[发明专利]一种天然聚电解质基核壳结构纳米纤维制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物高分子复合纳米纤维材料的制备领域，涉及聚电解质基核壳结构纳米纤维的制备方法。

背景技术

静电纺丝是一种使带电荷的聚合物溶液或熔体在静电场中喷射制备聚合物超细纤维的加工方法，当外加电场达到一定临界值时，纤维就会从喷丝口喷射而出，同时溶剂逐渐挥发离开带电纤维，干燥的纤维落在收集板上，形成超细的纳米纤维无纺布。制备的纳米纤维无纺布具有比表面积大、孔隙率高、纤维的精细程度与均一性高、长径比大等优点，使其在生物组织工程、伤口修复、皮肤烧伤和术后防粘连等生物医用材料等领域具有较高和广泛的应用价值。核壳结构纳米纤维除具有在以上领域的应用以外，还在生物活性化合物或药物的封装、化学修饰、细胞支架、药物释放和基因转载等方面具有特有的潜在应用。因此，核壳结构纳米纤维的制备和应用吸引了很多课题组的关注。

自然界中存在大量天然高分子，如透明质酸、壳聚糖、海藻酸钠等，具有良好的可生物降解性和生物相容性等优点，可以通过电纺丝法制备成纳米纤维膜而应用于生物组织工程、生物医用材料等领域。透明质酸(Hyaluronic acid，HA)又名玻尿酸，是存在于生物组织中细胞外基质中的一种酸性粘多糖，由β-D-N-乙酰氨基葡萄糖和β-D-葡萄糖磺酸为结构单元的以β-1，4-糖苷链连成的一种链状高分子，是一种带有负电荷的聚电解质。由于其良好的生物相容性和生物可降解等特性而广泛地应用于组织工程等领域。海藻酸钠(Sodium Algenate，SA)是存在于褐藻类中的天然高分子，是从褐藻或细菌中提取出的天然聚阴离子多糖，由古洛糖醛酸与其立体异构体甘露糖醛酸两种结构单元构成。海藻酸钠具备良好的生物相容性，无亚急性/慢性毒性或致癌性反应，可作为食用的食品添加剂，也可作为支架材料用于医学用途。壳聚糖(Chitosan，CS)是甲壳素经脱乙酰基处理后的产物，是自然界中存在的天然碱性多糖，它是一种聚阳离子天然高分子。壳聚糖不仅具有无毒无害、良好的生物相容性、生物可降解性等优点，还具有抗癌性、抗菌性、止血性、增强人体免疫能力等诸多优异生理性能，广泛地应用于组织工程、药物载体材料以及伤口敷料等方面。肝素(Heparin)是一种由葡萄糖胺，L-艾杜糖醛苷、N-乙酰葡萄糖胺和D-葡萄糖醛酸交替组成的黏多糖硫酸脂，有强酸性，并高度带负电荷。同时，肝素作为一种抗凝剂，在体内外都有抗凝血作用。临床上主要用于血栓栓塞性疾病、心肌梗死、心血管手术、心脏导管检查、体外循环、血液透析等。随着药理学及临床医学的进展，肝素的应用不断扩大。γ-聚谷氨酸(Poly-γ-glutamic acid，γ-PGA)是自然界中微生物发酵产生的水溶性多聚氨基酸，是一种特殊的阴离子自然聚合物，其结构为谷氨酸单元通过α-氨基和γ-羧基形成肽键的高分子聚合物。γ-PGA是组成纳豆粘性胶体的主要成份，具有促进矿物质吸收的作用。γ-PGA特殊的分子结构，使其具有极强的保湿能力，添加γ-PGA于化妆品或保养品中，能有效地增加皮肤的保湿能力，促进皮肤健康。ε-聚赖氨酸(ε-PL)具有高分子的特性，分子链中存在大量伯氨基，在溶液中氨基质子化，带有大量正电荷成为阳离子聚合物。作为一种天然微生物代谢产品，其成本低，环境友好，在体内可以分解为赖氨酸而被完全消化吸收，没有任何毒副作用。