[发明专利]一种具有亲水性内核和疏水性外壳的可降解纳米纤维膜材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有亲水性内核和疏水性外壳的可降解纳米纤维膜材料，其特征在于：所述可降解纳米纤维膜材料具有核壳结构，核层为亲水性的丝胶蛋白和聚乙烯醇复合水凝胶，壳层为具有良好生物相容性和生物降解性的疏水性聚乳酸-羟基乙酸共聚物；

所述可降解纳米纤维膜材料的孔隙率为32%，纳米纤维表面光滑均匀，直径为800~1300nm，核层内径为250~350nm，壳层内径为500~650nm；

所述可降解纳米纤维膜材料具有良好的抑菌效果和生物相容性，适用于创伤敷料、止血材料、药物缓释材料。

2.根据权利要求1所述一种具有亲水性内核和疏水性外壳的可降解纳米纤维膜材料的制备方法，其特征在于操作步骤如下：

（1）提取丝胶蛋白

将20g蚕丝剪成碎片，置于500mL浓度为0.02~0.05mol/L的碳酸钠溶液或去离子水中，在恒温水浴锅内100℃煮沸脱胶1h，离心去除沉淀，得到澄清的丝胶蛋白溶液；将丝胶蛋白溶液倒入透析袋，置于去离子水中进行透析；真空冷冻干燥，得到丝胶蛋白粉末，低温密封保存备用；

（2）制备纺丝核层溶液

称取丝胶蛋白粉末和医用级聚乙烯醇加入去离子水中，于100℃水浴中搅拌至完全溶解，得到浓度为10~30g/L的丝胶蛋白溶液和浓度为80~100g/L的聚乙烯醇溶液混合的核层溶液；

（3）制备纺丝壳层溶液

称取医用级聚乳酸-羟基乙酸共聚物溶于氯仿和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中，常温搅拌至完全溶解，得到浓度为100~200g/L的聚乳酸-羟基乙酸共聚物的壳层溶液；

所述混合溶剂按体积比（3~7）:1由氯仿和N,N-二甲基甲酰胺均匀混合制得；

（4）制备核壳结构纳米纤维

量取同等体积的壳层溶液和核层溶液，分别加入同轴静电纺丝装置的两个注射器中，采用铝箔收集器接收，高压电源的正极连接同轴纺丝喷头，负极连接做好接地处理的铝箔收集器，静电纺丝，得到核壳结构纳米纤维膜材料；

（5）制备抑菌涂层

将5g纳米纤维膜材料浸入100mL浓度为0.1~0.5g/L的抑菌溶液中，在25~35℃下浸泡0.5~2h；取出，先在室温下晾干，再通过真空干燥箱45℃干燥24h，得到具有抑菌涂层的可降解纳米纤维膜材料。

3.根据权利要求2所述的一种具有亲水性内核和疏水性外壳的可降解纳米纤维膜材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，透析时间为72h，透析期间每隔6h更换一次去离子水；透析袋的截留分子量Mw为8~14kDa。

4.根据权利要求2所述的一种具有亲水性内核和疏水性外壳的可降解纳米纤维膜材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，冷冻干燥条件为：先-20℃预冻12h、-80℃冷冻12h，再-80℃真空干燥10h。

5.根据权利要求2所述的一种具有亲水性内核和疏水性外壳的可降解纳米纤维膜材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，聚乙烯醇的分子量为80~100kDa。

6.根据权利要求2所述的一种具有亲水性内核和疏水性外壳的可降解纳米纤维膜材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，聚乳酸-羟基乙酸共聚物的分子量为100~120kDa，聚乳酸-羟基乙酸共聚物中乳酸与羟基乙酸的摩尔比为75:25或80:20。

7.根据权利要求2所述的一种具有亲水性内核和疏水性外壳的可降解纳米纤维膜材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，同轴静电纺丝过程，电压为20~30kV，环境湿度为50±5%，控制核层溶液的温度为60℃，核层溶液的流速为0.2~0.3mL/h，壳层溶液的流速为0.3~0.5mL/h，接收距离为15~20cm，同轴纺丝喷头内针头的内外直径分别为0.4mm、0.6mm，外针头内外直径分别为1.5mm、3mm。

8.根据权利要求2所述的一种具有亲水性内核和疏水性外壳的可降解纳米纤维膜材料的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，所述抑菌溶液由天然植物类抑菌物质制得，所述天然植物类抑菌物质为肉桂醛、甘露醇、姜黄素中的一种，将天然植物类抑菌物质溶解于无水乙醇中，得到浓度为0.1~0.5g/L的抑菌溶液。