[发明专利]静电自组装改性纳米纤维的生物医用材料制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种静电自组装改性纳米纤维的生物医用材料制备方法，属于高分子材料 生物医学应用领域。

背景技术

静电纺丝是聚合物溶液或熔体在高压电场下喷射形成纳米级纤维的过程。静电纺丝工 艺操作过程简单，并且由于所得到的纤维比常规方法得到的纤维细度小，所以纳米纤维膜 材料具有超高的比表面积和孔隙率，可以制得三维立体的多孔结构，是制备具有表面活性 的组织工程材料的常用方法。中国专利CN1467314A和CN101172164A通过在电纺聚合物溶液 中加入抗菌剂超细粒子和治疗性药物，然后对混合溶液进行静电纺丝，得到具有生物相容 性的纳米纤维材料，但是抗菌剂和治疗性药物的加入不利于静电纺丝过程中纤维的形成， 且生物活性材料由于聚合物材料的包覆不能完全发挥其活性，制约了其深入的应用。因此 制备一种表面具有良好生物相容性的纳米纤维生物材料成为组织工程发展中非常关键的 途径之一。

发明内容

本发明的目的是提供静电自组装改性纳米纤维的生物医用材料制备方法，以解决上述 生物相容性纳米纤维静电纺丝成型困难和生物活性差等问题。

本发明解决技术问题的技术方案如下：

一种静电自组装改性纳米纤维的生物医用材料制备方法，其特征在于，具体步骤为：

第一步：在室温下，在搅拌釜中将纺丝用非水溶性高分子聚合物以转速100-2500转/ 分搅拌溶解于溶剂中，得到质量分数为5-30％的电纺原料；

第二步：将第一步得到的电纺原料加入到静电纺丝装置中，在静电压为10-40千伏， 注射泵流速为0.3-4ml/h，喷丝头距接收屏距离为6-20cm的条件下进行静电纺丝，得到纳 米纤维模板材料；

第三步：将第二步制备的纳米纤维模板材料浸入浓度为0.01mg/ml-10g/ml的带有与之 相反电荷的弱聚电解质水溶液中，吸附平衡560分钟，用蒸馏水洗涤5-30分钟，空气吹干； 将干燥后的材料浸入浓度为0.01mg/ml-10g/ml的带有与之相反电荷的弱聚电解质水溶液 中，吸附平衡560分钟，用蒸馏水洗涤5-30分钟，空气吹干；交替重复以上步骤2-50次， 使生物活性弱聚阴阳离子交替附着在纳米纤维模板材料表面，从而制得静电自组装改性纳 米纤维的生物医用材料。

所述的非水溶性高分子聚合物为醋酸纤维素、纤维素、壳聚糖、乙烯-乙烯醇共聚物、 尼龙6、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚异丁烯、聚丙烯腈、聚己内酯、聚醋酸乙烯、 聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚氨酯、聚亚氨酯、聚偏氟乙烯、聚碳酸酯、环氧树脂、 聚硅氧烷、甲壳素、葡聚糖、纤维蛋白、丝蛋白、明胶、琼脂、透明质酸、硫酸软骨素、 胶原、角叉胶、藻酸钠以及藻酸钙中的一种或两种以上的混合物。

所述的溶剂为丙酮、乙醇、甲酸、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、 氯仿、二氯甲烷、甲醇、乙醚、二甲基亚砜、苯、四氯化碳、1，2-二氯乙烷、1，1-二氯乙 烷、异丙醇、醋酸、尿素、水、三氯乙烷、2-甲氧基乙醇、1，1，2-三氯乙烯、1，2-二甲氧 基乙烷、1，2，3，4-四氢化萘、2-乙氧基乙醇、环丁砜、嘧啶、甲酰胺、正己烷、氯苯、二 氧杂环己烷、乙腈、乙烯基乙二醇、甲苯、甲基环己烷、1，2-二氯乙烯、二甲苯、环己烷、 N-甲基吡咯烷酮、戊烷、乙酸、苯甲醚、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、戊醇、乙酸 丁酯、三丁甲基乙醚、乙酸异丙酯、甲乙酮、异丙基苯、乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸异丁 酯、乙酸甲酯、3-甲基-1-丁醇、甲基异丁酮、2-甲基-1-丙醇、乙酸丙酯、1，1-二乙氧基 丙烷、1，1-二甲氧基甲烷、2，2-二甲氧基丙烷、异辛烷、异丙醚、甲基异丙酮、甲基四氢 呋喃、石油醚、三氯乙酸、三氟乙酸以及吡啶中的一种或两种以上的混合物。

所述的弱聚电解质为弱聚阳离子或弱聚阴离子；所述的弱聚阳离子为壳聚糖、胶原、 聚乙烯亚胺、聚赖氨酸、聚丙烯基氨、聚丙烯基胺盐酸盐以及聚二甲基二烯丙基氯化铵中 的一种或两种以上的混合物；所述的弱聚阴离子为海藻酸钠、聚苯乙烯磺酸钠、硫酸葡聚 糖、硫酸软骨素、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸、肝素、硫酸肝素、白蛋白、聚谷氨酸、透 明质酸以及聚丙烯酸中的一种或两种以上的混合物。

与现有技术相比本发明的优点如下：