[發明專利]多孔性電紡纖維的制備方法

有效

• 申請號: 200910031947.8
• 申請日: 2009-07-06
• 公開（公告）號: CN101586256A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 王伯初;王亞洲
• 申請（專利權）人: 江蘇泰靈生物科技有限公司
• 主分類號: D01D1/02
• 分類號: D01D1/02;D01D5/00;D01D10/00;A61K47/42;A61K47/36;A61K47/34
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明涉及材料領域，特別涉及一種多孔性電紡纖維的制備方法。

背景技術

超高比表面積纖維材料在高效化學和生物吸附分離材料、催化載體、高效傳感器、細胞和藥物分子載體、組織工程支架、組織修復替代物等方面具有廣泛的應用前景。

減小纖維直徑和/或在纖維上致孔可以提高纖維材料的比表面積。普通纖維材料的比表面積約0.1m²/g，當纖維直徑減小至100nm時，纖維材料的比表面積可提高至約44m²/g。電紡是制備直徑在納米至微米級纖維的一種簡單有效的方法，但大量制備直徑低于100nm的纖維仍有困難，而且直徑太小的纖維力學強度很低，應用范圍將受限制。因此，僅通過減小纖維直徑難以獲得超高比表面積纖維材料。相分離是制備普通多孔性材料的常見方法。國內外研究者將電紡技術與相分離技術結合，在制備多孔性電紡纖維方面進行了有益的嘗試。PratyushDayal等(Macromolecules，2007，40，7689-7694.)將異聚甲基丙烯酸甲酯與聚甲基丙烯酸甲酯分別溶于二氯甲烷和四氫呋喃中，利用聚合物溶液相分離速度和溶劑揮發速度的差異，成功制備了多孔性電紡納米纖維。李新松等(科學通報，2004，49，2160～2163)采用“電紡-相分離-瀝濾”法，將聚丙烯腈和聚乙烯吡咯烷酮溶于共溶劑中進行電紡，獲得共混物超細纖維，再將聚丙烯腈與聚乙烯吡咯烷酮進行相分離，利用聚乙烯吡咯烷酮溶于水的特點瀝濾洗出聚乙烯吡咯烷酮而致孔，所得超細纖維的截面呈現多孔結構，孔尺寸約30nm，直徑為2130nm的多孔性電紡纖維的比表面積達到了70m²/g以上。因此，通過制備多孔性電紡纖維可以獲得超高比表面積纖維材料。但多孔性電紡纖維的現有制備方法由于在滿足聚合物溶液相分離速度和溶劑揮發速度差異、以及聚合物溶解性質差異等方面的原因，使其受到一定的應用限制。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種多孔性電紡纖維的制備方法，操作簡單，成本低廉，環境污染小，適于工業化生產；所得多孔性電紡纖維形態良好，具有超高比表面積。

為達到此目的，本發明提供了一種多孔性電紡纖維的制備方法，包括以下步驟：

a、制備電紡液：將聚合物溶于有機溶劑中制成質量體積百分比為5～20％的溶液，向該溶液中加入粒徑為10nm～1μm的納米鹽使聚合物與納米鹽的質量比為1∶20～2∶1，混合均勻，得聚合物/納米鹽混合電紡液；

b、電紡：將步驟a的聚合物/納米鹽混合電紡液用靜電紡絲設備在外加電壓為5～30KV、電紡液流量為0.01～0.05mL/min、接收距離為5～30cm的條件下進行電紡，得聚合物/納米鹽復合電紡纖維；

C、鹽析：將步驟b的聚合物/納米鹽復合電紡纖維在納米鹽的溶析溶液中鹽析2～5小時，干燥，即得多孔性電紡纖維。

在本發明中，術語“納米鹽”指具有納米粒徑的金屬鹽顆粒。

進一步，所述聚合物為天然聚合物或合成聚合物，所述天然聚合物為膠原蛋白、纖維蛋白原和殼聚糖中的任一種；所述合成聚合物為聚乙交酯、聚丙交酯、聚己內酯、聚乙醇酸及其共聚物、嵌段共聚物和衍生物中的任一種；

進一步，所述有機溶劑為甲醇、三氟乙醇、六氟異丙醇、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、四氫呋喃和二甲基甲酰胺中的一種或多種；

進一步，所述納米鹽為氯化鈉、氯化鈣、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈣和碳酸氫鈣中的任一種；

進一步，在步驟a的聚合物/納米鹽混合電紡液中加入藥物，得聚合物/納米鹽/藥物混合電紡液，再經步驟b電紡和步驟c鹽析，制得載藥多孔性電紡纖維；

進一步，將藥物被動吸附至步驟c的多孔性電紡纖維的表面，制得載藥多孔性電紡纖維；

進一步，先在步驟a的聚合物/納米鹽混合電紡液中加入藥物，得聚合物/納米鹽/藥物混合電紡液，經步驟b電紡和步驟c鹽析，制得載藥多孔性電紡纖維，再將另一種藥物被動吸附至所得載藥多孔性電紡纖維的表面，制得載有多種藥物的多孔性電紡纖維；

進一步，所述藥物為肝素、雷帕霉素、紫杉醇、阿斯匹林、撲熱息痛、地塞米松、青蒿素、環前列腺素、水蛭素、血管內皮細胞生長因子、堿性成纖維細胞生長因子、神經生長因子、骨形態發生蛋白、神經膠質生長因子、轉化生長因子、表皮生長因子、血小板衍生生長因子和肝細胞生長因子中的一種或多種。