兼具pH变色、抗菌性和释药性的多功能纤维及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种兼具抑变色、抗菌性和释药性的多功能纤维及其制备方法，属于 生物医药与材料加工技术交叉领域。
【背景技术】
[0002] 在纺丝液中加入特定药品，通过共混纺丝即可制得载药纤维。新型载药纤维纺丝 液可W是液体、悬浮液、乳状液和烙体液体，药物W-定形式溶解或分散在纺丝液基质中。 在纺丝成型后，药物稳定分散于纤维聚合物体系中，而不只是粘附或吸附在纤维表面，更加 容易通过聚合物分解或纤维孔道扩散来实现缓释。近年来，在生物医用纺织品领域研发出 多种具有特殊治疗功能与辅助治疗功能的新型载药纤维，如消炎止痛纤维、治癌防癌纤维、 伤口敷料纤维等，通过纤维进行透皮给药、吸入给药或粘膜给药，并通过调控纤维材料的结 构及智能响应性而实现缓释给药或控释给药，避免了口服药物引起的血药浓度谷峰现象及 肝脏的首关效应，降低了毒副作用，其方便性与安全性是注射、口服、植入等给药方式所无 法比拟的。目前，药物纤维从功能纤维的一个分支成长为一种载药系统，药物纤维所具有的 性能优势已经非常明显。
[0003] 湿纺丝技术从20世纪30年代就在纺织工业中实现规模生产，工艺已经非常成熟。 湿纺丝可W纺出微米级纤维，一般在30~200ym，也可W达到4~10ym，纤维形式可W是 长丝也可W做成短纤纤维束，使其可W应用于许多领域。由于纺丝液在凝固过程中的双扩 散，使纤维形成典型的皮巧结构，纤维表面光滑，内部产生许多微小的孔隙，给药物在孔道 中释放创造了一个必要条件。另外，干纺和烙融纺丝工艺必须在高温条件下进行，会造成对 所载药物的潜在损伤。综合纤维结构和纺丝条件的因素，湿法纺丝及其衍生工艺是制备载 药纤维的优选途径。因此，湿纺载药纤维在外科手术缝合线、载药敷料、载药服用纺织品W 及载药组织工程材料等领域均有较好的研究和应用前景。
[0004] 姜黄素（化rcumin)是从姜科、天南星科中的一些植物的根茎中提取的一种化学 成分，是植物界很稀少的具有二酬的色素，为二酬类化合物。姜黄素很早就作为一种天然 色素被用到食品工业中，同时具有降血脂、抗肿瘤、抗炎、抗菌、利胆、抗氧化等多种药理作 用。由于姜黄素分子两端具有两个哲基，在碱性条件下发生电子云偏离的共辆效应，所W当 抑大于8时，姜黄素会由黄变红，现代化学利用此性能将其作为酸碱指示剂。维生素E是有 8种形式的脂溶性维生素，为一重要的抗氧化剂，具有延缓衰老，改善脂质代谢，改善血液循 环，预防癌症，预防多种慢性疾病、预防炎症性皮肤病、脱发症等病症，保护皮肤免受紫外线 和污染的伤害，促进性激素分泌等作用。
[0005] 由于姜黄素和维生素E的W上性质，将其载于纤维中可获得多功能纤维。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是克服现有传统染色和表面整理两种工艺生产抑变 色织物所存在的的浸溃不均匀、耐洗性差、效果不长久等缺点，提供一种兼具抑变色、抗菌 性和释药性的多功能纤维及其制备方法，将适量姜黄素和维生素E加入纺丝液中进行湿法 纺丝，不仅使纤维获得pH响应变色的性能，由于纺丝温度低仍保留姜黄素和维生素E的药 物活性，使纤维具有抗菌及药物缓释的功能。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种兼具抑变色、抗菌性和释药性的多功 能纤维，其特征在于，W含有聚丙締膳（PAN)、姜黄素、维生素E及溶剂的纺丝液采用湿法纺 丝方法制备而成。
[0008] 本发明还提供了上述兼具抑变色、抗菌性和释药性的多功能纤维的制备方法，其 特征在于，包括：
[0009] 步骤1;将聚丙締膳粉体烘干脱水，筛网过滤分离；
[0010] 步骤2 ;将姜黄素、维生素E、步骤1分离所得的聚丙締膳粉体及溶剂进行混合，其 中，聚丙締膳的质量浓度为18%~22%，姜黄素的用量为聚丙締膳粉体的干重的0. 5%~ 5%，维生素E的用量为聚丙締膳粉体的干重的5%~10% ;
[0011] 步骤3 ;将步骤2所得的混合液进行揽拌使聚丙締膳膨化，加热使聚丙締膳溶解得 到纺丝液，将所得的纺丝液进行脱泡，湿法纺丝，将所得的初生纤维进行干燥致密化及热定 型处理，得到兼具抑变色、抗菌性和释药性的多功能纤维。
[0012] 优选地，所述的步骤1中的烘干脱水采用分段烘干法或恒温烘干法。更优选地，所 述的分段烘干法包括在70°c烘干比，在85°C烘干比，在100°C烘干化，在105°C烘干比， 所述的恒温烘干法包括在l〇〇°C烘干5~化。
[001引所述的步骤2中的溶剂可为N，N-二甲基己酷胺值MAc)、二甲基亚讽值MS0)，N，N-二甲基甲酯胺值MF)、硫氯酸钢（化SCN)、丙酬、碳酸己締醋巧C)、硝酸（HN03)和氯化锋 狂nCl2)溶液中的至少一种。根据具体需要选择合适的溶剂。所述的纺丝溶剂的选择，需 综合考虑挥发快速性、亲肤安全性、易纺性及姜黄素的溶解性等多方面因素。优选地，所述 的步骤2中的溶剂为N，N-二甲基己酷胺值MAc)、N，N-二甲基甲酯胺值M巧或二甲基亚讽 (DMS0)0
[0014] 所述的PAN、维生素E与姜黄素含量的确定，维生素E与姜黄素含量的增加会降低 纤维的力学性能，根据力学性能的测试确定姜黄素最佳用量为0. 5%~5% (对聚丙締膳干 重），维生素E最佳用量为5%~10% (对聚丙締膳干重），通过对纺丝效果的测试，确定聚 丙締膳的最佳用量为18%~22%。
[0015] 优选地，所述的步骤2中的混合方式为；（1)先将PAN粉体加入溶剂中制备纺丝 液，再加入维生素E和姜黄素固体粉末，揽拌加热至溶解；或者（2)将维生素E、姜黄素粉末 及PAN粉体同时加入溶剂中，揽拌加热至完全溶解；或者（3)分别将PAN粉体、维生素E和 姜黄素加入到溶剂中制备PAN溶液、维生素E溶液和姜黄素溶液，再先后将维生素E溶液和 姜黄素溶液加入PAN溶液中，揽拌加热至分散均匀；或者（4)先将维生素E和姜黄素加入到 溶剂中制备维生素E和姜黄素的混合溶液，再加入PAN粉体，揽拌加热至分散溶解均匀。四 种方式的优选顺序为（3) > (4) > (2) > (1)。
[0016] 优选地，所述的步骤3中使聚丙締膳膨化时采用的揽拌速度为200~500转/分， 揽拌时间为化W上。
[0017] 优选地，所述的步骤3中，在将所得的纺丝液进行脱泡前，对纺丝液用100~200 目不诱钢筛网进行过滤。若纺丝液均匀、透明，可不进行过滤。若纺丝液中含有杂质则根据 情况用100~200目不诱钢筛网进行过滤。
[0018] 优选地，所述的步骤3中的脱泡为真空脱泡，真空脱泡化W上。
[0019] 优选地，所述的步骤3中的湿法纺丝包括将纺丝液从喷丝板上的喷丝孔压出，依 次经过凝固浴、初级牵伸浴和热牵伸浴后形成初生纤维。
[0020] 优选地，所述的喷丝板上设有30个直径为0. 1mm的圆形喷丝孔。