一种明胶接枝PLGA电纺纤维的方法与流程

本发明涉及的是一种明胶接枝PLGA电纺纤维的方法。

背景技术：

由静电纺丝方法制备的纳米纤维具有孔隙率高、比表面积大、纤维精细程度与均一性高、长径比大等优点，从而赋予了静电纺丝纤维广泛的应用前景，已在国内外引起了广泛的关注。

由于静电纺丝制备的纳米纤维支架与细胞外基质在形态结构上具有相似性，因此可应用在组织工程中。可用于组织工程支架的聚合物材料包括胶原蛋白、聚乳酸、聚己内酯、明胶、聚乙交酯等，它们均具有生物相容性和可降解的特点。然而，这些材料单独应用于生物医学材料领域，由于本身性质的缺陷，可能无法实现所需的功能，例如，PLGA表面缺乏细胞识别因子和生物相容性官能团，其生物相容性与天然大分子相比存在一定的差异。因此，进一步改善PLGA的组织相容性，提高生物活性，扩展其在生物医学领域的应用尤为重要。

化学接枝法是利用材料表面的反应基团与被接枝的单体或大分子链发生化学反应，进而实现表面接枝的一种改性方法。利用化学接枝法对材料改性，改性物质与基材之间通过化学键相连，可提高改性物质在基材中的稳定性，进而提高材料的性能，以满足其在生物医学方面的应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种明胶接枝PLGA电纺纤维的方法，用此方法获得的纤维可在不降低PLGA力学性能的条件下，改善其亲水性及细胞相容性，此方法制备过程简单，对反应条件要求不高，较易实现，在组织工程领域具有广泛的应用前景。

本发明的目的是这样实现的：

（1）将PLGA完全溶解于溶剂中，得到均匀透明的PLGA溶液；

（2）将上述溶液与一定浓度的碱溶液反应一定时间后，分别用稀盐酸及蒸馏水冲洗溶液至pH值不变，然后干燥成膜；

（3）将上述干燥膜浸入活化剂溶液中，一定时间后取出，用蒸馏水冲洗、干燥；

（4）再将上述干燥膜转移至一定浓度的明胶温水溶液中浸泡，一定时间后取出，用温蒸馏水冲洗、干燥；

（5）将干燥后的聚合物溶于溶剂中得到纺丝液，调节电纺参数进行电纺，得到明胶接枝PLGA电纺纤维。

本发明还可以包括：

1、所述溶解PLGA的溶剂为三氟乙醇，所得溶液浓度为10%w/v；

2、所述碱溶液为50mg/mL的氢氧化钠水溶液，反应时间为1h，干燥方法为：40℃真空干燥12h；

3、所述活化剂溶液为100mg/mL的N,N’-羰基二咪唑（CDI）无水乙醇溶液，室温浸泡，活化时间为4h-8h，干燥条件为：40℃真空干燥2h；

4、所述明胶温水溶液的浓度为50mg/mL，温度为35℃，浸泡时间为12h-24h，温蒸馏水温度为35℃，干燥方法为：室温真空干燥24h；

5、所述溶解聚合物的溶剂为三氟乙醇，所述电纺参数为：纺丝液浓度10%w/v-16%w/v、电压13-17kV、纺丝液流速0.3-0.5mL/h、接收距离10-14cm。

本发明所解决的技术问题是提供一种明胶接枝PLGA电纺纤维的方法，通过化学接枝，先用碱活化PLGA，使PLGA产生羧基，再用一种具有较强反应活性的活化剂CDI活化羧基，生成羰基咪唑中间体，然后与明胶反应生成明胶接枝PLGA聚合物，最后电纺得到纤维。用此方法将PLGA与明胶化学键合在一起，可在不降低PLGA力学性能的条件下，改善其亲水性及细胞相容性。

本发明所用活化剂CDI具有较强的化学反应活性，广泛用作酶和蛋白质的粘合剂，抗生素类合成药物中间体，特别是作为合成多肽化合物的键合剂。近年来的研究发现，CDI作为活化剂具有反应活性强、适用面广、反应过程低毒、产物纯化简单等优点。该法合成的纳米纤维，在组织工程领域具有广泛的应用前景。

附图说明

图1中a和b分别为纯PLGA和明胶接枝PLGA聚合物的傅里叶红外光谱（FT-IR）图；

图2为明胶接枝PLGA电纺纤维的扫描电镜（SEM）照片；

图3a和图3b分别为PLGA原料和明胶接枝PLGA电纺纤维的水接触角测试照片，其中图3a为改性前，为111.47°±0.20°；图3b为改性后，85.23°±0.20°。

具体实施方式

下面举例对本发明作进一步阐述。

将PLGA完全溶解于三氟乙醇中，得到浓度为10%w/v均匀透明的PLGA溶液；将上述溶液与50mg/mL的氢氧化钠水溶液反应1h，分别用稀盐酸和蒸馏水冲洗溶液至pH值不变，40℃真空干燥12h；取出干燥膜浸入100mg/mL的CDI无水乙醇活化剂溶液中，室温浸泡活化8h后，用蒸馏水冲洗，40℃真空干燥2h；将干燥膜转移至50mg/mL的35℃明胶温水溶液中浸泡24h后取出，用35℃温蒸馏水冲洗，室温真空干燥24h；将上述干燥后聚合物溶于三氟乙醇中得到浓度为13%w/v的纺丝液，在电压17kV，纺丝液流速0.4mL/h，接收距离10cm的电纺参数下进行电纺，得到明胶接枝PLGA电纺纤维。