[发明专利]一种网状结构的聚己内酯和聚乙烯吡咯烷酮复合纳米纤维制备

说明书

技术领域

本发明属生物可降解高分子复合纳米纤维及其制备和应用领域，特别是涉及一种具有网状结构聚己内酯和聚乙烯吡咯烷酮复合纳米纤维的制备。

背景技术

生物可降解高分子由于其良好的生物相容性和生物可吸收性，在生物医药领域已得到了广泛应用。而近年来发展起来的静电纺丝技术，则能将生物可降解高分子制备成尺寸介于数十纳米至数微米的具有超高特异性比表面积和孔隙率的超细纤维材料，使其表现出更好的生物相容性、可降解性、机械耐受性以及诱导再生性。目前，用于研究的可降解高分子材料的电纺纤维有：聚己内酯、聚乳酸、壳聚糖、醋酸纤维素、胶原蛋白等，以获得理想的组织工程修复材料、创伤敷料、药物传递等。但是，多数情况下单一材料本身性能的局限性往往限制了他们的应用。针对这一问题，复合材料的静电纺丝则能很大程度改善某单一材料的不足，从而拓宽生物材料的应用范围。

聚己内酯(PCL)是一种具有良好生物相容性的半结晶性聚合物，较高的结晶度和非极性亚甲基的存在，使得PCL亲水性较差且生物降解缓慢，但是他对小分子药物具有很好的通透性。这些性质使得PCL十分适用于长效、植入性的药物载体。聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是水溶性含氮聚合物，无毒并对生物活性组织具有优良的生物相容性，而且由于PVP分子中具有含氮的基团，可以与蛋白质肽链发生官能团之间的作用，从多角度来促进细胞的生长。

因此，本发明将PCL与PVP共混进行静电纺丝，使二者性能互补，同时调控具有特殊结构的静电纺纤维具有许多独特的性能，以拓宽潜在的应用价值。纤维结构决定纤维的性能，通过调控及优化静电纺纤维及其集合体的结构，可大幅度提高纤维材料的应用性能。丁(Ding)等采用聚乙烯醇和醋酸锌的混合溶液作为制备聚乙烯醇/ZnO复合纳米纤维的前驱体溶液，通过溶胶-凝胶静电纺丝工艺制备了聚乙烯醇/ZnO复合纳米蛛网纤维。张(Zhang)等用导电模板作为收集装置来制备图案化的纳米纤维，通过调控收集装置上突起随时间的排列次序，可获得织物形态的纤维膜。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有网状结构的聚己内酯和聚乙烯吡咯烷酮复合纳米纤维的制备方法，该纤维具有良好的生物相容性和生物可降解性，其孔隙率介于30％～50％之间；其制备方法具有操作简单，对设备要求低，经济效益好等优点。

附图说明

图1是聚己内酯纳米纤维的扫描电镜(SEM)照片；

其中，(a)交联前；(b)交联后；

图2是PCL/PVP(99/1，w/w)复合纳米纤维的扫描电镜(SEM)照片；

其中，(a)交联前；(b)交联后；

图3是PCL/PVP(95/5，w/w)复合纳米纤维的扫描电镜(SEM)照片；

其中，(a)交联前；(b)交联后；

图4是PCL/PVP复合纳米纤维交联前后的红外光谱(FTIR)图；

其中，(a)PCL/PVP(99/1，w/w)；(b)PCL/PVP(95/5，w/w)

图5是PCL/PVP(99/1，w/w)复合纳米纤维交联前后的差示扫描量热仪(DSC)图谱；

其中，(a)升温；(b)降温

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

称取2.000gPCL溶解于18g二氯甲烷/N，N-二甲基甲酰胺(5∶1，v/v)的混合溶剂中，高速搅拌使之充分溶解，得到浓度为10％(w/w)的纯PCL均匀溶液。将配置好的溶液静置10min后倒入20mL注射器中，采用8号针头作喷丝头。溶液在喷丝口处的流速为100μL/min，施加的电压为14kV，两极间距离为12cm，得到的纯PCL纤维膜如图1(a)所示。再将其置于密闭容器中，利用戊二醛蒸汽，恒温37℃下交联24h，得到的纤维膜如图1(b)所示。

实施例2