用串珠纤维担载蛋白颗粒的组织工程纤维支架的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用串珠纤维担载蛋白颗粒的组织工程纤维支架的制备方法，其特征在于，具体步骤为：第一步：A溶液的配制：将高聚物溶于溶剂中，得到A溶液；第二步：B溶液的配置：在A溶液中加入蛋白颗粒，磁力搅拌均匀，得到B溶液；第三步：静电纺丝：将B溶液加入注射器中，设定纺丝电压、纺丝速度和纺丝距离，静电纺丝，在接收器上收集纤维膜；第四步：将收集到的纤维膜在室温下静置晾干，剥离接收器，得到用串珠纤维担载蛋白颗粒的组织工程纤维支架。本发明专利技术在静电纺的过程中，将颗粒蛋白颗粒药物包埋在纤维的串珠内，改善了药物的体外释放性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种药物
的组织工程纤维支架的制备方法，特别是一种利用静电纺纤维的串珠担载蛋白颗粒的组织工程纤维支架的制备方法。
技术介绍
对静电纺纤维载药系统的研究从21世纪初开始，2002年Kenawy等人发表了题为 Release of tetracycline hydrochloride from electrospun poly (ethylene-co-vinylacetate), poly (lactic acid), and a blend 的论文(见Journal of Controlled Release, 2002,81 (I) :57_64),同年，Zong 等人发表了题为 Structure and process relationship of electrospun bioabsorbable nanofiber membranes (见 Polymer, 2002,43 (16) =4403-4412)的论文，都提出利用静电纺纤维担载药物的想法。其中 Kenawy以聚乳酸(PLA)、聚乙烯一醋酸乙烯酯(PEVA)、PLA与PEVA以50/50的混合比例为高聚物进行静电纺丝，所担载的模型药物为盐酸四环素；Zong以聚右旋乳酸为高聚物进行静电纺丝，担载模型药物为美福仙。两个实验结果均表明，利用静电纺方法能够成功地使纤维担载药物，但是药物释放难以控制，特别是存在严重的突释现象。为缓解药物的突释，采用了一些新的静电纺制备方法，如同轴静电纺和乳液静电纺(见中国专利“担载蛋白的组织工程纤维支架的制备方法”，公开号CN 102188755A)。 同轴静电纺用于制备一种具有壳/核结构的纳米纤维，核的部分用于担载药物，壳的部分用来控制药物向纤维外扩散。Huang等人以聚己丙酰胺为壳层，白藜芦醇和硫酸庆大霉素分别为芯层进行同轴静电纺丝，体外释放结果表明，两种药物均没有出现明显的突释现象 (见!Encapsulating drugs in biodegradable ultrafine fibers through co-axial electrospinning. Journal of Biomedical Materials Research Part A,2006,77A(I) 169-179.)。而对于水溶性的药物，人们倾向于用乳液静电纺丝法将药物包覆于纤维中。 Tian等人采用乳液静电纺将牛血清白蛋白和血管内皮生长因子，葡聚糖和血管内皮生长因子两种药物组合分别包覆于聚乳酸一己内酯共聚物的纳米纤维中，体外释放结果表明，两种药物组合均未见突释产生(见Emulsion electrospun vaseular endothelial growth factor encapsulated poly (1-lactic acid-co- ε-caprolactone) nanofibers for sustained release in cardiac tissue engineering. Journal of Materials Science, 2012,47 :3272_3281)。虽然同轴静电纺和乳液静电纺改善了担载药物的突释问题，但是所使用的模型药物均为纳米级粒径药物或可溶于纺丝液的药物。对于蛋白药物，为了在纤维支架的制备过程中保护蛋白的活性和构象，采用多糖颗粒包覆药物是一种新颖的蛋白药物保护方法，可避免蛋白药物在制剂和体外释放过程中失活(见中国专利“利用冷冻相分离制备多糖玻璃体微粒的方法”，公开号CN 1887276A)， 所制备的药物粒径分布为0. I 10 μ m。在此基础上，用静电纺方法在纤维上担载蛋白颗粒，具有蛋白担载量高的优点，是组织工程用药物支架的理想制备方式。但是由于静电纺方法所制备的纤维直径多为几百纳米，没有能力担载具有微米级粒径的颗粒药物，因此无法优化蛋白的释放曲线，特别是无法克服所担载的蛋白药物的突释问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用静电纺纤维的串珠来担载蛋白颗粒的组织工程纤维支架的制备方法。所制备的静电纺纤维膜中具有微米级尺寸的串珠结构，在制备过程中能将蛋白颗粒有效地包埋在串珠内，既保护了蛋白药物的活性和构象， 又达到理想的缓释效果。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种，其特征在于，具体步骤为第一步A溶液的配制将高聚物溶于溶剂中，得到A溶液；第二步B溶液的配置在A溶液中加入蛋白颗粒，磁力搅拌均匀，得到B溶液；第三步静电纺丝将B溶液加入注射器中，设定纺丝电压、纺丝速度和纺丝距离， 静电纺丝，在接收器上收集纤维膜；第四步将收集到的纤维膜在室温下静置晾干，剥离接收器，得到用串珠纤维担载蛋白颗粒的组织工程纤维支架。上述方案中，所述的高聚物为可溶解于有机溶剂中的高分子聚合物，水溶性合成高分子聚合物，或者天然高分子聚合物及其衍生物。所述的可溶解于有机溶剂中的合成高分子聚合物优选为聚苯并咪唑、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲酰间苯二胺、聚醚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、 聚砜、聚苯胺、聚环氧乙烷、聚乙烯咔唑、聚丙烯腈、聚醚醚酮、聚苯乙烯、脂肪族聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚亚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚二茂铁基二甲基硅烷、聚酰亚胺、聚吡咯以及聚甲醛中的一种或两种以上的组合。所述的水溶性合成高分子聚合物优选为聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚乳酸、聚乳酸一羟基乙酸共聚物、聚己内酯、聚羟基乙酸、聚羟基链烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚对二氧环己酮丙交酯、聚酯以及聚亚胺酯中的一种或两种以上的组合。所述的天然高分子聚合物及其衍生物优选为纤维素、醋酸纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维、甲壳素、壳聚糖、海藻酸钠、右旋糖酐、脱氧核糖核酸、胶原蛋白、明胶、卵磷脂、蚕丝蛋白、玉米醇溶蛋白以及小麦蛋白中的一种或两种以上的组合。上述方案中，所述的溶剂优选为N，N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、硫酸、二氯甲烷、六氟异丙醇、三氯甲烷、三氟乙酸、四氢呋喃、甲酸、丙酮、蒸馏水、异丙醇、乙醇以及乙酸中的一种或两种以上的组合。上述方案中，所述的纺丝液的浓度指单位毫升溶剂中高聚物的质量。上述方案中，所述的蛋白颗粒为担载蛋白的多糖玻璃体颗粒。所述的蛋白为用于组织再生治疗的蛋白，如促红细胞生成素，重组人粒细胞集落刺激因子，粒细胞一巨噬细胞集落刺激因子，干扰素，生长激素，胰岛素，表皮生长因子，成纤维细胞生长因子，转化生长因子，胰岛素样生长因子，血管内皮细胞生长因子，血小板生长因子，内皮生长因子，神经生长因子，骨衍生性生长因子，骨形成蛋白，组织多肽抗原，抗体以及凝血因子中的一种或两种以上的组合。所述的蛋白也可为牛血清白蛋白。本专利技术以牛血清白蛋白作为各种组织再生蛋白药物或生长因子的模型蛋白。上述方案中，所述的蛋白颗粒的粒径为200 1600nm。上述方案中，所述的纺丝电压调节范围为5 30kV，纺丝速度调节范围为O. 5 2.5mL/h，纺丝距离调节范围为10 25cm。上述方案中，所述的接收器为铺盖一层铝箔的金属平板。本专利技术在静电纺的过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用串珠纤维担载蛋白颗粒的组织工程纤维支架的制备方法，其特征在于，具体步骤为：第一步：A溶液的配制：将高聚物溶于溶剂中，得到A溶液；第二步：B溶液的配置：在A溶液中加入蛋白颗粒，磁力搅拌均匀，得到B溶液；第三步：静电纺丝：将B溶液加入注射器中，设定纺丝电压、纺丝速度和纺丝距离，静电纺丝，在接收器上收集纤维膜；第四步：将收集到的纤维膜在室温下静置晾干，剥离接收器，得到用串珠纤维担载蛋白颗粒的组织工程纤维支架。

【技术特征摘要】
1.一种用串珠纤维担载蛋白颗粒的组织工程纤维支架的制备方法，其特征在于，具体步骤为第一步A溶液的配制将高聚物溶于溶剂中，得到A溶液；第二步B溶液的配置在A溶液中加入蛋白颗粒，磁力搅拌均匀，得到B溶液；第三步静电纺丝将B溶液加入注射器中，设定纺丝电压、纺丝速度和纺丝距离，静电纺丝，在接收器上收集纤维膜；第四步将收集到的纤维膜在室温下静置晾干，剥离接收器，得到用串珠纤维担载蛋白颗粒的组织工程纤维支架。2.如权利要求I中所述的用串珠纤维担载蛋白颗粒的组织工程纤维支架的制备方法， 其特征在于，所述的高聚物为可溶解于有机溶剂中的高分子聚合物，水溶性合成高分子聚合物，或者天然高分子聚合物及其衍生物。3.如权利要求2所述的用串珠纤维担载蛋白颗粒的组织工程纤维支架的制备方法，其特征在于，所述的可溶解于有机溶剂中的合成高分子聚合物为聚苯并咪唑、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲酰间苯二胺、聚醚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚砜、聚苯胺、聚环氧乙烷、聚乙烯咔唑、聚丙烯腈、聚醚醚酮、聚苯乙烯、脂肪族聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚亚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚二茂铁基二甲基硅烷、聚酰亚胺、聚吡咯以及聚甲醛中的一种或两种以上的组合。4.如权利要求2所述的用串珠纤维担载蛋白颗粒的组织工程纤维支架的制备方法，其特征在于，所述的水溶性合成高分子聚合物为聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯、 聚羟基乙酸、聚羟基链烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚对二氧环己酮丙交酯、聚酯以及聚亚胺酯中的一种或两种以上的组合。5.如权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁辛，隋晓，田玲玲，李庭晓，胡崛，李毓陵，王璐，胡吉永，杨旭东，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：