[发明专利]一种负载姜黄素的胶原‑PCL‑PVP复合微纳纤维膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及了一种负载姜黄素的胶原-PCL-PVP复合微纳纤维膜及其制备方法，属于生物医用材料制备领域。

背景技术

以静电纺丝技术制备的微纳纤维膜材料因其比表面积大、孔隙率高以及良好的物理机械性能等优点，已广泛应用于药物缓/控释放、滤纸、半透膜、生物传感器、能源储备、细胞载体、环境工程、组织工程支架等多种领域。聚己内酯（PCL）是一种半晶型高分子聚合物，具有优异的生物可降解性，目前美国FDA批准PCL用作手术缝线、药物控释、骨折固定和组织工程支架材料等的基材。然而，研究表明，PCL存在降解率慢、亲水性差等缺点，限制了其生物医学领域应用。聚乙烯吡咯烷酮（PVP）是一种无定形物，具有良好的亲水性、溶解性、成膜性、粘合性和配合性等，在生物医学领域常常用作润滑涂层、药物成分、外伤包扎带等。研究者常将PVP和PCL有机复合，取长补短。二者的复合静电纺丝也有研究，刘青青等人以二氯甲烷为溶剂，通过静电纺丝获得了PCL-PVP微纳纤维，亲水性得到了很大的提高（刘青青，贾永堂，朱湘英，等. PCL/PVP电纺复合纤维膜的制备及其亲疏水性能研究[J]. 产业用纺织品，2012（3）：11-15）；Kim G M等以氯仿和甲醇为溶剂，制备了PCL-PVP纤维，通过降解性实验和细胞实验发现，PVP的加入不仅加速了PCL纤维的降解还增强了它的细胞黏附性（Kim G M, Le K H T, Giannitelli S M, et al. Electrospinning of PCL/PVP blends for tissue engineering scaffolds[J]. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 2013, 24(6): 1425-1442）。然而，他们所获得的PCL-PVP复合纤维直径在1.5μm左右，纤维表面凹凸不平，呈“树皮”状，不利于细胞的增殖和迁移，再者，PVP与PCL本身的生物惰性也在一定程度上影响了其在生物材料领域中的应用。

型胶原具有低免疫性、促进细胞增殖、促进血小板凝聚、良好的生物相容性、生物可降解性等诸多生物特性，已被广泛应用于各型生物材料的制备。近年来，静电纺丝胶原制备组织工程支架材料日益受到关注，然而已发现，胶原在目前报道的常用静电纺丝溶剂中其三股螺旋结构基本不能完整保留，极大地降低了其优越的生物活性，限制了其医学应用，在静电纺丝后将胶原直接引入到微纳纤维支架中可能是保持其三股螺旋结构的最为简单的途径。

综上所述，本发明为了解决目前PVP-PCL静电纺丝微纳纤维膜平均直径大、纤维表面凹凸不平、生物惰性及静电纺丝胶原其三股螺旋结构不能保持等的问题，以二氯甲烷和乙醇为混合溶剂，通过静电纺丝制备得到纤维表面光滑的PVP-PCL复合微纳纤维膜，添加一定量的姜黄素使复合膜具有抗炎、抗氧化、抗菌等生物学功能，再将I型胶原通过浸渍法直接引入到复合膜中，使完整地保持了胶原本身的三股螺旋结构，该膜材料具有良好的生物相容性、亲水性、可生物降解性等优良性能，又兼具一定的抗炎、抗氧化、抗菌等功效，生物活性好，可用作组织工程支架、高级敷料、止血材料等。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种负载姜黄素的胶原-PCL-PVP复合微纳纤维膜。该膜材料具有良好的生物相容性、亲水性、可生物降解性等优良性能，又兼具一定的抗炎、抗氧化、抗菌等功效，生物活性好，能促进创面愈合和修复，可用作组织工程支架、高级敷料、止血材料等。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

（1）静电纺丝制备负载姜黄素的PCL-PVP复合微纳纤维膜：将以不同体积比例的二氯甲烷和乙醇混合，制备得到静电纺丝母液，其中二氯甲烷含量体积百分比为 50%～70%；接着将按质量比为8～2∶2～8将PCL与PVP共混，室温下搅拌至透明，配制成质量浓度为 6%～12%的混合液，再向上述PCL-PVP混合液中添加浓度为5～20mg/ml的姜黄素，室温下快速搅拌至完全溶解，得到静电纺丝母液，将静电纺丝母液注入静电纺丝机中进行静电纺丝，得到负载姜黄素的PCL-PVP复合微纳纤维膜；

（2）超声处理负载姜黄素的PCL-PVP复合微纳纤维膜：将步骤（1）制备得到的负载姜黄素的PCL-PVP复合微纳纤维膜浸泡在装有超纯水的超声波发生器中，在超声波频率为20～40 kHz、功率为50～100w下，对微纳膜实施间歇性超声波处理，每超声作用5～10min，停止作用5～10min，超声处理总时间为30～60min；