CN1727530A - 芯/壳结构的超细纤维膜材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种芯/壳结构的超细纤维膜材料及其制备方法，属于组织修复材料技术。该膜材料是由以直径为100－300nm的PVP纤维为芯，和以直径为300－600nm的PLA纤维为壳构成的芯/壳结构的超细纤维而形成，膜厚度为10μm－100μm。其制备方法包括以下过程：将重均相对分子质量为16～130万的PVP溶于N，N－二甲基甲酰胺与乙醇的混和溶剂，配成质量浓度为4－10％内毛细管电纺溶液；将PLA溶于N，N－二甲基甲酰胺与丙酮混和溶剂，配成质量浓度为20－25％外毛细管电纺溶液，将配好的两种溶液分别注入到同轴复合电纺装置中进行静电纺丝，形成厚度为10μm－100μm的薄膜材料。本发明的优点在于，由芯/壳结构超细纤维构成的膜材料，具有吸水率高、生物降解优良、细胞亲和性好等优点，其制备方法过程简单。

Description

芯/壳结构的超细纤维膜材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种芯/壳结构的超细纤维膜材料及其制备方法，更确切地说涉及一种PVP/PLA的芯/壳结构的超细纤维膜材料及其制备方法，属于组织修复材料技术。
背景技术
由静电纺丝可以制备直径为纳米级至亚微米级的超细纤维，由超细纤维所构成的无纺膜具有很高的孔隙率和比表面积，因此在药物释放载体、组织工程支架和功能材料等方面具有广阔的应用前景。近年来，对静电纺丝装置的改进使得静电纺丝技术得到了新的发展，同轴静电纺丝就是其中一种。利用这种新型静电纺丝方法可以将两种不同的原料制备成核/壳、中空以及多孔结构的超细纤维。
Larsen等人最早提出了同轴喷丝装置可以制备核/壳结构的纳米纤维设想，但是在他们实验中，不稳定性使其喷射细流和核/壳结构的纳米纤维遭到破坏，他们同时分析了很多影响同轴纺丝的因素，包括纺丝溶液的粘度、电导率、表面张力以及电压和流速的影响(Larsen G，Velarde-Ortiz R，Minchow K，et al.A method for making inorganic and hybrid(organic/inorganic)fibers and vesicles with diameters in the submicrometer and micrometerrange via sol-gel chemistry and electrically forced liquid jets.JAm Chem Soc 2003，125：1154-1155)。Sun[31]等人最早通过同轴静电纺丝技术制备出核壳结构的纳米纤维。他们对三种不同的体系进行了研究：①两种相同的聚合物，例如不同浓度的聚氧化乙烯(PEO)溶液；②两种不同的聚合物溶液，如PEO和聚十二烷基噻吩、PEO和聚砜；③聚合物和金属盐的溶液，例如聚乳酸(PLA)和二羧酸钯Pd(OAc)2(Sun ZC，Zussman E，Yarin AL，et al.Compound core-shell polymer nanofibers by co-electrospinning.Ad Mater 2003，15：1929-1932)。Yu等人研究了不同聚合物体系的同轴静电纺丝条件，以及聚合物单独电纺能力对整个体系的影响。他们研究的体系包括聚丙烯腈(PAN)/苯乙烯、PAN/丙烯腈-苯乙烯共聚物，聚苯胺/聚乙烯醇，丝素/PEO，并且得到了核/壳结构的纳米纤维(Yu JH，FridrikhSV，Rutledge GC.Production of submicrometer diameter fibers by two-fluid electrospinning.Ad Mater 2004，16∶1562-1566)。Huang等人制备出了以聚ε-己内酯(PCL)为壳、明胶(Gelatin)为核的纳米纤维，并讨论了明胶浓度对整体直径和核直径的影响。在此基础上，他们用同轴静电纺丝法和涂覆法制备出的核/壳结构纳米纤维分别进行了细胞培养实验，并对结果进行了对比，论证了同轴静电纺丝法所制备出的核/壳结构纳米纤维的生物活性(Zhang YZ，Huang ZM，Xu XJ，et al.Preparation of core-shell structured PCL-r-gelatin Bi-component nanofibers by coaxial electrospinning.Chem Mater 2004，16：3406-3409)。
现有的超细纤维修复膜材料，未见到PLA与两亲性聚合物复合静电纺丝形成的核/壳结构的超细纤维及其超细纤维膜的研究报道或发明专利。
发明内容
本发明的目的在于提供一种芯/壳结构的超细纤维膜材料及其制备方法，该膜材料具有负载油溶性或水溶性药物的功能，用作人工皮肤或人工软骨材料，具有在体内可降解、细胞亲和性好及促进坏损组织迅速康复的优点，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的：一种芯/壳结构的超细纤维膜材料，其特征在于，该膜材料是由以直径为100-300nm的聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)纤维为芯，和以直径为300-600nm的聚乳酸(PLA)纤维为壳构成的芯/壳结构的超细纤维而形成，膜厚度为10μm-100μm。
上述膜材料的制备方法，其特征在于包括以下过程：将重均相对分子质量( Mw)为16～130万的PVP溶于质量比为1/1的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)与乙醇的混和溶剂，配成浓度为4-10％内毛细管电纺溶液；将PLA溶于质量比为8/2的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)与丙酮混和溶剂，配成浓度为20-25％外毛细管电纺溶液。将配好的两种溶液分别注入到同轴复合电纺装置中，以外径为0.7-1.2mm和内径为0.3-0.7mm的两个毛细管组合成复合电纺喷口，在PVP溶液流速为0.05-0.5ml/h、PLA溶液流速为0.1-1.0ml/h、电压为5-10kV、接收距离为10-20cm的竖式电纺装置中进行静电纺丝，形成厚度为10μm-100μm的薄膜材料。
本发明的优点在于，由芯/壳结构超细纤维构成的膜材料，具有吸水率高、生物降解优良、细胞亲和性好等优点，其制备方法过程简单。
具体实施方式：
实施例1：
取0.6g Mw为130万的PVP，溶于DMF/乙醇为1/1的10mL混和溶剂中，配成内管电纺溶液；取 Mη为5万的PLA 2.2g，室温下溶于10mL DMF中配成外管电纺溶液。以内径为0.80mm、外径为1.20mm和内径为0.37mm、外径为0.70mm的两个毛细管组合成复合电纺喷口，分别将上述两种溶液注入到内毛细管和外毛细管中，在电压为6kV、接收距离为12cm、PVP溶液和PLA溶液的流量分别为0.05ml/h和0.1ml/h条件下进行电纺，经24h后在接收装置上收集到直径为300nm～600nm的PLA超细纤维膜材料，其中的超细纤维为内芯直径为100-300nm的PVP芯/壳结构纤维，并形成厚度为10μm-100μm的薄膜材料。
实施例2：
取0.8g Mw为80万的PVP，溶于DMF∶乙醇为1∶1的10mL混和溶剂中，配成内管电纺溶液；取 Mη为10万的d，1-PLA1.8g，室温下溶于10mL DMF中配成外管电纺溶液。以内径为0.80mm、外径为1.20mm和内径为0.37mm、外径为0.70mm的两个毛细管组合成复合电纺喷口，分别将上述两种溶液注入到内毛细管和外毛细管中，在电压为5kV、接收距离为12cm、PVP溶液和PLA溶液的流量分别为0.05ml/h和0.1ml/h条件下进行电纺，经24h后在接收装置上收集到直径为300nm～600nm的PLA超细纤维膜材料，其中的超细纤维为内芯直径为100-300nm的PVP芯/壳结构纤维，并形成厚度为10μm-100μm的薄膜材料。
实施例3：
取0.6g Mw为100万的PVP，溶于DMF∶乙醇为1∶1的10mL混和溶剂中，配成内管电纺溶液；取 Mη为5万的d，1-PLA 2.2g，室温下溶于10mL DMF中配成外管电纺溶液。以内径为0.80mm、外径为1.20mm和内径为0.37mm、外径为0.70mm的两个毛细管组合成复合电纺喷口，分别将上述两种溶液注入到内毛细管和外毛细管中，在电压为6kV、接收距离为12cm、PVP溶液和PLA溶液的流量分别为0.05ml/h和0.1ml/h条件下进行电纺，经24h后在接收装置上收集到直径为300nm～600nm的PLA超细纤维膜材料，其中的超细纤维为内芯直径为100-300nm的PVP芯/壳结构纤维，并形成厚度为10μm-100μm的薄膜材料。
实施例4：
取0.8g Mw为130万的PVP，溶于DMF∶乙醇为1∶1的10mL混和溶剂中，配成内管电纺溶液；取 Mw为25万乳酸-乙醇酸共聚物(80/20PLGA)0.6g，室温下溶于10mL DMF与四氢呋喃等体积的混和溶液中配成外管电纺溶液。以内径为0.80mm、外径为1.20mm和内径为0.37mm、外径为0.70mm的两个毛细管组合成复合电纺喷口，分别将上述两种溶液注入到内毛细管和外毛细管中，在电压为6kV、接收距离为12cm、PVP溶液和PLA溶液的流量分别为0.05ml/h和0.1ml/h条件下进行电纺，经24h后在接收装置上收集到直径为300nm～600nm的PLA超细纤维膜材料，其中的超细纤维为内芯直径为100-300nm的PVP芯/壳结构纤维，并形成厚度为10μm-100μm的薄膜材料。

Claims (2)

1.一种芯/壳结构的超细纤维膜材料，其特征在于，该膜材料是由以直径为100-300nm的聚乙烯基吡咯烷酮纤维为芯，和以直径为300-600nm的聚乳酸纤维为壳构成的芯/壳结构的超细纤维而形成，膜厚度为10μm-100μm。
2.一种制备权利要求1所述的膜材料的方法，其特征在于包括以下过程：将重均相对分子质量为16～130万的聚乙烯基吡咯烷酮溶于质量比为1/1的N，N-二甲基甲酰胺与乙醇的混和溶剂，配成质量浓度为4-10％内毛细管电纺溶液；将聚乳酸溶于质量比为8/2的N，N-二甲基甲酰胺与丙酮混和溶剂，配成质量浓度为20-25％外毛细管电纺溶液，将配好的两种溶液分别注入到同轴复合电纺装置中，以外径为0.7-1.2mm和内径为0.3-0.6mm的两个毛细管组合成复合电纺喷口，在聚乙烯基吡咯烷酮溶液流速为0.05-0.5ml/h、聚乳酸溶液流速为0.1-1.0ml/h、电压为5-10kV和接收距离为10-20cm的竖式电纺装置中进行静电纺丝，形成厚度为10μm-100μm的薄膜材料。
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Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100460575C (zh) * 2006-10-20 2009-02-11 北京服装学院 一种溶液静电纺丝方法制备离子交换纤维的方法
CN100577897C (zh) * 2007-01-15 2010-01-06 中国科学院化学研究所 多流体复合静电纺丝装置
CN101831762A (zh) * 2010-04-08 2010-09-15 苏州大学 虎纹捕鸟蛛丝/聚乳酸复合纤维多孔膜及其制备方法
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
CN101413183B (zh) * 2007-10-16 2011-02-09 国家纳米科学中心 一种高分子静电纺丝薄膜及制法和在生物检测中的应用
CN101302303B (zh) * 2007-05-08 2011-07-20 中国科学院化学研究所 表面接枝改性的可生物降解及吸收的聚酯超细纤维膜及制法和装置与膜的用途
CN102499996A (zh) * 2011-11-04 2012-06-20 无锡中科光远生物材料有限公司 一种用于非病毒基因治疗的纤维膜及其制备方法
CN101736419B (zh) * 2009-12-07 2012-08-29 东华大学 采用电纺同轴纺丝头制备芯鞘结构纤维的方法
CN102733004A (zh) * 2012-07-06 2012-10-17 四川大学 一种高性能聚合物中空超细纤维及其制备方法
CN103800097A (zh) * 2012-11-14 2014-05-21 深圳迈普再生医学科技有限公司 一种组织修复用纤维膜及其制造方法和应用
CN103893819A (zh) * 2014-03-20 2014-07-02 北京大学第三医院 一种同轴静电纺丝纤维支架及其制备方法
CN103893817A (zh) * 2014-03-20 2014-07-02 北京大学第三医院 一种同轴静电纺丝纤维支架及其制备方法
CN104250859A (zh) * 2013-06-27 2014-12-31 中国科学院大连化学物理研究所 一种制备壳层为聚苯胺的电纺丝的方法
CN104577198A (zh) * 2013-10-11 2015-04-29 北京化工大学 基于芯/壳结构纤维膜的凝胶聚合物电解质及制备方法
CN105624830A (zh) * 2016-01-06 2016-06-01 东华大学 一种抗紫外pan/go同轴纳米纤维及其制备方法
CN106192402A (zh) * 2016-07-08 2016-12-07 陈小初 带超滤抗菌膜的抗菌防霉涤锦复合超细纤维及生产方法
CN106192069A (zh) * 2016-07-08 2016-12-07 陈小初 带超滤抗菌膜的阻燃涤锦复合超细纤维及生产方法
CN110025824A (zh) * 2019-04-15 2019-07-19 太原科技大学 一种壳核结构的取向组织工程支架制备方法
CN110935326A (zh) * 2019-12-12 2020-03-31 苏州大学 一种表面多孔且截面为藕状结构的纳米纤维微水分油水分离材料的制备方法
CN112642307A (zh) * 2020-12-11 2021-04-13 天津工业大学 一种同轴静电纺芳香聚酰胺超细中空纤维膜的制备方法
CN113318280A (zh) * 2021-04-09 2021-08-31 南通大学 一种骨再生超细纤维膜及其制备方法

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100460575C (zh) * 2006-10-20 2009-02-11 北京服装学院 一种溶液静电纺丝方法制备离子交换纤维的方法
CN100577897C (zh) * 2007-01-15 2010-01-06 中国科学院化学研究所 多流体复合静电纺丝装置
CN101302303B (zh) * 2007-05-08 2011-07-20 中国科学院化学研究所 表面接枝改性的可生物降解及吸收的聚酯超细纤维膜及制法和装置与膜的用途
CN101413183B (zh) * 2007-10-16 2011-02-09 国家纳米科学中心 一种高分子静电纺丝薄膜及制法和在生物检测中的应用
CN101736419B (zh) * 2009-12-07 2012-08-29 东华大学 采用电纺同轴纺丝头制备芯鞘结构纤维的方法
CN101831762A (zh) * 2010-04-08 2010-09-15 苏州大学 虎纹捕鸟蛛丝/聚乳酸复合纤维多孔膜及其制备方法
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
CN102499996A (zh) * 2011-11-04 2012-06-20 无锡中科光远生物材料有限公司 一种用于非病毒基因治疗的纤维膜及其制备方法
CN102733004A (zh) * 2012-07-06 2012-10-17 四川大学 一种高性能聚合物中空超细纤维及其制备方法
CN102733004B (zh) * 2012-07-06 2014-04-16 四川大学 一种高性能聚合物中空超细纤维及其制备方法
CN103800097A (zh) * 2012-11-14 2014-05-21 深圳迈普再生医学科技有限公司 一种组织修复用纤维膜及其制造方法和应用
CN103800097B (zh) * 2012-11-14 2016-12-21 深圳迈普再生医学科技有限公司 一种组织修复用纤维膜及其制造方法和应用
CN104250859A (zh) * 2013-06-27 2014-12-31 中国科学院大连化学物理研究所 一种制备壳层为聚苯胺的电纺丝的方法
CN104577198A (zh) * 2013-10-11 2015-04-29 北京化工大学 基于芯/壳结构纤维膜的凝胶聚合物电解质及制备方法
CN103893819A (zh) * 2014-03-20 2014-07-02 北京大学第三医院 一种同轴静电纺丝纤维支架及其制备方法
CN103893819B (zh) * 2014-03-20 2015-07-15 北京大学第三医院 一种同轴静电纺丝纤维支架及其制备方法
CN103893817B (zh) * 2014-03-20 2016-04-13 北京大学第三医院 一种同轴静电纺丝纤维支架及其制备方法
CN103893817A (zh) * 2014-03-20 2014-07-02 北京大学第三医院 一种同轴静电纺丝纤维支架及其制备方法
CN105624830A (zh) * 2016-01-06 2016-06-01 东华大学 一种抗紫外pan/go同轴纳米纤维及其制备方法
CN106192069A (zh) * 2016-07-08 2016-12-07 陈小初 带超滤抗菌膜的阻燃涤锦复合超细纤维及生产方法
CN106192402A (zh) * 2016-07-08 2016-12-07 陈小初 带超滤抗菌膜的抗菌防霉涤锦复合超细纤维及生产方法
CN106192069B (zh) * 2016-07-08 2018-07-03 陈小初 带超滤抗菌膜的阻燃涤锦复合超细纤维及生产方法
CN106192402B (zh) * 2016-07-08 2018-08-07 陈小初 带超滤抗菌膜的抗菌防霉涤锦复合超细纤维及生产方法
CN110025824A (zh) * 2019-04-15 2019-07-19 太原科技大学 一种壳核结构的取向组织工程支架制备方法
CN110935326A (zh) * 2019-12-12 2020-03-31 苏州大学 一种表面多孔且截面为藕状结构的纳米纤维微水分油水分离材料的制备方法
CN110935326B (zh) * 2019-12-12 2022-02-25 苏州大学 一种表面多孔且截面为藕状结构的纳米纤维微水分油水分离材料的制备方法
CN112642307A (zh) * 2020-12-11 2021-04-13 天津工业大学 一种同轴静电纺芳香聚酰胺超细中空纤维膜的制备方法
CN113318280A (zh) * 2021-04-09 2021-08-31 南通大学 一种骨再生超细纤维膜及其制备方法

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