一種利用靜電紡絲制備聚肽共聚物多孔納米纖維的方法
【專利摘要】本發(fā)明一種利用靜電紡絲制備聚肽共聚物多孔納米纖維的方法，首先，對疏水性均聚肽聚進行親水改性，制備成聚(γ-芐基L-谷氨酸酯-羥乙谷酰胺)或聚(γ-芐基L-谷氨酸酯)-g-聚乙二醇接枝共聚物；其次，利用不同揮發(fā)性能的溶劑配制成復(fù)配溶劑，再配制成紡絲原液；再次，通過高壓靜電紡絲法進行紡絲；最后，將紡絲置于真空干燥箱室溫下干燥3小時以上，獲得多孔高比表面積納米纖維。細胞毒性實驗表明，本發(fā)明所制備的多孔高比表面積納米纖維無細胞毒性，生物相容性好，可作為細胞生長的多孔支架，促進細胞的遷移和增殖，在組織工程支架材料制備方面具有較好的應(yīng)用價值；此外，在醫(yī)用敷料、藥物緩釋、人工器官、污水處理等領(lǐng)域也有應(yīng)用前景。
【專利說明】ー種利用靜電紡絲制備聚肽共聚物多孔納米纖維的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及功能性纖維制備的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，是ー種利用靜電紡絲制備聚肽共聚物多孔納米纖維的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]20世紀90年代以后，隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，靜電紡絲法成為制備納米纖維的主要方法之一。靜電紡絲法是聚合物溶液或熔體在靜電作用下進行噴射、拉伸而獲得納米或微米級纖維的ー種方法?？捎糜陟o電紡絲的材料十分廣泛，既包括大部分合成高聚物，也包括ー些天然高分子材料，如殼聚糖、明膠等。合成聚肽是一類優(yōu)良的生物可降解材料，對生物體無毒副作用，具有與天然蛋白相同的主鏈結(jié)構(gòu)，有良好的生物相容性，被廣泛應(yīng)用于藥物緩釋、醫(yī)用膠黏劑等生物醫(yī)用材料領(lǐng)域。
[0003]與蛋白質(zhì)類似，聚肽分子中大量的-NH-和-C00-之間能形成分子內(nèi)與分子間的氫鍵。當(dāng)氫鍵受到破壞時，溶液中的聚肽分子鏈呈柔性的無規(guī)則線團構(gòu)象，溶液呈現(xiàn)各向同性。當(dāng)溶液濃度、酸度、溫度等環(huán)境條件改變使得分子內(nèi)或分子間氫鍵相互作用得到加強時，分子鏈ニ級結(jié)構(gòu)會由無規(guī)則線團轉(zhuǎn)變?yōu)閯傂詀 -螺旋或P-折疊片的鏈構(gòu)象。這種環(huán)境變化導(dǎo)致的分子鏈構(gòu)象轉(zhuǎn)變與生物成絲過程中絲素蛋白ニ級結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變非常相似。同吋，由于聚肽分子累積偶極矩較大，外加電場會促進無規(guī)則線團構(gòu)象向有序的a -螺旋構(gòu)象或P -折疊片構(gòu)象轉(zhuǎn)變，使分子在外電場作用下發(fā)生取向排列。這種外電場下高取向的特點使得聚肽非常適合于制備電紡纖維。但是，由于大多數(shù)合成聚肽為疏水性物質(zhì)，其細胞的粘附性能不佳，使其在組織工程領(lǐng)域的應(yīng)用受到制約。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述合成聚肽的不足，提供ー種利用靜電紡絲制備聚肽共聚物多孔納米纖維的方法，它利用親水改性的聚肽共聚物制備多孔高比表面積納米纖維，獲得的納米纖維的親水基團及多孔高比表面積有利于細胞的粘附生長，使所述多孔高比表面積納米纖維在組織工程支架材料、醫(yī)用敷料、藥物緩釋、人工器官等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景；此外，高比表面積的多孔特性還可使所述納米纖維應(yīng)用于過濾膜、污水處理、藥物吸附和個體防護等領(lǐng)域。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案。
[0006]首先，對疏水性均肽——聚(V -節(jié)基L-谷氨酸酯)(PBLG)進行親水改性，以こ醇胺(ETA)及聚氧こ烯單甲醚(Me-PEG-OH)取代PBLG側(cè)鏈苯甲基團，獲得聚(y -芐基L-谷氨酸酷-羥こ谷酰胺)無規(guī)共聚物[P(BLG-HEG)]以及聚(V -芐基L-谷氨酸酷)マ-聚こニ醇接枝共聚物(PBLG-ダ-PEG);其次，以不同揮發(fā)性有機溶劑復(fù)配后作為溶劑，溶解聚肽共聚物，獲得均勻可紡的電紡絲原液；然后，進行高壓靜電紡絲，制備多孔高比表面積納米纖維。[0007]—種利用靜電紡絲制備聚肽共聚物多孔納米纖維的方法，其特征是，其制備步驟如下:
(1)對均聚肽進行親水改性
對疏水性的聚肽——聚(V -芐基L-谷氨酸酯)(PBLG)進行親水改性，將其部分側(cè)鏈苯甲基團(-CH2-C6H5)改為親水性的-NH-CH2-CH2-OH基團，制得聚(-芐基L-谷氨酸酷-羥こ谷酰胺[P(BLG-HEG)]無規(guī)共聚物；或者將其部分側(cè)鏈苯甲基團(-CH2-C6H5)改為聚乙二醇(PEG)，制得聚(v -芐基L-谷氨酸酷)マ-聚乙二醇接枝共聚物(PBLG-^-PEG)；其結(jié)構(gòu)通式為:
【權(quán)利要求】
1.ー種利用靜電紡絲制備聚肽共聚物多孔納米纖維的方法，其特征在于，其制備步驟如下: (1)對均聚肽進行親水改性對疏水性的聚肽-聚(y-芐基L-谷氨酸酯)(PBLG)進行親水改性，將其部分側(cè)鏈苯甲基團(-CH2-C6H5)改為親水性的-NH-CH2-CH2-OH基團，制得聚(V -芐基L-谷氨酸酷-羥こ谷酰胺[P(BLG-HEG)]無規(guī)共聚物；或者將其部分側(cè)鏈苯甲基團(-CH2-C6H5)改為聚乙二醇(PEG)，制得聚(V -芐基L-谷氨酸酷)-ダ-聚乙二醇接枝共聚物(PBLG-ダ-PEG);其結(jié)構(gòu)通式為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種利用靜電紡絲制備聚肽共聚物多孔納米纖維的方法，其特征在于，步驟(1)所述聚(V -芐基L-谷氨酸酯)(PBLG)的分子量為150000~230000g/mol。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種利用靜電紡絲制備聚肽共聚物多孔納米纖維的方法，其特征在于，步驟(1)所述聚(‘1-芐基L-谷氨酸酷-羥こ谷酰胺)[P(BLG-HEG)]中こ醇胺(ETA)的取代度為5%~11%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種利用靜電紡絲制備聚肽共聚物多孔納米纖維的方法，其特征在于，步驟(1)所述聚(Y -芐基L-谷氨酸酷)マ-聚乙二醇接枝共聚物(PBLGマ-PEG)中聚氧乙烯單甲醚(Me-PEG-OH)的分子量為150~2000g/mol，聚乙二醇(PEG)的取代度為0.8% ~Tl。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種利用靜電紡絲制備聚肽共聚物多孔納米纖維的方法，其特征在于，步驟(2)所述的復(fù)配溶劑是體積比為10:90~95:5 (v:v)的四氫呋喃/ 二氯甲烷(THF/DCM)或二氯甲烷/三氟こ酸(DCM/TFA)或三氯甲烷/三氟こ酸(TCM/TFA)復(fù)配溶劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種利用靜電紡絲制備聚肽共聚物多孔納米纖維的方法，其特征在于， 步驟(2)所述靜電紡絲原液的濃度為5%~13%(w/v)。
【文檔編號】D01F6/80GK103590133SQ201310471134
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】陳濤, 張帆, 林嘉平, 林紹粱 申請人:華東理工大學(xué)