海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维及制备方法和载药海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维技术

本发明专利技术提供了一种海藻酸钙‑氧化石墨烯纳米纤维及制备方法和载药海藻酸钙‑氧化石墨烯纳米纤维，涉及纳米纤维技术领域，海藻酸钙‑氧化石墨烯纳米纤维的制备方法包括如下步骤：将海藻酸钠和氧化石墨烯的混合溶液和氯化钙溶液通过微流控纺丝，得到海藻酸钙‑氧化石墨烯纳米纤维；改善了现有海藻酸钙纳米纤维吸湿性强，机械强度低，导致其在水溶液中存在药物突释现象的技术问题。本发明专利技术提供的制备方法通过在原料中加入氧化石墨烯，使海藻酸钙‑氧化石墨烯纳米纤维通过氧化石墨烯片层上的含氧基团与海藻酸钙分子中的羟基发生氢键相互作用，削弱海藻酸钙和水分子之间的氢键作用，从而降低了海藻酸钙的溶胀速率，阻止药物突释现象的出现。

Calcium alginate-graphene oxide nanofibers and their preparation methods and drug-loaded calcium alginate-graphene oxide nanofibers

The invention provides a calcium alginate graphene oxide nanofibers and a preparation method and a drug-loaded calcium alginate graphene oxide nanofibers, which relates to the field of nanofibers technology. The preparation method of calcium alginate graphene oxide nanofibers includes the following steps: the mixed solution of sodium alginate and graphene oxide and calcium chloride solution are spinned through microfluidic control to obtain algae. Calcium alginate nanofibers have strong hygroscopicity and low mechanical strength, which lead to the technical problems of drug sudden release in aqueous solution. By adding graphene oxide into raw materials, the preparation method of the invention enables calcium alginate and graphene oxide nanofibers to interact with hydroxyl groups in calcium alginate molecules through oxygen-containing groups on graphene oxide sheets, weakens the hydrogen bonding between calcium alginate and water molecules, thereby reducing the swelling rate of calcium alginate and preventing drug burst. Appear.

【技术实现步骤摘要】
海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维及制备方法和载药海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维
本专利技术涉及纳米纤维
，尤其是涉及一种海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维及制备方法和载药海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维。
技术介绍
为使给药方式更加高效、方便、安全以及稳定，药剂学进入了新型的给药系统时代。海藻酸钠是一种从褐色海藻中提取的线型多糖，由β－D－甘露糖醛酸(M单元)和α－L－古洛糖醛酸(G单元)通过1，4－糖苷键连接，并且结构单元上有着比例不一的G单元，M单元的片段组成的均聚物(GG，MM)及共聚物(GM)。这样的结构特性和结构单元使海藻酸盐具有良好的成膜性，易凝胶化特性和生物治疗效果，使其在生物医用领域上得到重视和开发。利用海藻酸钠制成海藻酸钠纤维已经成为一种常用的药物载体材料，但是由于海藻酸钠吸湿性强，机械强度低，导致其在水溶液中会大量的溶胀降解，使得药物出现突释现象，限制了其应用。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维的制备方法，以缓解现有的海藻酸钠纤维吸湿性强，机械强度低，导致其在水溶液中存在药物突释现象的技术问题。本专利技术提供的海藻酸钙-氧化石墨烯的制备方法，包括如下步骤：将海藻酸钠和氧化石墨烯的混合溶液和氯化钙溶液通过微流控纺丝，得到海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维。进一步的，采用双通道微流控芯片进行微流控纺丝，所述双通道微流控芯片包括第一通道、第二通道和出丝通道，所述第一通道和第二通道分别和所述出丝通道相连通；优选地，包括如下步骤：(a)将海藻酸钠和氧化石墨烯的混合溶液通过第一通道输送至出丝通道；(b)将氯化钙溶液通过第二通道输送至出丝通道；(c)海藻酸钙和氯化钙在出丝通道发生钙离子交换，得到海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维。进一步的，所述海藻酸钠和氧化石墨烯的混合溶液中，海藻酸钠的质量浓度为2-6％，优选为3-5％，更优选为4％；和/或，所述氯化钙溶液的质量浓度为1-3％，优选为1.5-2.5％，更优选为2％。进一步的，所述海藻酸钠和氧化石墨烯的混合溶液中，氧化石墨烯的质量浓度为0.02-0.5％，优选为0.06-0.3％，更优选为0.1％。进一步的，海藻酸钠和氧化石墨烯混合溶液的流速为80-120mL/h，优选为95-105mL/h，更优选为100mL/h；和/或，所述氯化钙溶液的流速为0.5-1.5mL/h，优选为0.9-1.1mL/h，更优选为1mL/h。本专利技术的目的之二在于提供一种海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维，按照本专利技术提供的制备方法制备得到。本专利技术的目的之三在于提供一种载药海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维，包括药物和海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维，所述药物负载于所述海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维上。本专利技术的目的之四在于提供一种载药海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维的制备方法，包括如下步骤：将药物、海藻酸钠和氧化石墨烯的混合溶液和氯化钙溶液通过微流控纺丝，得到载药海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维。进一步，采用双通道微流控芯片进行微流控纺丝，所述双通道微流控芯片包括第一通道、第二通道和出丝通道，所述第一通道和第二通道分别和所述出丝通道相连通；优选地，药物、海藻酸钠和氧化石墨烯的混合溶液通过第一通道流输送至出丝通道，氯化钙溶液通过第二通道输送至出丝通道，海藻酸钠和和氯化钙在出丝通道发生钙离子交换，得到载药海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维。进一步的，药物、海藻酸钠和氧化石墨烯的混合溶液中，海藻酸钠的质量浓度为2-6％，优选为3-5％，更优选为4％；和/或，药物、海藻酸钠和氧化石墨烯的混合溶液中，氧化石墨烯的质量浓度0.02-0.5％优选为0.06-0.3％，更优选为0.1％；和/或，所述氯化钙溶液的质量浓度为1-3％，优选为1.5-2.5％，更优选为2％；和/或，药物、海藻酸钠和氧化石墨烯混合溶液的流速为80-120mL/h，优选为95-105mL/h，更优选为100mL/h；和/或，所述氯化钙溶液的流速为0.5-1.5mL/h，优选为0.9-1.1mL/h，更优选为1mL/h。本专利技术提供的海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维的制备方法通过微流控纺丝制备得到，工艺简单操作方便，通过在原料中加入氧化石墨烯，使得制备得到的海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维通过氧化石墨烯片层上的含氧基团与海藻酸钙分子中的羟基发生氢键相互作用，削弱海藻酸钙和水分子之间的氢键作用，从而降低了海藻酸钙的溶胀速率，阻止药物突释现象的出现。本专利技术提供的海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维通过氧化石墨烯片层上的含氧基团与海藻酸钙分子中的羟基发生氢键相互作用，削弱海藻酸钙和水分子之间的氢键作用，从而降低了海藻酸钙的溶胀速率，阻止药物突释现象的出现。本专利技术提供的载药海藻酸-氧化石墨烯纳米纤维通过采用海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维作为药物载体，有效降低了药物在体内的释放速率，避免了药物突释现象的出现，能够更好的发挥药物的治疗作用。具体实施方式下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维的制备方法，包括如下步骤：将海藻酸钠和氧化石墨烯的混合溶液和氯化钙溶液通过微流控纺丝，得到海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维。本专利技术提供的海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维的制备方法通过微流控纺丝制备得到，工艺简单操作方便，通过在原料中加入氧化石墨烯，使得制备得到的海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维通过氧化石墨烯片层上的含氧基团与海藻酸钙分子中的羟基发生氢键相互作用，削弱海藻酸钙和水分子之间的氢键作用，从而降低了海藻酸钙的溶胀速率，阻止药物突释现象的出现。在本专利技术的一种优选实施方式中，采用双通道微流控芯片进行微流控纺丝，该双通道微流控芯片包括第一通道、第二通道和出丝通道，第一通道和第二通道分别和出丝通道相连通。在本专利技术的进一步优选实施方式中，海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维的制备方法，包括如下步骤：(a)将海藻酸钠和氧化石墨烯的混合溶液通过第一通道输送至出丝通道；(b)将氯化钙溶液通过第二通道输送至出丝通道；(c)海藻酸钙和氯化钙在出丝通道发生钙离子交换，得到海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维。在本专利技术的一种优选实施方式中，海藻酸钠和氧化石墨烯的混合溶液中，海藻酸钠的质量浓度为2-6％。在本专利技术的优选实施方式中，海藻酸钠和氧化石墨烯的混合溶液中，海藻酸钠的典型但非限制性的质量浓度如为2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％或6％。通过控制海藻酸钠和氧化石墨烯混合溶液中，海藻酸钠的质量浓度以保证生成的纳米纤维的表面光滑性和机械强度，使其能够应用于药物投递系统。在本专利技术的一种优选实施方式中，氯化钙溶液的质量浓度为1-3％。在本专利技术的优选实施方式中，氯化钙溶液的典型但非限制性的质量浓度如为1％、1.2％、1.5％、1.8％、2％、2.2％、2.5％、2.8％或3％。氯化钙溶液用于与海藻酸钠和氧化石墨烯混合溶液中的海藻酸钠发生离子交换，以得到凝胶状的海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维。在本专利技术的一种优选实施方式中，海藻酸钠和氧化石本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海藻酸钙‑氧化石墨烯纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将海藻酸钠和氧化石墨烯的混合溶液和氯化钙溶液通过微流控纺丝，得到海藻酸钙‑氧化石墨烯纳米纤维。

【技术特征摘要】
1.一种海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将海藻酸钠和氧化石墨烯的混合溶液和氯化钙溶液通过微流控纺丝，得到海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用双通道微流控芯片进行微流控纺丝，所述双通道微流控芯片包括第一通道、第二通道和出丝通道，所述第一通道和第二通道分别和所述出丝通道相连通；优选地，包括如下步骤：(a)将海藻酸钠和氧化石墨烯的混合溶液通过第一通道输送至出丝通道；(b)将氯化钙溶液通过第二通道输送至出丝通道；(c)海藻酸钙和氯化钙在出丝通道发生钙离子交换，得到海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述海藻酸钠和氧化石墨烯的混合溶液中，海藻酸钠的质量浓度为2-6％，优选为3-5％，更优选为4％；和/或，所述氯化钙溶液的质量浓度为1-3％，优选为1.5-2.5％，更优选为2％。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述海藻酸钠和氧化石墨烯的混合溶液中，氧化石墨烯的质量浓度为0.02-0.5％，优选为0.06-0.3％，更优选为0.1％。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，海藻酸钠和氧化石墨烯混合溶液的流速为80-120mL/h，优选为95-105mL/h，更优选为100mL/h；和/或，所述氯化钙溶液的流速为0.5-1.5mL/h，优选为0.9-1.1mL/h，更优选为1mL/h。6.一种海藻酸钙-氧化石墨烯纳米纤维，其特征在于，按照权利要求1-5任一项所述的制备方法制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：于晖，许丽群，蔡洁，李英毅，朱吉昌，曾健豪，郭永诗，黄琪帏，邹捷，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：发明
国别省市：广东,44