[发明专利]一种纳米微晶纤维素增强聚乳酸羟基乙酸电纺膜及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明生物医学领域，具体是一种纳米微晶纤维素增强聚乳酸羟基乙酸电纺膜及其制备方法以及其应用。

背景技术

纤维素是自然界最为丰富的可再生资源，主要存在于各类植物及其他的农副产品之中，是一类廉价的可持续发展的高分子材料。在当今世界环境日趋恶化的大形势下，开发和使用具有生物可降解性的纤维素资源具有重要的意义，历史上，纤维素是高分子化学诞生和发展时期的主要研究对象。纤维素研究的成果为高分子学科的创立和发展作出了重要的贡献。尤其是纤维素可加工和改性为不同用途的材料的特性得到了充分的认识。如今纤维素科学已发展成为了一个相当活跃的、各学科相互交叉渗透的化学分支学科。但是作为一种天然的高分子化合物，纤维素也存在种种缺陷，如机械强度有限，不耐化学腐蚀，因此有必要对其进行改性和优化，将其制备成纳米级的材料，使其不但粒径小，强度高，热膨胀系数低，可再生，具备良好的生物相容性和可降解性，同时具备了高结晶度，无毒性，比表面积大等特性，使纳米微晶纤维素在生物医学工程领域具有更广阔的应用。

PLGA(聚乳酸羟基乙酸)是由丙交酯和乙交酯两种单体在催化剂的作用下聚合而成的高分子共聚物，同时是结构最简单的线性聚羟基脂肪酸酯。按乳酸和羟基乙酸不同比例的聚合一般有75/25、50/50、25/75三种，市售的PLGA材料不同分子量大小一般通过特性粘度来评定，不同的PLA/PGA构成比和分子量对PLGA的理化性质具有很大的影响，比如起始分子量，单体构成比，材料尺寸，环境湿度和温度等。

PLGA的降解产物是乳酸和羟基乙酸，同时也是人代谢途径的副产物，所当它应用在医药和生物材料中时不会有毒副作用。通过调整单体比，进而改变PLGA的降解时间，这种方法已广泛应用于生物医学领域中，如：皮肤移植、伤口缝合、体内植入、微纳米粒等。当今，PLGA作为药物缓释载体的应用最为广泛，一般地，其可以通过各种改性，修饰和包载等制备出具有不同性质的药物载体，这些药物载体主要有微米载体、纳米载体和埋植载体等。由于其良好的生物降解性和生物相容性,可广泛应用于生物医学领域，如药物控制释放体系、生物体吸收缝合材料、骨科固定及组织修复材料等。该材料已被美国FDA批准用于缓释药物载体和其他人体植入的装置。

静电纺丝法是一种获得微米及纳米级纤维的纺丝方法,利用这种技术制备的纤维直径一般在十几纳米至几百个纳米之间。其具有制造装置简单、纺丝成本低廉、可纺物质种类繁多、工艺可控等优点，已成为有效制备纳米纤维材料的主要途径之一。现在许多国家与科研机构都在积极地研究静电纺丝和不断改进现有的技术，到目前为止,已有近百种聚合物成功地通过静电纺丝制得了超细纤维,其中少数为熔融电纺,而大多数是溶液经典纺丝。这包括常规纺丝用原料如涤纶和尼龙、导电高分子如聚苯胺、生物高分子如多肽和胶原、可降解高分子包括如聚ε-己内酯和聚乙交酯(PLA)以及采用Sol-gel法利用有机/无机材料共混制备无机金属氧化物超细纤维等，并且广泛地用作药物释放的载体、生物矿化的基质及其它组织工程领域，具有巨大的研究空间和应用前景。

但是目前还没有聚乳酸羟基乙酸和纤维素的共纺膜。

发明内容

本发明针对上述存在的问题，提供一种用纳米微晶纤维素增强聚乳酸羟基乙酸通过静电纺丝的方法制备成复合膜，该方法较为简便，易于操作，制备的复合膜具有良好的生物相容性，机械强度和韧性提高，为今后支架载药研究打下基础。

本发明是这样实现的：

一种电纺膜，所述电纺膜为由纳米微晶纤维素增强聚乳酸羟基乙酸电纺膜。

一种制备所述电纺膜的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)制备聚乳酸羟基乙酸溶液：以六氟异丙醇为溶剂，配制聚乳酸羟基乙酸溶液；

(2)配制静电纺丝乳液分散液：在步骤(1)溶液中加入纳米微晶纤维素，搅拌，直至纳米微晶纤维素完全溶解于溶液中得到聚乳酸－羟基乙酸/纳米微晶纤维素乳液；

(3)乳液分散液的静电纺丝：将步骤(2)中配制好的聚乳酸羟基乙酸/纳米微晶纤维素乳液加入到注射器中，在相对湿度在50％以下的条件下，调节纺丝温度与室温一致，纺丝液流量控制为1～3mL/h，纺丝喷头至接收器的距离为10～15cm，在纺丝电压为20～30kV下进行静电纺丝，在滚筒上用金属薄膜接收纺丝纤维；本发明中优选采用铝箔作为接收纺丝纤维的材料；