一种具有药物二级脉冲释放功能的纳米纤维及其制备方法技术

一种具有药物二级脉冲释放功能的纳米纤维，包括一个内芯部和一个外鞘部，外鞘部包裹内芯部，内芯部和外鞘部沿长度方向延伸，内芯部由药物和聚合物药用辅料构成，外鞘部由药物和易溶于水的药用辅料构成。还提供了上述纳米纤维的制备方法，将用于内芯部的聚合物药用辅料和药物调配成共溶溶液，作为内芯部的工作流体；将用于外鞘部的易溶于水的药用辅料和药物调配成共溶溶液，作为外鞘部的工作流体；通过两台注射泵分别控制芯鞘溶液注入同轴纺丝头的速率，开启高压发生器，在高压静电的作用下，制备出纳米纤维。本发明专利技术通过纳米纤维外鞘部和内芯部采用不同溶解性能的聚合物基材，在结构的支撑下，能够调控所载的药物通过二级脉冲方式释放。

Nano fiber with two stage pulse releasing function of medicine and preparation method thereof

A medicine with two pulse nano fiber release function, comprises an inner core and an outer sheath, the sheath of the package core, inner core and the outer sheath extends along the length direction, the core part is composed of the drug and polymer excipients, pharmaceutical excipients sheath by drugs and water soluble composition. Also provides a preparation method of the nano fiber, will be used for the inner core of polymer excipients and drug were blended into a solution, as the working fluid in the core; the outer sheath will be used for the water soluble excipients and drug were blended into a solution, as the working fluid of the outer sheath by two; rate of injection pump control core sheath solution into the coaxial spinning head, open the high voltage generator in high voltage electrostatic effect, nano fiber. In the invention, the polymer base material with different solubility is adopted through the outer sheath and the inner core of the nanometer fiber, and under the support of the structure, the drug contained in the polymer can be controlled to release through the two stage pulse mode.

【技术实现步骤摘要】
一种具有药物二级脉冲释放功能的纳米纤维及其制备方法
本专利技术属于材料学领域，涉及一种药物缓控释纳米材料，具体来说是一种具有药物二级脉冲释放功能的纳米纤维及其制备方法。
技术介绍
高压静电纺丝技术（电纺）是一种自上而下(top-down)的纳米制造技术，通过外加电场力克服喷头尖端液滴的液体表面张力和粘弹力而形成射流，在静电斥力、库仑力和表面张力共同作用下，被雾化后的液体射流被高频弯曲、拉延、分裂，在几十毫秒内被牵伸千万倍，经溶剂挥发或熔体冷却在接收端得到纳米级纤维。该技术工艺过程简单、操控方便、选择材料范围广泛、可控性强、被认为是最有可能实现连续纳米纤维工业化生产的一种方法，应用该技术制备功能纳米纤维具有良好的前景。电纺聚合物功能纳米纤维一般以成纤聚合物为基材，通过加入活性成分而赋予纳米纤维功能，并充分利用电纺纳米纤维膜的独特性能而充分发挥活性成分的效用。这些独特的性能包括纤维直径小、纤维表面积巨大、纤维呈三维网状多孔结构、孔隙率高、纤维具有纳米尺度范围的直径却同时具有宏观范围的长度等。在生物医药领域，一般将药物加入聚合物溶液，形成共溶溶液作为纺丝液，通过普通电纺过程的快速干燥和成型，获得药物均匀分布在整个纳米纤维的载药纳米纤维。绝大部分载药纳米纤维都是该类药物均匀分布的、结构单一的纳米纤维，通过聚合物基材的理化性能和纳米纤维膜的特点而获得所需要的药物缓控释性能。随着电纺技术的发展，人们逐渐认识到在所有的“top-down”纳米制造技术中，电纺技术的最优势特点是可以通过宏观层次纺丝头结构的设计，单步有效地制备具有相应微观结构特征的纳米纤维，如通过内外两层套管结构纺丝头制备芯鞘结构纳米纤维（DGYu，LMZhu，CBranford-White，JHYang，XWang，YLi，WQian.Soliddispersionsintheformofelectrospuncore-sheathnanofibers.InternationalJournalofNanomedicine，2011，6:3271-3280.）、通过并排两根毛细管为纺丝头制备并列结构纳米纤维（JalaniG，JungCW，LeeJS，LimDW.Fabricationandcharacterizationofanisotropicnanofiberscaffoldsforadvanceddrugdeliverysystems.Internationaljournalofnanomedicine，2014，9(Suppl1)，33.）。目前虽有少量通过同轴电纺和并列电纺调控药物在纳米纤维中的分布，以获得所需药物控释性能的电纺芯鞘纳米纤维和乔纳斯纳米纤维，但是还没有发现应用芯鞘纳米的结构特点和成分调控以获得药物二级脉冲控释的相关报道。
技术实现思路
针对现有技术中的上述技术问题，本专利技术提供了一种具有药物二级脉冲释放功能的纳米纤维及其制备方法，所述的这种具有药物二级脉冲释放功能的纳米纤维及其制备方法要解决现有技术中的纳米纤维不能有效控制药物二级脉冲控释的技术问题。本专利技术提供了一种具有药物二级脉冲释放功能的纳米纤维，包括一个内芯部和一个外鞘部，所述的外鞘部包裹所述的内芯部，所述的内芯部和所述的外鞘部沿长度方向延伸，所述的内芯部由药物和聚合物药用辅料构成，所述的聚合物药用辅料在酸性条件下不溶，在中性和碱性条件下能够溶解，所述的药物和聚合物药用辅料的质量比为1：6~10；所述的外鞘部由药物和易溶于水的药用辅料构成，所述的药物和易溶于水的药用辅料的质量比为1：7~15。进一步的，所述的药物和聚合物药用辅料的质量比为1：7；所述的药物和易溶于水的药用辅料的质量比为1：9。进一步的，所述的药物为用于疾病治疗的小分子化学合成药物，或者为中药活性成分。进一步的，所述的药物为布洛芬，所述的易溶于水的药用辅料为聚乙烯吡咯烷酮K60，所述的聚合物药用辅料为成纤聚合物羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯。本专利技术还提供了上述的一种具有药物二级脉冲释放功能的纳米纤维的制备方法，包括如下步骤：1)采用第一有机溶剂，将用于内芯部的聚合物药用辅料和药物调配成共溶溶液，作为内芯部的工作流体；2)采用第二有机溶剂，将用于外鞘部的易溶于水的药用辅料和药物调配成共溶溶液，作为外鞘部的工作流体；3)将内芯部的工作流体装入第一注射器，所述的第一注射器安装在第一注射泵上；4)将外鞘部的工作流体装入第二注射器，所述的第二注射器安装在第二注射泵上；5)将第一注射器和第二注射器分别和一个同轴纺丝头的两个入口连接；6)采用一个高压发生器，所述的高压发生器和所述的同轴纺丝头连接；7)通过两台注射泵分别控制芯鞘溶液注入同轴纺丝头的速率，开启高压发生器，在高压静电的作用下，以同轴纺丝头出口为模版，通过接地接收平板收集纳米纤维，制备出药物二级脉冲释放纳米纤维。进一步的，所述的第一有机溶剂为无水乙醇与二氯甲烷组成的混合溶剂，无水乙醇与二氯甲烷的体积比为1:1，所述的第二有机溶剂为无水乙醇。本专利技术的纳米纤维具有芯鞘结构特征，通过纳米纤维鞘部和芯部采用不同溶解性能的聚合物基材，在结构的支撑下，能够调控所载的药物通过二级脉冲方式释放。纤维鞘部药用辅料是易溶于水的，在接触到溶出液后，能够快速脉冲释放出其中所含的部分药物；芯部聚合物辅料在酸性条件下不溶，在中性和碱性条件下能够快速溶解，释放出其中所装载的药物活性成分。因此经过口服后，能够快速脉冲释放出其中所装载的另一部分药物，实现药物的二级脉冲释放模式。本专利技术和已有技术相比，其技术进步是显著的。本专利技术通过同轴电纺工艺制备，药物在初期脉冲快速释放一次后，经过一定时间的无药物释放阶段，药物进行第二次快速脉冲释放。本专利技术的制备工艺简单，单步有效、制备的纳米纤维芯鞘结构清晰、而且纳米直径小、线性好、直径分布均匀、纤维表面光滑。本专利技术的芯鞘结构纳米纤维的思路能够为众多药物的二级脉冲控释提供实施方法，通过将纳米纤维膜剪切成薄片，可以直接开发出药物的经口给药系统，提供安全有效的药物控释方式。附图说明图1为本专利技术的药物二级脉冲释放芯鞘纳米纤维的同轴电纺制备过程泰勒锥拍摄图。图2为本专利技术采用的同轴电纺制备工艺示意图。图3为本专利技术的药物二级脉冲释放芯鞘纳米纤维的扫描电子显微镜图。图4为本专利技术的药物二级脉冲释放芯鞘纳米纤维的透射电子显微镜图。图5为本专利技术的药物二级脉冲释放芯鞘纳米纤维的结构示意图。图6为本专利技术的药物二级脉冲释放芯鞘纳米纤维的药物体外二级脉冲控释图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。这些实施例仅用于解释本专利技术而不是用于限制本专利技术。凡采用与本专利技术相同或相似的方法，或做出的等价修改，均应落入本专利技术保护范围。实施例1：同轴电纺工艺实施和芯鞘纳米纤维的制备将1克药物布洛芬和7克聚乙烯吡咯烷酮K60共溶于100ml的无水乙醇中，配制成鞘部工作流体。将1克药物布洛芬和9克成纤聚合物羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯共溶于100ml的无水乙醇与二氯甲烷混合溶剂中（体积比1:1)，配制成芯部工作流体。将上述工作流体分别装入内芯部和外鞘部工作流体的注射器中，安装到相应注射泵上，并分别连接到同轴纺丝头的两个入口中，接通高压纺丝头和高压静电发生器。通过两台注射泵分别控制芯鞘溶液注入同轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有药物二级脉冲释放功能的纳米纤维，包括一个内芯部和一个外鞘部，所述的外鞘部包裹所述的内芯部，所述的内芯部和所述的外鞘部沿长度方向延伸，其特征在于：所述的内芯部由药物和聚合物药用辅料构成，所述的聚合物药用辅料在酸性条件下不溶，在中性和碱性条件下能够溶解，所述的药物和聚合物药用辅料的质量比为1：6~10；所述的外鞘部由药物和易溶于水的药用辅料构成，所述的药物和易溶于水的药用辅料的质量比为1：7~15。

【技术特征摘要】
1.一种具有药物二级脉冲释放功能的纳米纤维，包括一个内芯部和一个外鞘部，所述的外鞘部包裹所述的内芯部，所述的内芯部和所述的外鞘部沿长度方向延伸，其特征在于：所述的内芯部由药物和聚合物药用辅料构成，所述的聚合物药用辅料在酸性条件下不溶，在中性和碱性条件下能够溶解，所述的药物和聚合物药用辅料的质量比为1：6~10；所述的外鞘部由药物和易溶于水的药用辅料构成，所述的药物和易溶于水的药用辅料的质量比为1：7~15。2.根据权利要求1所述的一种具有药物二级脉冲释放功能的纳米纤维，其特征在于：所述的药物为用于疾病治疗的小分子化学合成药物，或者为中药活性成分。3.根据权利要求1所述的一种具有药物二级脉冲释放功能的纳米纤维，其特征在于：所述的药物为布洛芬，所述的易溶于水的药用辅料为聚乙烯吡咯烷酮K60，所述的聚合物药用辅料为成纤聚合物羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯。4.权利要求1所述的一种具有药物二级脉冲释放功能的纳米纤维的制备方法，其特征在于包括如下步骤：...

【专利技术属性】
技术研发人员：余灯广，王庆，李海鹏，李娇娇，吴迪，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31