[发明专利]一种吸附重金属离子的纳米纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料的制备领域，具体地，涉及一种基于静电纺丝技术用于吸附重金属离子的纳米纤维及其制备方法。

背景技术

壳聚糖为阳离子聚合物，不溶于普通有机溶剂，在碱液中稳定，有很强的亲水性，可在稀盐酸、稀醋酸溶液中膨胀并形成凝胶，依此特性可制成各种缓释、控释剂型(Miyazakietal.,1988；Sawayanagietal.,1982)有良好的成膜性能，水溶胀后的壳聚糖薄膜是坚韧的弹性材料；由于甲壳质有强的结晶结构，其溶解性和反应性均较差，壳聚糖作为药物载体可以控制药物释放，延长药物疗效、降低药物毒副作用，提高疏水性药物对细胞膜的通透性和药物的稳定性及改变给药途径，还可大大加强制剂的靶向给药能力。壳聚糖作为药物制剂的优点是，良好的生物降解性能和生物相容性，无免疫原性，在体内可被溶菌酶等酶解离成低聚壳聚糖(Chobotetal.,1995)，生成天然无毒的代谢物，且能被生物体完全吸收。壳聚糖由甲壳素乙酰化制得，化学名称为β-(1-4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖，是由2-氨基-2脱氧-D-葡萄糖以β-1，4糖苷键缩合而成。根据不同的制备方法，可以获得不同脱乙酰程度和平均分子量的壳聚糖。壳聚糖分子链上有许多游离的氨基，在酸性溶液中能结合一个氢质子，而成为带正电荷的聚电解质。正是因为壳聚糖暴露在外面的游离氨基，导致壳聚糖能够吸附一些诸如Cr，Cd，Pb等重金属离子。

肺泡表面活性物质(PS)是存在于正常肺泡内表面的一种能减弱肺泡表面张力的物质。这是一种以磷脂为主要成分的脂质和表面活性蛋白混合物，在肺泡表面具有独特的铺展功能和动态表面张力。吸气时，PS抵达肺泡表面，迅速在肺泡表面铺展，在亲水蛋白SP-A、疏水蛋白SP-B和Ca2+的协同作用下，PS在肺泡内转化为管髓体。疏水蛋白SP-B和SP-C促进磷脂吸附于肺泡气液界面，加速处于液相中的磷脂混合物在界面上构成磷脂单分子层。当呼气时，随着表面膜而积的缩小，肺表面活性物质中的磷脂会聚，不饱和磷脂的脂链“树叉式”弯曲，双键发生相互碰撞、挤压倾入液相而失活：DPPC含有直链脂肪酸，会聚时不易被挤出表面，可相对稳定的留存于液相中。由于压缩的表面膜上富含DPPC，使气液界面的表面张力大幅度下降，从而使肺泡内压稳定，防止呼吸末期肺泡萎陷。此外，还具有免疫调节和器官保护的特性，可用于治疗肺部疾病。在临床上，PS己被用于治疗各类肺部疾病或原发性疾病继发所引起的急性进行性呼吸衰竭。近年来，有研究利用PS降低肺泡表面张力的性质，将PS作为药物的载体用于治疗肺炎或作为基因转染的载体。例如，PS作为药物载体可以快速的分布到肺泡表面，提高疗效(Kukowska-Latallo,J.F；Chen,C.L.；Eichman,J.；Bielinsha.A.U.；Baker,J.R.Enhancementofdendrimer-mediatedtransfectionusingsyntheticlungsurfactantexosurfneonatalinvitro.Biochem.Biophys.Res.Commun.1999,264(1),253-261.)。因此，PS不仅自身可以作为治疗药物，发挥稳定气道，降低肺泡表面张力，免疫调节的作用，同时也可以作为肺部给药的药物载体，载送药物或DNA起到局部和全身作用。但是，到目前为止，未见APS(artificialPulmonarySurfactant)用于重金属离子吸附材料方面的制备。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于静电纺丝技术用于吸附重金属离子的纳米纤维及其制备方法。

为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

根据本发明第一方面，提供一种吸附重金属离子的纳米纤维的制备方法，该方法以常见的重金属离子吸附剂——壳聚糖为基础，以人工肺表面活性剂——二棕榈酰磷脂酰胆碱为主要成分，通过添加适量磷脂、胆固醇，制备壳聚糖-二棕榈酰磷脂酰胆碱纳米纤维。

所述方法具体步骤如下：

S1.在质量份数为2000份的乙醇中，加入20-80份的二棕榈酰磷脂酰胆碱、10-100份的胆固醇、10-100份磷脂；在20-70℃下磁力搅拌，搅拌至完全溶解并无明显块状物；

S2.在质量份数为2000份的水中，加入20-50份的乙酸，混合均匀后，加入40-100份的壳聚糖；在室温下磁力搅拌，搅拌至完全溶解并无明显颗粒；

以上S1、S2操作顺序无特定要求，可以先进行S1或S2，也可以并行进行；