[發明專利]靜電紡天然材料無機納米粒子復合納米纖維的制備方法

無效

• 申請號: 201210272184.8
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN102787382A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 王紅聲;崔呈俊;何創龍;馮煒
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D01F4/00
• 分類號: D01F4/00;D01F9/00;D01F1/10;D01D5/00;A61L27/44;A61L27/02;A61L27/50;A61K9/00;A61K47/04;A61K47/36;A61K47/42
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本發明屬于納米纖維制備領域，特別涉及一種靜電紡天然材料無機納米粒子復合納米纖維的制備方法。

背景技術

制備納米纖維的方法很多，如：模板合成、自組裝、相分離和靜電紡絲等技術。相對與其他技術，靜電紡絲有其顯著的優勢。模板合成方法是指利用具有納米結構的模具，使材料形成纖維或者導管的結構，該方法的最大優勢就是使用模板可以將許多材料例如金屬、電子導電高分子、半導體材料、碳材料制備成納米級的纖維或導管，但是，該方法不能實現制備一對一的連續的納米纖維。相分離方法主要是使用不用的溶劑，冷凍及干燥的方法，經過溶解-凝固-萃取的一系列過程，制備出所需孔徑的泡沫狀多孔材料。但該方法需要很長一段時間才能是固體高分子轉為我們需要的泡沫狀多孔結構。自組裝技術是將一些分散的化合物自動組裝成我們需要的結構和功能，但其制備方法一樣需要很長的時間。靜電紡絲技術是指在高壓電場的條件下，使高分子紡絲液形成帶電的噴射流，在到達接收裝置之前噴射流中的溶劑揮發，帶電的高分子克服表面張力，并瞬間被拉伸上千萬倍，最后在接收裝置上形成相互纏繞的纖維網狀結構的納米纖維。該技術簡單方便，是唯一一種具有工業化前景可將多種高分子材料一對一連續制備出納米纖維的方法。

組織工程中支架材料必須具備良好的生物安全性，對細胞無毒害，并且具有生物可降解性和低免疫原性。天然材料正是具備了這種天然的特性，是我們進行組織工程支架研究的首選材料。靜電紡絲技術是制備適合細胞生長的納米纖維支架的方便、快捷的方法。大量研究也證實，細胞在小于自身尺度的納米纖維支架上具有更好的粘附、增殖和遷移特性。

生物活性分子的穩定性差，易被體內的一些酶降解或者遇到酸堿自行降解，同時半衰期短需要頻繁給藥，容易給病人帶來不良反應甚至產生毒性反應。為了提高這些生物信號分子的穩定性，提高它們的靶向性，降低由加大劑量帶來的毒性，必須采用合適的給藥系統。近年來，介孔硅作為藥物釋放載體的研究得到了人們的廣泛關注。同時介孔硅具有良好的生物相容性、高度有序的結構、比表面積高（≧900m²/g）、比孔容大(﹥0.9cm³/g)、孔徑均一且可調（2-50nm）、表面易修飾等特點，作為藥物和基因控釋載體具有獨特的優勢。所以，介孔硅技術的介入將使功能性支架的制備更為方便，支架的功能設計也將朝著更精細的方向發展。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種天然材料無機納米粒子復合納米纖維的制備方法。本發明操作簡單、反應條件溫和，實驗原料價格低廉，經濟性好，生物相容性好；本發明制備的復合納米纖維支架適用于組織修復，小分子抗癌藥物、核酸和生長因子等的控制釋放，性能穩定并易于保存，具有良好的應用前景。

本發明的一種天然材料無機納米粒子復合納米纖維的制備方法，包括：

（1）將模板劑加到稀堿水溶液中，油浴加熱到80-90℃，攪拌1-10h，逐滴加入正硅酸乙酯，模板劑、稀堿水溶液與正硅酸乙酯的比例為1-2g:500ml：5-10ml；用去離子水、無水乙醇依次離心洗滌，干燥，在體積比為1:100的質量分數38%的HCL與無水乙醇的混合液中回流除去模板劑，得到冷凍干燥的介孔硅；

（2）將天然材料溶于溶劑中配制成天然材料溶液；

（3）將步驟（1）制備的產物介孔硅加入步驟（2）的天然材料溶液中制備成均勻懸浮液，然后進行靜電紡絲，得到天然材料介孔硅復合納米纖維；

（4）所得納米纖維在質量百分比濃度0.5-2%的京尼平溶液蒸汽或者體積分數75%的乙醇蒸汽中熏蒸交聯0-48h，得到交聯程度不同的納米纖維支架。

所述步驟（1）中的模板劑為十六烷基三甲基溴化銨。

所述步驟（1）中的稀堿水溶液為質量百分比為3%的氟化銨或者氫氧化鈉溶液。

所述步驟（1）中的介孔硅粒徑為5-100nm，比表面積為200-1200m²/g，粒子大小可調控；介孔硅為空載介孔硅或包裹染料、生長因子、核酸、生物酶或藥物等的介孔硅；染料包括：異硫氰酸熒光素或尼羅紅等；生長因子包括：磷酸鞘氨醇、血管內皮生長因子、堿性成纖維細胞生長因子或表皮生長因子等；核酸包括MicroRNA、siRNA、mRNA、tRNA或rRNA等；生物酶包括：果膠酶、蛋白酶、脂肪酶、過氧化氫酶或淀粉酶等；藥物包括：阿霉素、地塞米松、洛莫司汀、丹參酮、卡莫司汀、右雷佐生、磷酸氟達拉濱、卡培他濱、紫杉醇、替吉奧、奧沙利鉑、多西他賽、長春瑞濱、欖香烯、羥基喜樹堿或熒光素鈉等。