一种负载黄芩苷的酪蛋白基静电纺丝复合纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种负载黄芩苷的酪蛋白基静电纺丝复合纤维及其制备方法。所述方法以酪蛋白为基质，首先在超声波驱动下实现黄芩苷在酪蛋白上的高效负载；其次，在超声波驱动下使酪蛋白与聚乳酸充分作用，实现黄芩苷的有效包封；最后采用静电纺丝技术制得复合纤维膜。本发明专利技术制得的酪蛋白基静电纺丝复合纤维直径为纳米级，纤维均一性好、载药量高、比表面积大、溶胀性好。另外，该纤维膜具有较好的表面疏水性，且对黄芩苷具有控释效果，可作为医用皮肤辅料，有利于提高黄芩苷的吸收利用率。而且，复合纤维基质均为生物安全材料，对人体器官无毒副作用，具有可降解性，不产生环境危害，符合生物医药产业高端制剂创新发展要求和绿色低碳发展理念。发展理念。发展理念。

【技术实现步骤摘要】
一种负载黄芩苷的酪蛋白基静电纺丝复合纤维及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生物医药及新材料领域，具体涉及一种负载黄芩苷的酪蛋白基静电纺丝复合纤维及其制备方法。
技术背景
[0002]黄芩苷（C
21
H
18
O
11
）是从双子叶植物黄芩根部分离得到的一种黄酮类化合物，具有抗炎、抑菌、抗肿瘤等多种药理作用。然而，黄芩苷在水中的溶解度低，极大限制了其在食品及医药行业的应用。为了改善黄芩苷的理化性质，众多研究者将其制备成各种类型的制剂。Chen等（2018）将黄芩苷和大豆磷脂共混后溶解于四氢呋喃中制得复合物，其对鸭1型甲肝病毒表现出优于游离黄芩苷的抑制作用。黄芩苷经β
‑
环糊精包合后，显著提高了其溶出速率和溶解度，且其相对口服生物利用度提高了2倍（Li et al., 2017）。可见，适宜的负载和包封有利于改善黄芩苷的理化性质及生物利用度。然而，上述制剂制备过程较为复杂。因此，有必要寻求一种简单易行的技术，构建黄芩苷的新制剂，改善其理化性质，扩大其应用范围。
[0003]静电纺丝技术是一种制备平均直径在亚微米到纳米范围内超细纤维的新工艺；静电纺丝具有简单易行、制备率较高、成本低、纤维性能可控等独特优点（Doshi et al., 1995）。静电纺丝纳米纤维具有纤维直径小，比表面积大、孔隙率高等特点，可对功能因子进行负载和控制释放，提高功能因子的溶出率（Chen et al., 2021；Huang et al., 2022）。
[0004]酪蛋白是牛奶中含量最高的蛋白质，由αs1
‑
，αs2
‑
，β
‑
，κ
‑
酪蛋白4部分组成，占牛奶蛋白的80%；其价格低廉，易于获得，可生物降解，并且具有较高的营养价值。酪蛋白具有双亲结构，可与活性分子自发结合，形成静态复合物，是负载活性分子的优良基质。另外，酪蛋白溶解性好，吸水性强，但其成纤性能较差，需要与其他大分子配合使用以改善其成纤性能。
[0005]聚乳酸是一种脂肪族热塑性聚酯，由玉米、土豆等可再生资源生产，具有安全性高、机械性能好、成本低等优点；并且具有良好的生物相容性和生物可降解性，是一种已被美国食品和药物管理局批准的医用辅料（Lorenzo et al., 2020；Armentano et al., 2013）。近年来，聚乳酸已被广泛用作静电纺丝基料，用于负载活性因子。有报道利用静电纺丝聚乳酸纤维负载香芹酚，实现了香芹酚的控释（Altan et al., 2018）。另外，采用静电纺丝技术制备的聚乳酸/丝素蛋白纳米纤维用于负载扶他林，可对扶他林进行控释，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出良好的抑制效果（Ma et al., 2022）。然而，聚乳酸单独作为纺丝基料制备的纤维水溶性、溶胀性极差，负载于其中的活性分子难以释放。因此，聚乳酸常与其他易溶大分子基料配合进行纺丝，一方面保持基质的成纤性能，另一方面改善纤维膜的机械强度及理化性质。
[0006]超声波是一种频率超出人类听觉（20 kHz）的声波。低频超声技术是近年来兴起的一种非热加工技术。超声波可在液体基质中产生空化效应和微流效应，引起强烈的湍流，产生较高的剪切力，提高粒子间的碰撞频率，从而削弱大分子团聚，改变其物理性质。另外，超
声波产生的空化作用亦可提高小分子与大分子、大分子与大分子间的结合作用（Yang et al., 2022）。
[0007]基于以上基础理论及研究现状，本专利技术通过大量试验，优选了酪蛋白和聚乳酸为基质，通过工艺优化形成了复合纤维静电纺丝工艺。首先，以酪蛋白为基质，在超声波驱动下实现黄芩苷在酪蛋白上的高效负载；其次，在超声波驱动下使酪蛋白与聚乳酸充分作用，实现黄芩苷的有效包封；最后采用静电纺丝技术制得复合纤维膜。本专利技术制得的酪蛋白基静电纺丝复合纤维直径为纳米级，并且纤维均一性好、载药量高、比表面积大、溶胀性好。另外，该纤维膜具有较好的表面疏水性，且对黄芩苷具有控释效果，可作为医用皮肤辅料，有利于提高黄芩苷的吸收利用率。
[0008]采用本专利技术技术制备负载黄芩苷的酪蛋白基静电纺丝复合纤维，具有工艺简单、加工成本低的优势。而且，复合纤维基质均为生物安全材料，对人体器官无毒副作用，具有可降解性，不产生环境危害，符合生物医药产业高端制剂创新发展要求和绿色低碳发展理念。该复合纤维既可作为外用敷料，用于皮肤患处黄芩苷的递送；也可用于美容敷料，用于黄芩苷及其他美容护肤因子的递送；还可加工成包装、保鲜膜，用于食品包装及保鲜，具有十分广泛的应用前景。
[0009]Armentano I, Bitinis N, Fortunati E, et al. Multifunctional nanostructured PLA materials for packaging and tissue engineering[J]. Progress in Polymer Science, 2013, 38(10
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11): 1 720
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carrying nanofibers for sustained drug
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releasing applications[J]. Nanomaterials, 2021, 11(5): 1 316.Chen Y, Yuan W J, Yang Y H, et al. Inhibition mechanisms of baicalin and its phospholipid complex against DHAV
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160.Huang H, Song Y D, Zhang Y Q, et al. Electrospun nanofibers: Current progress and a本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载黄芩苷的酪蛋白基静电纺丝复合纤维及其制备方法，其特征在于包括如下步骤和工艺条件：（1）原料制备：将酪蛋白溶于六氟异丙醇中，配制酪蛋白溶液；将黄芩苷溶于六氟异丙醇中，配制黄芩苷溶液，备用；（2）酪蛋白
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黄芩苷复合物制备：将步骤（1）中的酪蛋白溶液与黄芩苷溶液按照一定比例混合，总体积为20mL，置于带有循环水浴的双层烧杯中，采用超声仪进行脉冲式超声处理，获得酪蛋白
‑
黄芩苷复合物；（3）纺丝共混溶液的制备：将一定量的聚乳酸加入步骤（2）中的酪蛋白
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黄芩苷复合物溶液中，于一定温度水浴中磁力搅拌2h；再将上述溶液置于带有循环水浴的双层烧杯中，采用超声仪进行脉冲式超声处理；之后，将溶液继续置于一定温度的水浴中磁力搅拌平衡1h，获得纺丝共混溶液；（4）静电纺丝纤维制备：将步骤（3）中的纺丝共混溶液吸入适宜容积的注射器中，配备20G钢针，安装于注射泵上，采用静电纺丝机进行复合纤维制备。2.根据权利要求1所述的一种负载黄芩苷的酪蛋白基静电纺丝复合纤维及其制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述酪蛋白为酪蛋白酸钠、酸沉淀酪蛋白、酪蛋白胶束的一种或几种的混合物，其中蛋白质含量不低于70%；步骤（1）中所述的酪蛋白...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨敏，甄晨波，
申请(专利权)人：甘肃农业大学，
类型：发明
国别省市：