[發明專利]一種一步法納米纖維水凝膠的制備方法

有效

• 申請號: 202010960792.2
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112111795B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 周志芳;周赳;張濤
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01F8/16;D01F8/10
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 宮建華

本發明公開了一種一步法納米纖維水凝膠的制備方法，包括靜電紡絲設備、注射器，所述注射器固定于靜電紡絲設備的上料位，所述注射器的尾端連通有連接軟管，所述連接軟管的尾端與靜電紡絲設備卡接，所述連接軟管的外口正對于靜電紡絲設備的收料輥，所述注射器為雙管注射器，本發明涉及水凝膠技術領域。通過對聚甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯進行酰肼基、醛基改性，再通過靜電紡制備出納米纖維聚甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯水凝膠，不需要粘合劑、熱能或紫外促進凝膠,該一步法制備的納米纖維水凝膠有較好的細胞相容性和可降解性,安全無毒，該納米纖維在干燥狀態(傷口敷料、屏障材料)和濕潤狀態(組織工程基質、藥物輸送)中有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及水凝膠技術領域，具體為一種一步法納米纖維水凝膠的制備裝置及方法。

背景技術

現有的靜電紡納米纖維水凝膠是利用揮發性有機溶劑在紡絲機和收集器之間的快速分離來制備固體納米纖維，而有機溶劑的使用限制了這種方法在細胞應用中的直接適用性,將紡制好的納米纖維經再經過化學或者物理交聯，獲得納米纖維水凝膠，所使用的交聯物通常是是不可降解的(戊二醛，光交聯)或者是非共價的，這些方法可能會引起細胞毒性，限制了它們的生物醫學應用,在這種情況下，發明靜電紡共價交聯的納米纖維水凝膠是有研究意義的。

聚乙二醇(peg)是一種親水性，非免疫原性、無細胞毒性和高度拒絕蛋白質的聚合物，peg基水凝膠是目前應用最廣泛的合成生物材料之一，本發明利用聚乙二醇和納米纖維水凝膠的這些優良性能，我們開發了一種一步法直接制備出可降解的納米纖維聚乙烯醇水凝膠。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種一步法納米纖維水凝膠的制備裝置及方法，已解決上述問題。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種一步法納米纖維水凝膠的制備裝置，包括靜電紡絲設備、注射器，所述注射器固定于靜電紡絲設備的上料位，所述注射器的尾端連通有連接軟管，所述連接軟管的尾端與靜電紡絲設備卡接，所述連接軟管的外口正對于靜電紡絲設備的收料輥，所述注射器為雙管注射器。

優選的，所述注射器的前端與靜電紡絲設備的收卷輥之間電性連接有電壓表。

一種一步法納米纖維水凝膠的制備方法，具體操作步驟如下：

步驟1)，聚甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯的酰肼基改性：取100ml二惡烷置于帶塞錐形瓶中，加入5g聚甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯和5g丙烯酸進行共軛反應，再加入2g偶氮二異丁酸二甲酯,放入水浴鍋中，加入5g已二酸二酰肼和2ml碳二亞胺，用HCl將PH調整至4.6，在70℃磁力攪拌反應5h，獲得酰肼基改性的聚甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯；

步驟2)，醛基改性：取50ml二惡烷置于帶塞錐形瓶中，加入5g聚甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯和5g甲基丙烯酰胺乙二醛，放入水浴鍋中，加入10ml鹽酸，加2g偶氮二異丁酸二甲酯,在70℃磁力攪拌反應5h，獲得醛基改性的聚甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯；

步驟3)，靜電紡：將上述所得兩種聚合物以10％w/v的濃度溶解于去離子水中，按照1：4的重量比加入聚氧化乙烯，裝入注射器單獨桶中，安裝在靜態混合器上，在端口處有一根鈍的16G的針頭，再將注射器安裝到靜電紡絲設備的注射泵上并通過連接軟管連接到靜電紡絲平臺，所用聚甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯的本體凝膠時間為45分鐘，為了確保可紡性，流速為7.5μL/min，使得聚合物在混合通道中停留時間與凝膠速率相匹配，確保可紡性的同時提高納米纖維的穩定性，電壓為8KV，采用鋁箔或鋁盤收集納米纖維，將收集到的納米纖維放入純水中，充分溶脹，既得納米纖維水凝膠。

(三)有益效果

本發明提供了一種一步法納米纖維水凝膠的制備裝置及方法。具備了以下有益效果：