一种PELCL/聚己内酯-g-聚乙二醇-REDV电纺纤维膜及制备方法技术

本发明专利技术一种聚乙二醇‑b‑聚(L‑丙交酯‑co‑ε‑己内酯)/聚ε‑己内酯‑g‑聚乙二醇‑REDV共混超细电纺纤维膜及制备方法。聚乙二醇‑b‑聚(L‑丙交酯‑co‑ε‑己内酯)和聚ε‑己内酯‑g‑聚乙二醇‑REDV一起溶于氯仿和N,N‑二甲基甲酰胺以体积比4:1～8:1的混和溶剂中；溶液在流量为0.02～0.10mL/h、电压为12～20kV、接收距离为15～20cm的条件下进行电纺,得到厚度为50～200μm电纺超细纤维膜。该超细纤维膜表面含有REDV小肽，对促进血管内皮细胞粘附和生长作用好；用于包载核酸、蛋白、药物等生物活性物质，且具有控制释放的生物活性物质的能力。用于生物医用材料领域。

A PELCL/ g polycaprolactone polyethylene glycol REDV electrospun fiber membrane and preparation method thereof

The invention relates to a polyethylene glycol B poly (L lactide co epsilon caprolactone) / poly epsilon caprolactone g peg REDV blend ultrafine electrospun fiber membrane and preparation method thereof. Polyethylene glycol B (L poly lactide co epsilon caprolactone) and poly epsilon caprolactone g REDV with polyethylene glycol soluble in chloroform and N, N two DMF with volume ratio of 4:1 to 8:1 in the mixed solvent in solution; flow rate was 0.02 ~ 0.10mL/h, voltage 12 ~ 20kV, the receive distance is 15 ~ 20cm under the conditions of electrospinning, the thickness is 50 ~ 200 m electrospun membranes obtained. The surface of the ultrafine fiber membrane containing REDV peptide to promote vascular endothelial cell adhesion and growth; for the encapsulation of nucleic acids, proteins, drugs and other bioactive substances, and has the ability to control the release of bioactive substances. For biomedical materials.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了一种聚乙二醇-b-聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)(PELCL)/聚己内酯-g-聚乙二醇-REDV电纺超细纤维膜及制备方法，属于生物医用材料领域。
技术介绍
采用静电纺丝技术在组织工程支架中负载基因蛋白等生物活性物质，可以调控细胞的粘附、增殖和迁移，有利于组织的修复和再生。生物降解性聚丙交酯共聚物聚乙二醇-b-聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)(PELCL)、聚ε-己内酯(聚己内酯，PCL)等生物相容性好，力学性能优良。采用静电纺丝技术,制备出超细纤维膜,模拟细胞外基质结构,可作为组织重建的支架材料。精氨酸-谷氨酸-天冬氨酸-缬氨酸(Arg-Glu-Asp-Val,REDV)存在于纤维连接蛋白的III-CS区域，含有该序列的合成肽能够特异性地粘附血管内皮细胞，而较少粘附平滑肌细胞和成纤维细胞，在血管组织工程支架的功能化中具有重要的应用价值。为促进血管组织工程支架材料表面形成内皮细胞层，一般采用纤维膜表面物理或者化学修饰的方法，在纤维膜表面偶联REDV和RGD等小肽(RenX,FengY,GuoJ,WangH,LiQ,YangJ,HaoX,LvJ,MaN,LiW.Surfacemodificationandendothelializationofbiomaterialsaspotentialscaffoldsforvasculartissueengineeringapplications.ChemicalSocietyReviews2015,44:5680-5742)。例如，通过表面浸涂的方式在PCL电纺纤维膜表面修饰RGD小肽，提高了细胞在纤维膜表面的粘附和铺展(WangZ,WangH,ZhengW,ZhangJ,ZhaoQ,WangS,YangZ,KongD.Highlystablesurfacemodificationsofpoly(ε-caprolactone)(PCL)filmsbymolecularself-assemblytopromotecellsadhesionandproliferation.ChemicalCommunications2011,47:8901-8903)。我们前期研究发现，在PELCL电纺纤维膜表面通过EDS/NHS活化的方法偶联具有特异粘附作用的REDV小肽,可以促进血管内皮细胞的特异性粘附和生长(ZhouF,JiaX,YangY,YangQ,GaoC,ZhaoY,FanY,YuanXPeptide-modifiedPELCLelectrospunmembranesforregulationofvascularendothelialcells.MaterialsScienceandEngineeringC2016,68:623-631)。然而通过表面化学修饰的方法，在包载生物活性物质的电纺纤维膜表面偶联小肽，比如酸、碱或氨解处理，可能会降低生物活性物质的活性，从而增加原料成本。因此，在电纺纤维膜表面改性的同时，保证包载的生物活性物质的活性是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于制备一种聚乙二醇-b-聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)(PELCL)/聚ε-己内酯-g-聚乙二醇-REDV电纺超细纤维膜，所述电纺纤维膜可以用于包载核酸、蛋白、药物等生物活性物质，所述电纺超细纤维膜对促进血管内皮细胞粘附和生长作用较好。本专利技术的技术方案如下：一种聚乙二醇-b-聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)/聚ε-己内酯-g-聚乙二醇-REDV电纺超细纤维膜(一种PELCL/聚己内酯-g-聚乙二醇-REDV电纺纤维膜)，其PELCL和聚ε-己内酯-g-聚乙二醇-REDV的质量比为(5～1):1，超细纤维膜由直径为400～1000nm的超细纤维构成，其厚度为50～200μm。所述的聚乙二醇-b-聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)的数均分子量为(7～20)×104。所述的聚ε-己内酯的数均分子量为(1～5)×104，聚ε-己内酯的分子式为：式中m＝70～420；R1为-CH3或-CH2O(COCH2CH2CH2CH2CH2O)mCO(CH2)5OH。所述聚乙二醇的数均分子量为(1～5)×103；通式为R1-(CH2CH2O)n-R2，式中n＝23～113，R1为与巯基发生反应的活性基团，包括马来酰亚胺基团、吡啶二硫基团或硫醇基团；R2为与氨基发生反应的活性基团，包括琥珀酰亚胺基团、乙酸基团、乙醛基团、异氰酸基团、异氰硫酸基团、丙烯酸基团或硝基酚基团。本专利技术的一种聚乙二醇-b-聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)/聚ε-己内酯-g-聚乙二醇-REDV电纺超细纤维膜的制备方法，包括以下过程:(1)聚乙二醇-b-聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)和聚ε-己内酯-g-聚乙二醇-REDV一起溶于氯仿和N,N-二甲基甲酰胺以体积比为(4～8):1的混和溶剂中,配制成浓度100～200mg/mL的电纺溶液；其PELCL和聚ε-己内酯-g-聚乙二醇-REDV的质量比为(5～1):1；(2)将按步骤(1)所得溶液在溶液的流量为0.02～0.10mL/h、电压为12～20kV、接收距离为15～20cm的条件进行电纺,得到厚度为50～200μm的电纺超细纤维膜。所述聚ε-己内酯-g-聚乙二醇-REDV的制备方法包括步骤：(1)聚ε-己内酯的氨基化修饰；(2)聚ε-己内酯-g-聚乙二醇的制备；(3)聚ε-己内酯-g-聚乙二醇偶联小肽REDV。上述的聚ε-己内酯-g-聚乙二醇-REDV的制备方法,具体说明如下：步骤(1)是：聚ε-己内酯的氨基化修饰：将聚ε-己内酯配成0.3～0.5g/mL的无水二氯甲烷溶液，使用N,N’-羰基二咪唑(CDI)活化羟基基团，按照摩尔比[单端羟基聚ε-己内酯]/[CDI]为1:1(或[双端羟基聚ε-己内酯]/[CDI]为1:2)加入CDI，在N2中室温下搅拌反应24h，然后加入过量乙二胺，室温下搅拌反应48～72h，产物用过量的甲醇沉淀，真空干燥,得到产物聚ε-己内酯的氨基改性物。步骤(2)是：聚-己内酯-g-聚乙二醇的制备：将聚-己内酯的氨基改性物配制为溶度为200～300mg/mL的二氯甲烷溶液,按照聚ε-己内酯的氨基改性物中的氨基与双端PEG中R2基团摩尔比为1:1加入双端PEG,室温搅拌均匀6～10h,产物使用乙醇沉淀，得到聚-己内酯-g-聚乙二醇。步骤(3)是：聚ε-己内酯-g-聚乙二醇偶联小肽REDV：将聚ε-己内酯-g-聚乙二醇配成溶度为200～300mg/mL的二氯甲烷溶液，按照摩尔比[聚ε-己内酯-g-聚乙二醇]/[REDV]＝1:1加入REDV小肽,室温搅拌均匀2～5h,产物使用乙醇沉淀，得到聚ε-己内酯-g-聚乙二醇-REDV小肽。本专利技术的优点在于上述聚乙二醇-b-聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)/聚ε-己内酯-g-聚乙二醇-REDV电纺超细纤维膜,在电纺过程中，随着溶剂的挥发，低分子量的聚ε-己内酯-REDV小肽粘度低，具有向纤维表面迁移的趋势。一方面，迁移到表面的聚ε-己内酯-REDV小肽具有促进血管内皮细胞粘附和生长的功能；另一方面，该电纺纤维膜可用于包载核酸、蛋白、药物等生物活性物质，包载生物活性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙二醇‑b‑聚(L‑丙交酯‑co‑ε‑己内酯)/聚ε‑己内酯‑g‑聚乙二醇‑REDV电纺超细纤维膜，其特征在于聚乙二醇‑b‑聚(L‑丙交酯‑co‑ε‑己内酯)和聚ε‑己内酯‑g‑聚乙二醇‑REDV的质量比为(5～1):1,超细纤维膜由直径为400～1000nm的超细纤维构成,其厚度为50～200μm。

【技术特征摘要】
1.一种聚乙二醇-b-聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)/聚ε-己内酯-g-聚乙二醇-REDV电纺超细纤维膜，其特征在于聚乙二醇-b-聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)和聚ε-己内酯-g-聚乙二醇-REDV的质量比为(5～1):1,超细纤维膜由直径为400～1000nm的超细纤维构成,其厚度为50～200μm。2.如权利要求1所述的超细电纺纤维膜，其特征是聚乙二醇-b-聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)的数均分子量为(7～20)×104。3.如权利要求1所述的超细电纺纤维膜，其特征是所述的聚ε-己内酯的数均分子量为(1～5)×104，聚ε-己内酯的分子式为：式中,m＝70～420；R1为-CH3或-CH2O(COCH2CH2CH2CH2CH2O)mCO(CH2)5OH。4.如权利要求1所述的超细电纺纤维膜，其特征是所述聚乙二醇的数均分子量为(1～5)×103；通式为R1-(CH2CH2O)n-R2，式中n＝23～113，R1为与巯基发生反应的活性基团，包括马来酰亚胺基团、吡啶二硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁晓燕，周芳，任丽霞，赵蕴慧，崔策，文美玲，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12