一种改性载药pan纳米纤维垫的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种改性载药PAN纳米纤维垫的制备方法，以PAN为主要纺丝材料，掺入阿昔洛韦成功制备了载药纳米纤维垫，并通过化学法成功制备了改性离子交换型纳米纤维垫，将干燥的聚丙烯腈(PAN)和阿昔洛韦溶解于DMAc中制备成纺丝液，静电纺得到载药纳米纤维垫；将静电纺PAN纳米纤维垫经过NaOH处理后浸泡在HCl溶液中，然后用双蒸水洗至中性，干燥，再将上述纤维浸泡于药物溶液中即得载药的改性离子交换型纳米纤维垫；本发明的载药纤维垫药物释放性能良好，离子交换型纳米纤维垫具有很好的重复利用性，有着很好的实用价值。
【专利说明】
一种改性载药PAN纳米纤维垫的制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于纳米材料及其制备领域，特别涉及一种改性载药P AN纳米纤维垫的制 备方法。
【背景技术】
[0002] 随着纺织技术、医药和高分子科学的发展，载药纤维在制药学领域的应用也越来 越多。文献中提到的新型药用纤维和新型给药系统(DDS)也逐渐增多。相应地，加载在药用 纺织品中的活性药物成分的数量和种类也迅速增加。特别是在利用静电纺丝技术制备纳米 载药纤维后，从药草中提取的天然活性成分和合成的治疗小分子，以及生物工程上的活性 成分，如蛋白质和多肽、生长因子，疫苗、DNA、RNA和诊断试剂都被成功加载到纳米载药纤维 中来制备新型的DDS。
[0003] 理论上，对于哪一种药物可被载入药用纺织品来制备DDS并没有限制。然而，难点 就在于哪种类型的药物和传输路径能够最大程度的激发医用纺织品的优点。减少DDS的毒 性和风险性，提高疗效，让患者受益，并为制药公司开拓新市场。
[0004] 对于透皮给药系统，有超过100种的透皮药物，包括非留体抗炎药、止痛药、安定药 和激素等。有几项技术已被开发利用于制备TDDS。载药的贴片和纺织品是控制药物释放的 最舒服有效的方法之一。此外，被Π )Α的批准认可的分子透皮促进剂有50余种，都可用于医 用纺织品来提高药效。当然，选用合适的药物载入医用纺织品制备TDDS时，预期的药物释放 特征、剂量和分子量这些因素要考虑到。
[0005] 静电纺丝技术使更多的有效药物成份载入到医用纺织品中来制备DDS。近期的报 道主要侧重于多肽和蛋白质。离子交换纤维药物剂型是以离子交换纤维作为药物载体的纤 维状药物剂型。这种药物剂型通过与溶液中的离子进行交换而达到药物释放的目的。早期 的离子交换纤维是以纤维素为基体制备的，也称离子交换纤维素，其产品主要是粉末物。五 十年代，随着化学纤维的发展，开始出现以化纤为基体制备的离子交换纤维。70 - 80年代， 是离子交换纤维发展较快的时期，各国发表的论文和专利逐渐增多。
[0006]近年来，高分子科学极大地促进了制药学的发展。未来，高分子科学的发展将以化 学物质的改性和聚合物的物理性能为基础，为增加纤维的载药量和改善其控释性能，通常 对聚合物长丝进行改性或接枝。最常用的提高载药量和改善控释性能的方法是对环糊精及 其衍生物、氮杂冠醚、富勒烯、线性碳水化合物和纺织品上的无机/有机混合的网状结构进 行接枝。环糊精是潜在的高性能的载体材料，能够通过在液态和固态中形成包合物来改变 药物分子的物理、化学和生物性能，被广泛应用于制药领域。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是提供一种改性载药PAN纳米纤维垫的制备方法，该 载药方法操作简单、反应条件温和，释药性能良好，改性后的离子交换型纳米纤维药物吸附 和释放性能很好，且重复利用性高。
[0008] 本发明是通过以下计算方案来实现的：
[0009] 本发明公开了一种改性载药PAN纳米纤维垫的制备方法，所述的载药纳米纤维为 将不同比例含量的阿昔洛韦和PAN加入溶剂DMAc中形成纺丝液，由静电纺丝技术制备得到， 将静电纺制备的PAN纳米纤维垫经过NaOH溶液处理后浸泡在0.01~0.05mo 1 的HCl溶液 中，然后用双蒸水洗至中性，干燥，再将上述纤维浸泡于水杨酸钠溶液中即得改性的离子交 换型纳米纤维垫。
[0010] 作为进一步地改进，本发明将对PAN质量比为10%~30%的阿昔洛韦加入纺丝液 中，制备得到载药的纳米纤维垫。
[0011]作为进一步地改进，本发明所述纳米纤维用NaOH溶液处理，并用HCl溶液浸泡使其 带上正电荷，从而与药物以离子键的形式结合，并以水溶性良好的水杨酸钠为药物模型考 察其药物吸附和释放特性。
[0012]作为进一步地改进，本发明的具体制备步骤如下：
[0013] I)、PAN粉体烘干，400目筛网过滤除去颗粒；
[0014] 2)、将0.5~2.148阿昔洛韦水浴60°(：溶解于5〇111101^(3中；
[0015] 3)、向步骤2)的DMAc溶液中加入5gPAN细粉，搅拌，60°C水浴条件下溶胀24h;
[0016] 4)、待纺丝液冷却至室温，用注射器抽取纺丝液，固定在静电纺丝装置上，调节纺 丝参数进行电纺，喷出流速为0.5~2ml/h，接收板距喷丝口距离为10~15cm，静电压为10~ 181^，环境湿度为60±5%;
[0017] 5)、将收集到的载阿昔洛韦纳米纤维垫室温下干燥12-18h，然后真空干燥器中60 ~70°C干燥24h后，置于真空干燥箱中37°C保存；
[0018] 6)、同上述步骤，静电纺制备纯PAN纳米纤维垫；
[0019] 7)、将步骤(6)得到的纯PAN纳米纤维以1~2mol/L的NaOH溶液处理5~30min;
[0020] 8)、将步骤(7)处理后的纳米纤维垫浸泡于0.05mol/L的HCl溶液中，是纤维上部分 基团带上正电，然后双蒸水洗至中性，80 °C真空干燥箱烘干IOh，保存。
[0021] 作为进一步地改进，本发明所述的步骤2)中阿昔洛韦的质量浓度为99.9%，杂质 小于0.1 %，DMAc的质量浓度>99.99%。
[0022]作为进一步地改进，本发明所述的步骤3)中搅拌转速为200~400rpm。
[0023] 作为进一步地改进，本发明所述的步骤4)中的注射器规格为5ml，针头内径约为 0.4~0.7mm;接收板采用错箱接地接收，针头与接收屏的距离为10~15cm。
[0024] 作为进一步地改进，本发明所述的步骤6)中的静电纺丝条件同步骤(1)~(4)。
[0025] 本发明的有益效果如下：
[0026] (1)本发明制备的载阿昔洛韦PAN纳米纤维垫释药性能良好，制备方法操作简单、 实验条件温和；
[0027] (2)本发明改性的离子交换型纳米纤维垫对药物吸附力高，载药性良好，载药量 高；同时可以通过改变改性过程中的处理条件和处理时间来控制改性的程度，从而达到控 制载药量的目的。
[0028] (3)本发明制备的离子交换型纳米纤维垫的再生可以达到92%左右，具有良好的 重复利用性能，有着很好的实用价值。
【附图说明】
[0029] 图1为实施例1所得的不同载药量(ACY = PAN)的纤维垫扫描电子显微镜图，a-10: 90、b_20:80、c_30:70;
[0030] 图2为实施例2所得的经过Imol/LNaOH处理IOmin得到的离子交换型纳米纤维的 SEM照片；
[0031 ]图3为实施例3所得的吸附量与初始药物浓度的关系曲线图；
[0032]图4为实施例4所得的吸附量与处理时间的关系曲线图；
[0033]图5为不同浓度NaOH溶液及不同反应时间下制备的离子交换纤维的接触角比较 图；a是每升lmo INaOH溶液在60 °C的接触角，b是每升lmo INaOH溶液在60 °C的接触角，c是每 升ImolNaOH溶液在60°C的接触角；
[0034]图6为载药离子交换纤维垫FlF^F3积累体外药物释放量与时间的关系比较图，离 子交换纳米纤维垫Fi、F2、F3的载药量分别为32.17mg/g、124.83mg/g、210.66mg/g);
[0035]表1为PAN离子交换纳米纤维垫的再生实验结果。
【具体实施方式】
[0037] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。
[0038] 实施例1
[0039] (I)PAN粉体置于干燥箱中，90°C干燥IOh后，使用400目筛网进行筛选；
[0040] (2)称取0.5g阿昔洛韦在60°C水浴中溶解于盛有50mLDMAc的锥形瓶中；
[0041 ] ( 3 )将5gPAN细粉加入上述溶液中，60 °C水浴条件下机械搅拌24h，搅拌转速 250rpm；
[0042] (4)将上述配置好的纺丝液倒入5mL医用注射器中，采用削平的6号注射器针头作 为喷丝头，置于纺丝装置上，调节纺丝参数:流速为0.8mL/h，接收板距离喷丝口距离约为 12cm，电压15kV，环境温度为（16±1)°(：，环境湿度为60±5%。
[0043] (5)将步骤(4)中得到的纳米纤维膜室温干燥12h，然后放入90°C烘箱中干燥4~ 6h，最后放入真空干燥箱中60~70°C干燥24h即得。
[0044] 依照上述步骤所得的不同质量比例的阿昔洛韦PAN纳米纤维扫描电镜照片如图1。
[0045] 实施例2
[0046] 步骤(1)~(4)同实施例1。
[0047] (5)将上述得到的纳米纤维垫置于浓度lmol/L的NaOH溶液中，反应lOmin，反应条 件为60 °C水浴中。
[0048] (6)将经过步骤(5)处理的纳米纤维垫用双蒸水洗至中性后，置于浓度为0.05mol/ L的盐酸溶液中浸泡足够长的时间，然后取出纳米纤维垫用双蒸水洗至中性。最后在80°C真 空干燥箱内烘干IOh后备用。
[0049] (7)以水杨酸钠为模型药物，将步骤(6)得到的纳米纤维垫浸泡于O.lmol/L的水杨 酸钠溶液中3h。
[0050] 所得到的离子交换型纳米纤维的扫描电镜照片如附图2所示。
[0051 ] 实施例3
[0052] (1)改变步骤(7)中的水杨酸钠浓度，采用紫外分光光度计测定纳米纤维垫的药物 吸附量。其余步骤同实施例2。
[0053] 所得到的药物浓度与吸附量的曲线如图3所示。
[0054] 实施例4
[0055] (1)改变步骤(7)中的水杨酸钠的浸泡时间，采用紫外分光光度计测定纳米纤维垫 的药物吸附量。其余步骤同实施例2。
[0056] 所得到的浸泡时间与吸附量的曲线如图4所示。
[0057] 本发明所述的实施例1~4仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本 发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术对本发 明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种改性载药PAN纳米纤维垫的制备方法，其特征在于，所述的载药纳米纤维为将不 同比例含量的阿昔洛韦和PAN加入溶剂DMAc中形成纺丝液，由静电纺丝技术制备得到，将静 电纺制备的PAN纳米纤维垫经过NaOH溶液处理后浸泡在O. Ol~0.05moVL的HCl溶液中，然 后用双蒸水洗至中性，干燥，再将上述纤维浸泡于水杨酸钠溶液中即得改性的离子交换型 纳米纤维垫。2. 根据权利要求1所述的改性载药PAN纳米纤维垫的制备方法，其特征在于，将对PAN质 量比为10 %~30 %的阿昔洛韦加入纺丝液中，制备得到载药的纳米纤维垫。3. 根据权利要求2所述的改性载药PAN纳米纤维垫的制备方法，其特征在于，所述纳米 纤维用NaOH溶液处理，并用HCl溶液浸泡使其带上正电荷，从而与药物以离子键的形式结 合，并以水溶性良好的水杨酸钠为药物模型考察其药物吸附和释放特性。4. 根据权利要求1或2或3所述的改性载药PAN纳米纤维垫的制备方法，其特征在于，具 体制备步骤如下： 1 )、PAN粉体烘干，400目筛网过滤除去颗粒； 2) 、将0.5~2.14g阿昔洛韦水浴60 °C溶解于50mlDMAc中； 3) 、向步骤2)的DMAc溶液中加入5gPAN细粉，搅拌，60 °C水浴条件下溶胀24h; 4) 、待纺丝液冷却至室温，用注射器抽取纺丝液，固定在静电纺丝装置上，调节纺丝参 数进行电纺，喷出流速为0.5~2ml/h，接收板距喷丝口距离为10~15cm，静电压为10~ 181^，环境湿度为60±5% ; 5) 、将收集到的载阿昔洛韦纳米纤维垫室温下干燥12-18h，然后真空干燥器中60~70 °C干燥24h后，置于真空干燥箱中37 °C保存； 6) 、同上述步骤，静电纺制备纯PAN纳米纤维垫； 7) 、将步骤(6)得到的纯PAN纳米纤维以1~2mo 1/L的NaOH溶液处理5~30min; 8) 、将步骤(7)处理后的纳米纤维垫浸泡于0.05mol/L的HCl溶液中，是纤维上部分基团 带上正电，然后双蒸水洗至中性，80 °C真空干燥箱烘干IOh，保存。5. 根据权利要求4所述的改性载药PAN纳米纤维垫的制备方法，其特征在于，步骤2)中 阿昔洛韦的质量浓度为99.9%，杂质小于0.1 %，DMAc的质量浓度>99.99%。6. 根据权利要求4所述的改性载药PAN纳米纤维垫的制备方法，其特征在于，所述步骤 3) 中搅拌转速为200~400rpm。7. 根据权利要求4所述的改性载药PAN纳米纤维垫的制备方法，其特征在于，所述步骤 4) 中的注射器规格为5ml，针头内径约为0.4~0.7_;接收板采用铝箱接地接收，针头与接 收屏的距离为10~15cm。8. 根据权利要求4所述的改性载药PAN纳米纤维垫的制备方法，其特征在于，所述步骤 6)中的静电纺丝条件同步骤(1)~(4)。
【文档编号】A61K9/70GK105944111SQ201610227628
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】翁荣弟, 柴红梅, 刘爱莲
【申请人】浪莎针织有限公司