SF-PHBV复合纳米纤维膜的制备方法与流程

文档序号:17491661发布日期:2019-04-23 20:37阅读:312来源:国知局

本发明涉及合成纤维技术领域,具体地涉及一种sf-phbv复合纳米纤维膜的制备方法。



背景技术:

近年来,具有生物降解性的纳米纤维技术获得广泛应用。静电纺丝法是目前制备纳米纤维的一种较成熟的方法,其所制备的纤维膜纤维直径小、比表面积大,而且在形态结构上与天然细胞外基质极其相似,有利于细胞的黏附、增殖以及活性细胞发挥作用。同时纳米纤维还具有较高的比表面积,有利于活性细胞及生长因子的吸附和释放,能大幅提高复合材料的生物学性能,而且,纳米纤维结构制备简单,纤维结构可调,可以满足不同的组织工程需要。在体内体外的研究表明:纳米纤维结构可以吸收不同的生长因子,对组织生长起到协同作用。

丝素蛋白(sf)是一种源于蚕丝的天然高分子蛋白质,其含量占蚕丝的70%~80%。丝素蛋白对人体无毒害,细胞黏附性能好,安全可靠,具有良好的生物相容性。聚羟基丁酸戊酸酯(phbv)是由微生物发酵合成的,具有良好的生物相容性和生物降解性,最终的降解产物是r-3-羟基丁酸和r-3-羟基戊酸,这是人体血液中常见的新陈代谢产物,可通过人体体液排出体外。因此,phbv在医用材料(如手术缝合线、药物载体和组织修补)方面具有广阔的发展前景。hfip为六氟异丙醇。



技术实现要素:

本发明旨在针对上述问题,提出一种sf-phbv复合纳米纤维膜的制备方法。

本发明的技术方案在于:

sf-phbv复合纳米纤维膜的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

(1)sf溶解与膜的制备;

桑蚕丝用质量分数为0.5%的碳酸钠溶液煮沸脱胶;

脱胶完成后用去离子水清洗,将清洗之后所得的纯sf置于室温下风干备用;

将风干后的纯sf置于ca(no3)2-meoh-h2o三元体系中搅拌溶解,将所得的sf溶液用透析袋透析3d,每隔8h换一次水,得到纯sf水溶液;

将sf水溶液过滤后置于abs塑料板中,室温下干燥备用;

(2)sf-phbv复合纳米纤维膜的制备;

将sf膜和phbv共混溶于hfip中,用磁力搅拌机搅拌过夜,制得质量浓度为18g/l的纺丝溶液;采用静电纺丝机将纺丝液进行静电纺丝,电纺后的纳米纤维膜在真空干燥箱中充分干燥,得到sf-phbv纳米纤维膜。

所述的脱胶的具体过程为:桑蚕丝与碳酸钠溶液质量比为1∶20,经3次煮沸,每一次煮沸完成后更换新的碳酸钠溶液,每次30min。

所述的ca(no3)2-meoh-h2o三元体系中,ca(no3)2·4h2o与meoh的质量比为75:25。

所述的ca(no3)2-meoh-h2o三元体系搅拌溶解的温度为80℃,时间为30min。

所述的透析袋的截流分子质量为8000~14000da。

所述的静电纺丝机的电压为15kv、接收距离为12cm、溶液流速为1.5ml/h。

所述的将sf膜和phbv共混溶于hfip中的混合质量为25∶75、50∶50及75∶25。

本发明的技术效果在于:

通过本发明制得的纳米纤维膜具有多孔、比表面积大、结构稳定、热稳定及力学性能良好的优良特性。

具体实施方式

实施例1

sf-phbv复合纳米纤维膜的制备方法,包括如下步骤:

(1)sf溶解与膜的制备;

桑蚕丝用质量分数为0.5%的碳酸钠溶液煮沸脱胶;

桑蚕丝与碳酸钠溶液质量比为1∶20,经3次煮沸,每一次煮沸完成后更换新的碳酸钠溶液,每次30min;

脱胶完成后用去离子水清洗,将清洗之后所得的纯sf置于室温下风干备用;

将风干后的纯sf置于ca(no3)2·4h2o与meoh质量比为75:25的ca(no3)2-meoh-h2o三元体系、80℃恒温水浴中搅拌溶解30min,将所得的sf溶液用截流分子质量为8000~14000da的透析袋透析3d,每隔8h换一次水,得到纯sf水溶液;

将sf水溶液过滤后置于abs塑料板中,室温下干燥备用;

(2)sf-phbv复合纳米纤维膜的制备;

将sf膜和phbv以质量比为25:75共混溶于hfip中,用磁力搅拌机搅拌过夜,制得质量浓度为18g/l的纺丝溶液;采用静电纺丝机将纺丝液在电压为15kv、接收距离为12cm、溶液流速为1.5ml/h的条件下进行静电纺丝,电纺后的纳米纤维膜在真空干燥箱中充分干燥,得到sf/phbv纳米纤维膜。

实施例2

sf-phbv复合纳米纤维膜的制备方法,包括如下步骤:

(1)sf溶解与膜的制备;

桑蚕丝用质量分数为0.5%的碳酸钠溶液煮沸脱胶;

桑蚕丝与碳酸钠溶液质量比为1∶20,经3次煮沸,每一次煮沸完成后更换新的碳酸钠溶液,每次30min;

脱胶完成后用去离子水清洗,将清洗之后所得的纯sf置于室温下风干备用;

将风干后的纯sf置于ca(no3)2·4h2o与meoh质量比为75:25的ca(no3)2-meoh-h2o三元体系、80℃恒温水浴中搅拌溶解30min,将所得的sf溶液用截流分子质量为8000~14000da的透析袋透析3d,每隔8h换一次水,得到纯sf水溶液;

将sf水溶液过滤后置于abs塑料板中,室温下干燥备用;

(2)sf-phbv复合纳米纤维膜的制备;

将sf膜和phbv以质量比为50:50共混溶于hfip中,用磁力搅拌机搅拌过夜,制得质量浓度为18g/l的纺丝溶液;采用静电纺丝机将纺丝液在电压为15kv、接收距离为12cm、溶液流速为1.5ml/h的条件下进行静电纺丝,电纺后的纳米纤维膜在真空干燥箱中充分干燥,得到sf/phbv纳米纤维膜。

实施例3

sf-phbv复合纳米纤维膜的制备方法,包括如下步骤:

(1)sf溶解与膜的制备;

桑蚕丝用质量分数为0.5%的碳酸钠溶液煮沸脱胶;

桑蚕丝与碳酸钠溶液质量比为1∶20,经3次煮沸,每一次煮沸完成后更换新的碳酸钠溶液,每次30min;

脱胶完成后用去离子水清洗,将清洗之后所得的纯sf置于室温下风干备用;

将风干后的纯sf置于ca(no3)2·4h2o与meoh质量比为75:25的ca(no3)2-meoh-h2o三元体系、80℃恒温水浴中搅拌溶解30min,将所得的sf溶液用截流分子质量为8000~14000da的透析袋透析3d,每隔8h换一次水,得到纯sf水溶液;

将sf水溶液过滤后置于abs塑料板中,室温下干燥备用;

(2)sf-phbv复合纳米纤维膜的制备;

将sf膜和phbv以质量比为75:25共混溶于hfip中,用磁力搅拌机搅拌过夜,制得质量浓度为18g/l的纺丝溶液;采用静电纺丝机将纺丝液在电压为15kv、接收距离为12cm、溶液流速为1.5ml/h的条件下进行静电纺丝,电纺后的纳米纤维膜在真空干燥箱中充分干燥,得到sf/phbv纳米纤维膜。

质量比25∶75的sf-phbv纳米纤维膜的熔点约为281.4℃,质量比50∶50的sf-phbv纳米纤维膜的熔点约为278.3℃,质量比75∶25的sf-phbv纳米纤维膜的熔点约为277.5℃,说明随着sf含量的增加,纤维膜的熔点逐渐降低。

随着sf组分的增加,纳米纤维膜的断裂强度降低,而断裂伸长率增大。这可能是由于phbv含量的减少,减弱了phbv对丝素分子链中β折叠结构含量增加的促进作用,所以sf含量越高,纤维膜的断裂强度越低,越容易断裂;但是由于sf柔韧性较强,故复合纳米纤维膜的断裂伸长率随着sf含量增加而提高。

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