一种载药纳米纤维膜的制备方法与流程

本发明涉及纳米纤维膜技术领域，尤其涉及一种载药纳米纤维膜的制备方法。

背景技术：

药物释放系统以药物性质为基础，通过选择合适的给药途径，以准确的剂量、方便的给药形式服务于患者，从而提高临床用药的有效性、安全性和顺从性。新型的药物释放系统有很多优点：在允许范围内维持药物水平；减少靶向传递对特定细胞和组织的伤害；减少所需药物种类；降低用药量，减少成本，减少毒副作用；促进半衰期较短的药剂的给药。目前，国际上在口服、黏膜、透皮等控释系统方面的研究取得了更多新的进展，同时，药物释放也从系统给药发展到了器官和细胞靶向给药。

同轴静电纺丝技术可以在纤维表面进行功能化修饰，同时也可以将功能材料包裹子纤维内部，以起到持久发挥功效的作用。核层结构材料可以将药物或活性物质包裹在内部，防止药物暴露有机溶剂中,因为药物或活性物质溶解在核层溶液中，即使对核壳纤维表面改性也不会影响到内部药物的活性。这种方法中，药物可以均匀分散，且由于壳层材料的包裹，可以达到控制释放的效果。

为了更好的发挥壳层纤维表面，以及材料更好的控制药物释放的效果，并且由菲克第一定律可知：纤维表面形貌为多孔结构时，药物释放最慢，一周之内释放曲线达到零级释放。我们有必要研究出具有优异药物缓释性能的载药纳米纤维膜，发明一种具有优异药物缓释性能的纳米纤维膜，以更好的控制药物释放。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种控制药物释放以及防止药物突释的载药纳米纤维膜的制备方法。

本发明的载药纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将疏水性的生物可降解聚合物溶于溶剂中，得到壳层纺丝液。

(2)将亲水性的药物载体与药物溶于水中，得到核层纺丝液。

(3)将步骤(1)和步骤(2)中得到的壳层纺丝液与核层纺丝液进行同轴静电纺丝，得到所述载药纳米纤维膜。

其中，步骤(3)中，静电纺丝机垂直放置，采用辊筒接收。

进一步的，步骤(3)中，同轴静电纺丝在温度为22-28℃、湿度为45-55％条件下进行。

进一步的，所述聚合物为生物生物相容性良好、且降解速度可控的疏水性聚合物。

进一步的，所述聚合物为聚乳酸-羟基乙酸共聚物(plga)、聚己内酯、聚乳酸己内酯共聚物和聚乳酸中的一种或几种。

优选plga。其中，plga中，聚乳酸(pla)与羟基乙酸共聚物(pga)的单体比例为80:20，平均分子量mw＝120kda。

进一步的，所述可降解共聚物质量浓度为7-9％。优选8％(w/v)。

进一步的，步骤(1)中，所述有机溶剂为n，n'-二甲基甲酰胺(dmf)、氯仿(cf)和二氯甲烷中的一种或几种。

溶剂为易挥发性溶剂。

优选n，n'-二甲基甲酰胺(dmf)和氯仿(cf)混合液，体积比为1：1-9，优选1:2.3-9。

进一步的，步骤(2)中，所述药物为牛血清蛋白(bsa)、紫杉醇和抗菌消炎类药物中的一种或几种。优选bsa。

其中，抗菌消炎类药物为壳聚糖、云南白药、水杨酸和姜黄素等中的一种或几种。

进一步的，所述药物浓度为9-11mg/ml，优选10mg/ml。

进一步的，步骤(2)中，所述药物载体为聚氧化乙烯(peo)和透明质酸中的一种或两种。

其中药物载体为水溶性好的载体。

优选聚氧化乙烯。聚氧化乙烯的平均分子量(mv)为600000。

进一步的，所述药物载体浓度为65-75mg/ml，优选70mg/ml。

进一步的，步骤(3)中，静电纺丝时核层纺丝液的流速为0.2-0.3ml/h，优选0.2ml/h；壳层纺丝液的流速为1.8-2ml/h，优选2ml/h。

进一步的，所述同轴静电纺丝的纺丝距离为13-17cm，优选15cm，所述同轴静电纺丝的电压为18-20kv，优选20kv。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

1、本发明提供了载药纳米纤维膜的制备方法，该方法操作方便、控制简单、工艺流程短；

2、制得的载药纳米纤维膜具有结构简单、药物缓释性能优异的特点；

3、该制备方法的原料易得，来源广泛，且制备条件温和。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的实施例1中载bsa的peo-plga核壳结构纤维形貌的扫描电镜图；

图2是本发明的实施例2中载bsa的peo-plga核壳结构纤维形貌的扫描电镜图；

图3是本发明的实施例3中载bsa的peo-plga核壳结构纤维形貌的扫描电镜图；

图4是本发明的实施例1-3(实施例1(a)、实施例2(b)、实施例3(c))中载bsa的peo-plga核壳纤维透射电镜图；

图5是本发明的实施例1-3中制得的载bsa的纳米纤维的药物释放曲线图；

图6是本发明的实施例3中制备的载药纳米纤维与混纺静电纺丝膜的药物释放行为对比曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

载bsa的纳米纤维膜(peo-plga)的制备，包括以下步骤：

(1)壳层纺丝液的制备

称取0.8gplga溶于5ml氯仿中，并放在磁力搅拌机上搅拌，待plga完全溶解后，加入5mln，n'-二甲基甲酰胺，配置成plga浓度为8％(w/v)的溶液，继续搅拌至均一透明的plga溶液，即壳层纺丝液。

(2)核层纺丝液的制备

称取100mgbsa溶于10ml水中，制成10mg/ml的bsa水溶液，摇晃至均匀的溶液时，加入0.7gpeo(mv＝600,000)，制成载bsa的peo水溶液，即核层纺丝液。

(3)同轴静电纺丝

在环境温度为25℃、湿度为50％。将步骤(1)和(2)制备的壳层纺丝液和核层纺丝液进行同轴静电纺丝，其中，核层纺丝液流速为0.2ml/h，壳层纺丝液流速为2ml/h，电压20kv，纺丝距离为15cm，静电纺丝机垂直放置，采用辊筒接收装置，得到载bsa的纳米纤维膜(peo-plga)。

附图1为cf:dmf＝5:5的载bsa的peo-plga核壳结构纤维形貌的扫描电镜图；图4(a)为载bsa的peo-plga核壳纤维透射电镜图片，图中标尺为200nm，从图中可以看出同轴静电纺丝所得纤维为核壳结构。

实施例2

本实施例与实施例1步骤相同，其区别在于：步骤(1)中，cf为7ml，dmf为3ml。

附图2为cf:dmf＝7:3的载bsa的peo-plga核壳结构纤维形貌的扫描电镜图；图4(b)为载bsa的peo-plga核壳纤维透射电镜图片，图中标尺为200nm，从图中可以看出同轴静电纺丝所得纤维为核壳结构。

实施例3

本实施例与实施例1步骤相同，其区别在于：步骤(1)中，cf为9ml，dmf为1ml。

附图3为cf:dmf＝9:1的载bsa的peo-plga核壳结构纤维形貌的扫描电镜图；图4(c)为载bsa的peo-plga核壳纤维透射电镜图片，图中标尺为200nm，从图中可以看出同轴静电纺丝所得纤维为核壳结构。

附图5为实施例1-3制得的载bsa的纳米纤维的药物释放曲线，图中，实施例1制备的载药纳米纤维的纤维平均直径487nm；实施例2制备的载药纳米纤维的纤维平均直径1281nm；实施例3制备的载药纳米纤维的纤维平均直径1138nm。

从图中看，当cf:dmf＝5:5(实施例1)时，bsa呈现出释放较快的现象，这应该主要是因为纤维直径小，外壳壁薄，而内层材料为peo，是亲水性材料，当外壳壁薄时药物更容易释放出来。当cf:dmf＝7:3(实施例2)或9:1(实施例3)时，bsa释放比较缓慢，当cf:dmf＝9:1时，bsa释放最慢，几乎是在缓慢匀速释放。释放一周时，实施例1、2、3中制得的载药纳米纤维bsa的释放分别达到了96.4％、93.8％、87.7％，前两个核壳纤维中载药几乎释放完毕，随后，参数为9:1的多孔核壳纤维继续进行缓慢的释放，大约两周时间释放完毕，释放药物量达到载药量的95.5％。

附图6为实施例3中同轴静电纺丝制备的载药纳米纤维(9：1core

shell)与混纺静电纺丝膜(blend)的药物释放行为对比，从图中可以看出：同轴静电纺丝制备的载药纳米纤维药物释放缓慢，混纺静电纺丝膜中的药物有突释现象。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。