[发明专利]一种内渗透药物可控释的纳米纱成纱装置及制备方法

说明书

本发明涉及一种内渗透药物可控释的纳米纱成纱装置及制备方法，制备方法为：静电纺纱过程中，当聚合物纺丝液喷出后在电场力的作用下形成中空的锥形纤维网时，向中空的锥形纤维网中添加药物，使药物进入中空的锥形纤维网并在收集辊的牵引下形成纤维束一起加捻成纱，即得内渗透药物可控释的纳米纱；成纱装置包括药物传送装置、喇叭口缠绕辊、收集辊、发动机、直流高压发生器和两个喷丝装置，喇叭口缠绕辊位于两个喷丝装置之间，药物传送装置位于喇叭口缠绕辊正上方，喇叭口缠绕辊位于收集辊正上方，发动机设置在收集辊一侧；直流高压发生器的正极和负极分别与两个喷丝装置的注射器相连。本发明有效解决了现有技术释药行为难以控制的问题。

技术领域

本发明属于药物缓释技术领域，涉及一种内渗透药物可控释的纳米纱成纱装置及制备方法。

背景技术

随着纳米材料技术的飞速发展，静电纺作为目前最有望实现工业化生产连续纳米纤维的有效方法，上百种材料通过静电纺已经被制成了纳米纤维。具有高比表面积、高孔隙率的静电纺纳米纤维膜在不同领域有广泛的生物医学应用，包括组织工程、伤口愈合和药物递送等。而其杂乱无章的结构分布以及较低的力学性能，束缚了纳米纤维的应用领域。

近年来的研究表明，纳米纤维的有序排列在神经再生、细胞增殖、增强材料以及纺织服装等方面具有广阔的应用空间。因此高效制备结构可控的载药纳米纱线是静电纺丝达到更广泛应用的发展方向之一。

与通过微球、水凝胶和胶束系统相对较低的给药效率相比，纤维载体因其相对易用性和适应性而更有前途。但无论选择何种药物载体，在给药的过程中必须要面临的就是药物释放时间难以控制，尤其是药物突释问题。

一般纱线的载药方式是涂层或者浸渍等，而静电纺纳米纱还可通过混纺和同轴电纺等方式在纺丝过程中加载药物，不同的载药方式对于释药行为有着至关重要的影响。此外，药物与载体基质的选择对于释药行为同样重要。通常情况下，亲水性基质能有效包裹水溶性药物，且其能溶解于水性介质中，可避免有机溶剂的使用，既降低成本，又绿色环保，符合生物医药安全性的需求，然而却因本身亲水性不适合承载水溶性药物制备长效递药系统。疏水基质则能较为有效地控制水溶性药物释放，但其与亲水性药物相容性差，导致释药时间大大缩短难以控制。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种内渗透药物可控释的纳米纱成纱装置及制备方法。本发明提供的一种内渗透药物可控释的纳米纱成纱装置及制备方法，用以解决尤其是亲水性药物释放过快，释药行为难以控制的问题。由于本发明不引入芯纱，制备的纳米纱能够具有更小的直径；药物的扩散阻碍大小直接受到纳米纱线半径大小的影响，这意味着纱线内部药物的释放行为能够通过在很大范围内改变纱线半径(即喷丝量)得到良好的控制。同时本发明可应用于多种聚合物纺丝材料通过静电纺制备纳米纤维，并针对不同问题针对性载药。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种内渗透药物可控释的纳米纱制备方法，静电纺纱过程中，当聚合物纺丝液喷出后在电场力的作用下形成中空的锥形纤维网时，向中空的锥形纤维网中添加药物，使药物进入中空的锥形纤维网并在收集辊的牵引下形成纤维束，加捻成纱即得内渗透药物可控释的纳米纱；加捻的纳米纤维束包覆药物，所加捻度减少了纳米纤维间的空隙，增大了药物释放的阻碍，从而延长释药时间。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种内渗透药物可控释的纳米纱制备方法，聚合物纺丝液的溶质为聚己内酯、聚乙交酯、聚丙交酯或聚乙交酯-丙交酯，可以适用于本发明的聚合物包括但不限于这些，其他疏水性的生物相容材料同样也可以用于本发明，溶剂为体积比7:3的二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺混合溶剂。

如上所述的一种内渗透药物可控释的纳米纱制备方法，聚合物纺丝液的浓度为5～20wt％。

如上所述的一种内渗透药物可控释的纳米纱制备方法，药物为抗生素或生长因子(药物种类包括但不限于此)。