[发明专利]通过凝胶状水包油型乳液静电纺丝制备的具有核壳结构纳米纤维及方法

说明书

本发明公开了一种通过凝胶状水包油型乳液静电纺丝制备具有核壳结构纳米纤维的方法，包括以下步骤：(1)将亲水胶体溶解于溶剂中，得到水相溶液；(2)将含有疏水性活性物质的油相溶液加入到所述水相溶液中，混合均匀，得到凝胶状水包油型乳液；(3)将所述凝胶状水包油型乳液静电纺丝，得到具有核壳结构纳米纤维。本发明还公开了上述制备方法制备的具有核壳结构纳米纤维。该具有核壳结构纳米纤维以亲水型的胶体为壳，具有较好的生物相容性和生物可降解性；以亲油型的油相为核，适用于疏水性活性物质的包载。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种通过凝胶状水包油型乳液静电纺丝制备的具有核壳结构纳米纤维及方法。

背景技术

静电纺丝技术是聚合物溶液或熔体在高压静电作用下克服表面张力，在喷丝口形成泰勒(Taylor)锥，并高速喷射出聚合物射流，经力学拉伸和溶剂挥发，而固化形成纳米纤维结构的一种构建技术。静电纺丝纤维材料具有比表面积大、纤维连续性好、纤维膜孔径小、孔隙率高等优点，能够明显增强与细胞/组织的相互作用，影响细胞的胞吞、粘附、迁移、分化等生物学行为，也可以作为药物载体来提高药物的稳定性及控制药物释放的行为，展现出优越的特性和巨大的发展潜力。

其中，乳液静电纺丝是一种能够一步制备出具有核壳结构纳米纤维的技术方法。一般情况下，乳液静电纺丝液主要是利用油包水型的两相分散体系，在乳液中形成外部的聚合物有机溶液连续相与内部的药物水溶液分散相，同时使用两亲性质的乳化剂促进外相与内相之间的相互作用进而形成稳定的乳液，通过该方法制得的载药纳米纤维可有效解决负载药物的突释问题，提高了纳米纤维对负载物质的缓释、控释能力。授权公开号为CN103572508A的中国发明专利给出了《乳液电纺法制备可生物降解聚合物纳米纤维膜》，其特点是聚合物溶液经乳化后代替原本的均一、澄清的溶液进行电纺来制备聚合物纳米纤维膜。但是，由于乳液中起稳定作用的小分子表面活性剂通常具有生物毒性，这将很大程度上限制了此类聚合物纳米纤维膜在生物医药领域的应用。授权公开号为CN104947229A的中国发明专利给出了《一种通过Pickering乳液静电纺丝制备核壳结构载药纳米纤维的方法》，其特点是使用具有两亲性的改性纳米粒子作为乳化剂制备Pickering乳液，继而电纺制得具有核壳结构的载药纳米纤维。但是上述专利方法选用的药物载体材料均属于合成高分子材料，其存在着由于过高的疏水性粘附大量非特异性蛋白而造成外层胶原纤维化囊的形成，缺乏细胞的粘附位点与生物功能性而导致体内长期植入后修复效果不理想，以及部分聚合物降解后产物影响体内局部微环境等生物相容性问题，此外油包水型的乳液体系不适用于对疏水性药物的负载。

发明内容

本发明提供一种通过凝胶状水包油型乳液静电纺丝制备具有核壳结构纳米纤维的方法，制备的具有核壳结构纳米纤维特别适用于对疏水性活性物质的包载。

本发明提供了如下技术方案：

一种通过凝胶状水包油型乳液静电纺丝制备具有核壳结构纳米纤维的方法，包括以下步骤：

(1)将亲水胶体溶解于溶剂中，得到水相溶液；

(2)将含有疏水性活性物质的油相溶液加入到所述水相溶液中，混合均匀，得到凝胶状水包油型乳液；

(3)将所述凝胶状水包油型乳液静电纺丝，得到具有核壳结构纳米纤维。

本发明所采用的亲水胶体为可水化形成黏稠均相液且具有乳化稳定功能的亲水胶体，一方面能够提供静电纺丝所必需的粘度，另一方面能通过增加水相黏度以阻止或减弱分散的油滴发生迁移和聚合倾向来起到稳定乳液的作用。使用自身具有乳化作用的亲水胶体构建的乳液无需再添加任何乳化剂，水包油型乳液可用于疏水性活性物质的负载，电纺出的纤维具有良好的细胞粘附性，在组织工程、愈伤修复等生物医学领域中有着广阔的应用前景。

优选的，所述水相溶液中，亲水胶体的质量分数为5～25％。