[发明专利]含合成聚肽和壳聚糖的双组份聚合物超细纤维及其制备

说明书

本发明涉及一种含合成聚肽和壳聚糖的双组份聚合物超细纤维及其制备，所述的双组份聚合物超细纤维通过以下步骤制成：(1)纺丝原液配置：配成由挥发性有机酸和挥发性卤代烃组成的混合溶剂，然后将疏水性合成聚肽和壳聚糖溶解于此混合溶剂中，搅拌至均匀透明，即得到纺丝原液；(2)高压静电纺丝：将步骤(1)得到的纺丝原液进行高压静电纺丝，即制得含合成聚肽和壳聚糖的双组份聚合物超细纤维。与现有技术相比，本发明的合成聚肽与壳聚糖都具有良好的生物相容性和生物降解性，共混后可降低合成聚肽纤维的成本，有利于在用于组织工程支架、医用敷料、药物缓释等领域的实际应用。

技术领域

本发明涉及一种功能性超细纤维制备的技术领域，尤其是涉及一种含合成聚肽和壳聚糖的双组份聚合物超细纤维及其制备方法。

背景技术

静电纺丝法是聚合物溶液或熔体在高压静电作用下进行喷射、拉伸而获得超细纤维的一种方法，现已成为制备微米级或纳米级纤维的主要方法之一。

由于合成聚肽具有和天然蛋白相同的主链结构和二级结构，并具有良好的生物相容性、可降解性，易被机体吸收和代谢等，因而在生物医用材料领域有良好的应用前景。此外，合成聚肽分子链常采取α-螺旋或β-折叠片等刚性构象，分子链累积偶极矩较大，在外电场作用下会发生取向排列，使得合成聚肽较适合于静电纺丝。但大多数合成聚肽为疏水性分子，影响了其与细胞的亲合性，同时制备成本较高，实际应用受到抑制。迄今为止相关专利报道极为有限。专利US 20130115457A1利用静电纺丝制备了水溶性聚肽——聚鸟氨酸以及谷氨酸-酪氨酸共聚物超细纤维。专利CN103590133B对疏水性聚肽——聚(γ-苄基L-谷氨酸酯)进行亲水改性后，通过静电纺丝制备了聚肽共聚物多孔纳米纤维。这类化学改性虽然提高了合成聚肽的亲水性，但成本仍然较高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种含合成聚肽和壳聚糖的双组份聚合物超细纤维及其制备。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种含合成聚肽和壳聚糖的双组份聚合物超细纤维，包括以质量比9:1～6:4共混的疏水性合成聚肽和壳聚糖。

优选的，所述的疏水性合成聚肽为聚(γ-苄基L-谷氨酸酯)，其分子量为20000～500000g/mol；

所述的壳聚糖的分子量为50000～300000g/mol。过低的分子量不利于分子链间的缠结，难以形成连续纤维；分子量过高，分子链缠结剧烈，溶液粘度太大，分子运动困难，也不易获得连续纤维。

含合成聚肽和壳聚糖的双组份聚合物超细纤维的制备方法，包括以下步骤：

(1)纺丝原液配置

配成由挥发性有机酸和挥发性卤代烃组成的混合溶剂，然后将疏水性合成聚肽和壳聚糖溶解于此混合溶剂中，室温下搅拌至均匀透明，即得到纺丝原液；

(2)高压静电纺丝

将步骤(1)得到的纺丝原液进行高压静电纺丝，即制得含合成聚肽和壳聚糖的双组份聚合物超细纤维。静电纺丝过程中，纺丝原液的流速为1.0mL/h，纺丝电压为20kV；喷丝头至接收器的接收距离为10cm。

优选的，上述制备方法还包括以下步骤：

以甲醛、乙二醛或戊二醛中的任一种作为交联剂，采用蒸汽熏蒸步骤(2)得到的双组份聚合物超细纤维，交联，干燥，即得到最终产品。壳聚糖中的氨基可与醛基酰胺化，导致交联。优选戊二醛是因为其毒性为三者中最低，同时有相对较长的碳链，可以更好地在不同壳聚糖分子链间产生交联。

更优选的，交联反应时间为8～15h。

更优选的，所述的交联剂为戊二醛。