[发明专利]原位包载凝胶的聚丙交酯电纺复合膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种原位包载凝胶的聚丙交酯电纺复合膜及其制备方法，属于组织工程和药物控释材料技术。

背景技术

电纺超细纤维膜具有较高的比表面积和孔隙度，可模拟细胞外基质，作为组织工程支架，另外，纤维内载入药物还可作为药物释放载体已经得到了广泛的关注(Sill T J，von Recum H A，Biomaterials，2008，29(13)：1989-2006)。

生物降解性聚丙交酯共聚物[聚(丙交酯-co-乙交酯)(PLGA)或聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-己内酯)(PELCL)]生物相容性好，力学性能优良。采用静电纺丝技术，由这些聚合物制备出超细纤维电纺膜，模拟细胞外基质结构，可作为组织重建的支架材料。天然高分子壳聚糖和明胶，都具有良好的生物相容性，经巯基化改性后可与聚乙二醇二丙烯酸发生反应原位形成凝胶，是良好的生物活性药物载体。

为了改进传统电纺方法制备纤维膜的突释率较高的问题，通过乳液和同轴电纺方法备的芯/壳结构的电纺纤维载入药物后可作为组织支架材料(Yang Y，Xia T，Zhi W，Wei L，Weng J，Zhang C，Li X.Biomaterials，2011，32：4243-4254；Hu W，Huang Z M，Liu X Y.Nanotechnology，2010，21：1-11)。

包埋粒子的电纺复合膜，也可以实现活性药物的载入及控制释放并应用于组织工程支架。直径约为7μm的海藻酸钙微球被包埋在聚乳酸纤维中，并以牛血清蛋白作为药物模型研究了其释放行为。虽然较微球的释放行为有所减缓，但是由于微球粒径较大，导致了前20小时内的释放量就高达70％。(Qi H X，Hu P，Xu J，Wang A J.Biomacromolecules，2006，7：2327-2330)。直径约为400nm的壳聚糖纳米粒子同样被包载进聚己内酯纤维中，并以罗丹明B为药物模型，发现载有纳米粒子的复合纤维相对于纳米粒子和纤维的释放行为延缓，得到良好的缓释效果。(Wang Y Z，Qiao W L，Wang B C，Zhang Y Q，Shao P Y，Yin T Y.Polymer Journal，2011：1-6)。

现有的包埋粒子的电纺复合膜都是采用先制备粒子，然后电纺的两步法制备，一步法原位包载凝胶的电纺复合膜的制备方法未见文献报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原位包载凝胶的聚丙交酯电纺复合膜及其制备方法。该膜材料具有良好的生物相容性、生物可降解性、亲水性及力学性能，药物突释降低，药物释放速度可调控的优点，其制备方法过程简单。

为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案加以实现的：一种原位包载凝胶的聚丙交酯电纺复合膜，其特征在于，该聚丙交酯电纺复合膜是由直径为200nm～1μm的聚(丙交酯-co-乙交酯)(PLGA)或聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-己内酯)(PELCL)纤维，和包载纤维内的直径为100nm以下的壳聚糖或明胶凝胶粒子，形成厚度为10μm～70μm的复合膜，其中聚(丙交酯-co-乙交酯)或聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-己内酯)的质量百分比为90.0～99.9％，壳聚糖或明胶凝胶的质量百分比为0.1～10.0％。

上述的聚(丙交酯-co-乙交酯)的数均分子量为(5～12)×10⁴；聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-己内酯)的数均分子量为(5～12)×10⁴；壳聚糖的重均分子量为(1.5～3.8)×10⁵。

上述的复合膜的制备方法，其特征在于包括以下过程：

1)室温下将巯基化壳聚糖(CS-SH)或巯基化明胶(Gtn-SH)和聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)溶于磷酸盐缓冲液(PBS)中，配制成CS-SH浓度为3～7mg/mL，或Gtn-SH浓度为10～60mg/mL，和PEGDA浓度为0.4～2mg/mL的溶液作为水相；

2)将聚(丙交酯-co-乙交酯)溶于体积比为(1.5～9)∶1的氯仿与三氟乙醇的混合溶剂或体积比为(1.5～9)∶1的氯仿与N，N-二甲基甲酰胺混合溶剂中，配制成聚(丙交酯-co-乙交酯)浓度为50～150mg/mL的溶液作为油相；或将聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-己内酯)溶于体积比为(1.5～9)∶1的氯仿与三氟乙醇的混合溶剂或体积比为(1.5～9)∶1的氯仿与N，N-二甲基甲酰胺混合溶剂中，配制成聚乙二醇-b-聚(丙交酯-co-己内酯)浓度为50～150mg/mL的溶液作为油相；