料在保持生长因子的活性方面具有重要作用；与实施例3相比，对比例1中复合膜外层包裹的疏水性的纳米纤维层用亲水性的纳米纤维层替代，其中生长因子的损失量较高，其是由于亲水性纳米纤维易吸收空气中的水分等而溶胀，孔隙结构张开，而使生长因子一方面释放出来，一方面被空气中的氧化性物质氧化失活；
对比例2中未负载蛋壳膜，其中生长因子损失量大的原因是：缺少了蛋壳膜的载体作用，形成膜层结构不规整，而造成其中的生长因子的附着点减少，使生长因子裸露而失活；
对比例3中将生长因子采用静电纺丝的技术直接纺丝，在纺丝的过程中生长因子的活性已受到破坏；
对比例4中疏水性纳米纤维纺丝液中未添加蛋黄液，其形成的复合膜中生长因子损失量大的原因在于：一方面因缺少蛋黄液而使纺丝液的均质性变差，使形成的纳米纤维结构紧密性差，使生长因子易释放损失，另一方面因缺乏蛋黄液，而使纳米纤维中缺少防止生长因子被氧化的还原性物质(如维生素等)，而造成生长因子的失活损失；
对比例5中层与层之间未添加环糊精，其生长因子的损失量大，是由于环糊精在层与层之间作为交联层，起到了固化膜层结构的目的，保证膜结构的紧密性；同时，环糊精的特殊包埋作用，对生长因子的缓释起到了一定的作用。
微纳米复合膜中生长因子的缓释曲线
取本发明实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2、对比例4、对比例5制备获得载生长因子的微纳米复合膜裁剪为2cm2，于Franz扩散池检测表皮生长因子的释放情况，绘制表皮生长因子累积释放率-时间曲线，复合膜中表皮生长因子的释放率曲线如图1所示。
由图1可知，本发明实施例1-3制备获得的负载生长因子的微纳米复合膜中表皮生长因子在48h内的释放量存在缓慢增加的过程，而对比例1、2、4、5中，生长因子在10-20h之间存在生长因子的突释，在20h时基本达到了完全释放，说明了本发明复合膜结构的设计以及复合膜层材料的合理组合对生长因子的缓释起到了决定性的作用。
综上，本发明制备获得的负载生长因子的微纳米复合膜具有保持生长因子活性以及良好的缓释生长因子的性能，在组织修复材料领域具有广泛的应用前景。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种负载生长因子的微纳米复合膜，其特征在于，是由载生长因子的蛋壳膜、蛋白膜、亲水微纳米纤维层和疏水微纳米纤维层组成，其是以蛋壳膜作为生长因子的直接载体，同时以盐析的方式将蛋白质作为包覆层沉积于负载生长因子的蛋壳膜表面形成蛋白膜，而后采用静电纺丝技术依次将亲水性纳米纤维膜、疏水性纳米纤维膜包裹于蛋白膜表面获得；所述的蛋白膜采用禽类蛋清经盐析沉积获得；其具体制备方法包括以下步骤：
（1）蛋白膜@载生长因子蛋壳膜的制备：
11）取新鲜禽类蛋，清洗干净，浸入氢氧化钠溶液中进行杀菌消毒，而后取出清洗至洗涤液呈中性，将蛋壳刺破，取出其中的蛋清和蛋黄，同时将蛋清和蛋黄分离后分别进行巴氏杀菌后储存待用；将蛋壳浸入醋酸溶液中浸泡，去除表层的蛋壳层，获得蛋壳膜，将蛋壳膜清洗至中性，剪切形成单层片状的蛋壳膜，待用；
12）将生长因子加入步骤11）分离出的蛋清中，搅拌超声均匀后，将步骤11）中单层片状的蛋壳膜浸入生长因子的蛋清液中，取出置于表面皿中，向其上滴加氯化钠溶液，而后取出蛋壳膜再次浸入生长因子的蛋清液中，取出后滴加氯化钠溶液，如此重复4-5次获得蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；
（2）疏水纳米纤维层@亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜的制备：
21）将亲水性生物高分子材料分散于去离子水中配制成纺丝液，将纺丝液注入注射器中，将步骤12）获得的蛋白膜@载生长因子蛋壳膜于环糊精溶液中浸泡15-20min后，取出附着于铝箔上，进行静电纺丝，获得亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；
22）将步骤11）中的蛋黄超声搅拌均匀形成蛋黄液，再将疏水性生物高分子材料分散于蛋黄液中，再向其中加入有机溶剂获得纺丝液，将纺丝液注入注射器中，将亲水纳米纤维@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜于环糊精溶液中浸泡15-20min后，取出附着于铝箔上，进行静电纺丝，获得疏水纳米纤维层@亲水纳米纤维层@蛋白膜@载生长因子蛋壳膜；
（3）负载生长因子的微纳米复合膜的制备
重复步骤（2）将蛋壳膜的另一面依次包裹亲水纳米纤维层和疏水纳米纤维层，即可获得负载生长因子的微纳米复合膜。
2.如权利要求1所述的负载生长因子的微纳米复合膜，其特征在于，步骤11）中所述的禽类蛋为鸡蛋、鸭蛋、鹅蛋中的一种。
3.如权利要求1所述的负载生长因子的微纳米复合膜，其特征在于，步骤11）中所述的生长因子与蛋清的重量比为：（0.01-0.05）∶1；所述的氯化钠溶液的浓度为2 mol/L；所述生长因子的加入量为蛋壳膜面积的（0.001-0.005）g/cm2。
4.如权利要求1所述的负载生长因子的微纳米复合膜，其特征在于，步骤（21）中所述的亲水性生物高分子材料由如下重量比的原料制备而成：透明质酸∶海藻酸钠∶聚乙二醇∶氨基化明胶=1∶1∶2∶2；所述的纺丝液的浓度为20-50wt%。
5.如权利要求4所述的负载生长因子的微纳米复合膜，其特征在于，所述的氨基化明胶的制备方法为明胶与环氧基硅烷偶联剂反应之后，再与氨基试剂反应获得。
6.如权利要求5所述的负载生长因子的微纳米复合膜，其特征在于，所述的环氧基硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，所述的氨基试剂为乙二胺、二乙烯三胺、乙醇胺中的一种，所述的明胶、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、氨基试剂的摩尔比为1∶1-10∶0.5-10。
7.如权利要求1所述的负载生长因子的微纳米复合膜，其特征在于，所述的环糊精溶液的质量百分浓度为18-20wt%。
8.如权利要求1所述的负载生长因子的微纳米复合膜，其特征在于，步骤22）中所述的蛋黄液与疏水性生物高分子材料的重量比为0.1-1∶10；所述的有机溶剂为乙醇、氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃中的两种以上；所述的纺丝液的浓度为10-50wt%。
9.如权利要求8所述的负载生长因子的微纳米复合膜，其特征在于，所述的疏水性生物高分子材料由聚己内酯和聚乳酸等质量混合获得。
10.如权利要求1所述的负载生长因子的微纳米复合膜，其特征在于，所述的静电纺丝参数为，纺丝电压为15-20kv，纺丝液接收距离为20-30cm，纺丝液流出速度为0.5-1mL/h。
CN201910815649.1A 2019-08-30 2019-08-30 一种负载生长因子的微纳米复合膜 Active CN110592686B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910815649.1A CN110592686B (zh) 2019-08-30 2019-08-30 一种负载生长因子的微纳米复合膜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910815649.1A CN110592686B (zh) 2019-08-30 2019-08-30 一种负载生长因子的微纳米复合膜

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110592686A CN110592686A (zh) 2019-12-20
CN110592686B true CN110592686B (zh) 2020-06-26

Family

ID=68856579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910815649.1A Active CN110592686B (zh) 2019-08-30 2019-08-30 一种负载生长因子的微纳米复合膜

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110592686B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111228040B (zh) * 2020-01-08 2021-06-25 河南亚都实业有限公司 一种可吸收防黏连敷料及其制备方法
CN116440330B (zh) * 2023-04-12 2023-11-14 山东第一医科大学附属省立医院(山东省立医院) 一种多功能防粘连生物膜及其制备方法和应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101829545A (zh) * 2010-05-12 2010-09-15 北京航空航天大学 一种利用蛋壳膜作为基体的重金属生物吸附剂及其制备方法
CN103006359A (zh) * 2012-12-24 2013-04-03 汪泱 仿生三维立体组织工程支架及其制备方法
EP1620038B1 (en) * 2003-05-02 2017-03-15 Board Of Regents, The University Of Texas System Drug releasing biodegradable fiber for delivery of therapeutics
CN106730018A (zh) * 2017-01-09 2017-05-31 山东皓尔生物工程有限公司 一种复合膜及其制备方法和应用
JP2018518319A (ja) * 2015-06-24 2018-07-12 バイオボテック エーエス 粒子状卵殻膜含有組織工学用足場
CN109731483A (zh) * 2018-12-26 2019-05-10 中国科学院深圳先进技术研究院 一种多维度亲疏水结构复合纳米纤维膜及其制备方法
CN109758611A (zh) * 2018-12-28 2019-05-17 佛山科学技术学院 一种活性生物组织工程支架的溶喷制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1620038B1 (en) * 2003-05-02 2017-03-15 Board Of Regents, The University Of Texas System Drug releasing biodegradable fiber for delivery of therapeutics
CN101829545A (zh) * 2010-05-12 2010-09-15 北京航空航天大学 一种利用蛋壳膜作为基体的重金属生物吸附剂及其制备方法
CN103006359A (zh) * 2012-12-24 2013-04-03 汪泱 仿生三维立体组织工程支架及其制备方法
JP2018518319A (ja) * 2015-06-24 2018-07-12 バイオボテック エーエス 粒子状卵殻膜含有組織工学用足場
CN106730018A (zh) * 2017-01-09 2017-05-31 山东皓尔生物工程有限公司 一种复合膜及其制备方法和应用
CN109731483A (zh) * 2018-12-26 2019-05-10 中国科学院深圳先进技术研究院 一种多维度亲疏水结构复合纳米纤维膜及其制备方法
CN109758611A (zh) * 2018-12-28 2019-05-17 佛山科学技术学院 一种活性生物组织工程支架的溶喷制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Natural and synthetic polymers for wounds and burns dressing;Mogosanu等;《INTERNATIONAL JOURNAL OF PHARMACEUTICS》;20140325;第463卷(第2期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110592686A (zh) 2019-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Layered nanofiber sponge with an improved capacity for promoting blood coagulation and wound healing
CN111228040B (zh) 一种可吸收防黏连敷料及其制备方法
CN112300420B (zh) 一种可注射抗菌互穿双网络水凝胶及其制备方法和应用
CN105268015B (zh) 一种抗菌性水凝胶复合材料及其制备方法
CN110592686B (zh) 一种负载生长因子的微纳米复合膜
US11511018B2 (en) Conductive biomimetic skin scaffold material with self-repairing function and a method of preparing the same
CN114028603B (zh) 促进皮肤伤口修复的双层不对称敷料及其制备方法
CN111991608B (zh) 一种创面覆盖物及其制备方法
CN112553785B (zh) 一种双层引导组织再生膜及其制备方法
CN104857569A (zh) 一种丝素与氧化石墨烯复合支架材料的制备方法
CN110917386B (zh) 干细胞海绵支架及制备方法和应用
JP2007236551A (ja) キチン誘導体複合材料及び医療用材料
CN107693835A (zh) 一种聚乙烯醇/胶原蛋白/季铵化壳聚糖静电纺丝复合纤维膜及其制备方法
CN1270240A (zh) 止血纤维及其制造方法
CN113769156A (zh) 兼具止血和创面修复的杂化纤维海绵及其制备方法
CN106084302B (zh) 自交联醛化纳米细菌纤维素功能性多孔材料及制备方法
CN115154642B (zh) 一种仿生非对称海绵敷料及其制备方法
CN110152055A (zh) 海藻酸胺化衍生物/细菌纤维素纳米晶复合凝胶构筑的功能性药物缓释医用敷料
CN111793899B (zh) 仿生纳米纤维材料及其制备方法与应用
CN110124085A (zh) 一种羊膜或微液滴包载药物的复合敷料及其制备方法
CN114306714A (zh) 一种干细胞复合生物材料用于皮肤再生修复的方法
CN117065075A (zh) 一种纳米纤维抗菌敷料及其制备方法
CN109316623B (zh) 一种包覆有活性分子的双层多孔生物可降解材料及其制备方法和应用
CN106975099A (zh) 一种制备胶原蛋白海绵的方法
CN113209365B (zh) 一种多功能封闭止血伤口敷料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant