一种能提供药物脉冲后缓慢控释的纳米纤维及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种能提供药物脉冲后缓慢控释的纳米纤维，包括一个主纤维束，主纤维束的外侧设置有一个并列纤维束，主纤维束和并列纤维束在长度方向上延伸，在径向截面上，并列纤维束覆盖主纤维束的外周40~70%，主纤维束由药物和不溶于水的聚合物药用辅料构成；并列纤维束由药物和易溶于水的药用辅料组成。还提供了上述纳米纤维的制备方法，将药物和不溶于水的聚合物药用辅料调配成共溶溶液，将药物和易溶于水的药用辅料调配成共溶溶液；通过两台注射泵控制两种溶液注入并列纺丝头的速率，在高压静电的作用下，以并列纺丝头出口为模板，通过接地纤维接收平板收集纳米纤维；制备出能提供药物脉冲后缓慢控释的纳米纤维。

Nano fiber capable of providing slow controlled release of drug pulse and preparation method thereof

The invention provides a drug pulse slow controlled release of nano fiber, which comprises a main fiber bundle, the outer side of the main fiber bundle is provided with a parallel fiber bundle, principal fiber bundle and parallel fiber bundles extending in the length direction, in radial section, parallel fiber bundle cover main fiber bundle the peripheral 40~70%, principal fiber bundle by the drugs and water insoluble polymer excipients; compound medicinal materials fiber by the drugs and water soluble composition. Also provides a preparation method of the nano fiber, drug and polymer medicinal adjuncts do not dissolve in water into a solution, drug and medicinal adjuncts soluble in water were dissolved into solution; through two sets of injection pump control two solution injection rate of parallel spinning head, in the high voltage electrostatic under the action of the parallel spinning head export as a template, by grounding fiber receiving plates collect nano fiber; preparation of drugs can provide pulse slow controlled release of nano fiber.

【技术实现步骤摘要】
一种能提供药物脉冲后缓慢控释的纳米纤维及制备方法
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，具体来说是一种能提供药物脉冲后缓慢控释的纳米纤维及制备方法。
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，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的纺丝头制备并列结构纳米纤维（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.）。目前虽有少量通过并列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并列纳米纤维和乔纳斯纳米纤维，但是还没有发现应用并列纳米纤维的结构特点和成分调控以获得药物以脉冲后缓慢控释的相关应用报道。
技术实现思路
本专利技术提供了一种能提供药物脉冲后缓慢控释的纳米纤维及制备方法，所述的这种能提供药物脉冲后缓慢控释的纳米纤维及制备方法要解决现有技术中的纳米纤维控制缓释药物的效果不佳的技术问题。本专利技术提供了一种能提供药物脉冲后缓慢控释的纳米纤维，包括一个主纤维束，所述的主纤维束的外侧设置有一个并列纤维束，所述的主纤维束和所述的并列纤维束在长度方向上延伸，在径向截面上，所述的并列纤维束覆盖所述的主纤维束的外周40~70%，所述的主纤维束由药物和不溶于水的聚合物药用辅料构成，在主纤维束中，所述的药物和不溶于水的聚合物药用辅料的质量比为1：6~9；所述的并列纤维束由药物和易溶于水的药用辅料组成，在所述的并列纤维束中，所述的药物和易溶于水的药用辅料的质量比为1：10~15。进一步的，所述的药物为小分子化学合成药物或者中药活性成分。进一步的，所述的药物为布洛芬。进一步的，所述的易溶于水的药用辅料为聚乙烯吡咯烷酮K60；所述的不溶于水的聚合物药用辅料为乙基纤维素。本专利技术还提供了上述的一种能提供药物脉冲后缓慢控释的纳米纤维的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)采用第一有机溶剂，将药物和不溶于水的聚合物药用辅料调配成共溶溶液，作为主纤维束一边的工作流体；2)采用第二有机溶剂，将药物和易溶于水的药用辅料调配成共溶溶液，作为并列纤维束一边的工作流体；3)将主纤维束一边的工作流体装入一个第一注射器中，所述的第一注射器安装在一个第一注射泵中；4)将并列纤维束一边的工作流体装入一个第二注射器中，所述的第二注射器安装在一个第二注射泵中；5)所述的第一注射器和所述的第二注射器分别和一个并列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并列纺丝头连接；7)通过两台注射泵分别控制两种溶液注入并列纺丝头的速率，开启高压发生器，在高压静电的作用下，以并列纺丝头出口为模板，通过接地纤维接收平板收集纳米纤维；制备出能提供药物脉冲后缓慢控释的纳米纤维。进一步的，所述的第一有机溶剂和所述的第二有机溶剂均为无水乙醇。本专利技术的这种提供药物以脉冲后缓慢控释模式释放的并列电纺纳米纤维具有并列结构特征，通过纳米纤维的双边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脉冲后缓慢控释的方式释放。纤维的一边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；纤维另外一边的聚合物是不溶于水的，将所装载的另一部分药物通过扩散机制缓慢释放，从而实现药物的两相控释模式。本专利技术和已有技术相比，其技术进步是显著的。本专利技术的并列电纺纳米纤维通过并列电纺工艺制备，药物在初期脉冲快速释放后，药物随即开始第二相的持续缓慢释放。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。而且，本专利技术的制备工艺简单，单步有效、制备的纳米纤维并列结构清晰、而且纳米直径小、线性好、直径分布均匀、纤维表面光滑。本专利技术的并列结构纳米纤维的思路能够为众多药物的脉冲后缓慢控释模式提供实施方法。附图说明图1为本专利技术的药物脉冲后缓慢控释纳米纤维的并列电纺制备过程泰勒锥拍摄图。图2为本专利技术所采用的并列电纺装置示意图。图3为本专利技术的药物脉冲后缓慢控释纳米纤维的扫描电子显微镜图。图4为本专利技术的药物脉冲后缓慢控释纳米纤维的透射电子显微镜图。图5为本专利技术的药物脉冲后缓慢控释纳米纤维的内部结构示意图。图6为本专利技术的药物脉冲后缓慢控释纳米纤维的药物体外两相控释图。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：电纺工艺实施和并列纳米纤维的制备将2克药物对乙酰基氨基酚和7克聚乙烯吡咯烷酮K60共溶于100ml的无水乙醇中，配制并列纤维束一边工作流体。将4克药物对乙酰基氨基酚和20克成纤聚合物乙基纤维素共溶于100ml无水乙醇，配制成主纤维束一边的工作流体。将上述两种工作流体分别装入相应的注射器7、8中，安装到各自注射泵2、3上，并连接到并列纺丝头4的两个入口中，接通高压纺丝头4和高压发生器1。通过两台注射泵2、3分别控制并列溶液注入并列纺丝头4的速率，并列流速均为1.0mL/h，纤维接收板5离并列喷丝口距离为15cm，环境温度为(22±1)℃，环境湿度为58±5%。在上述工况下，开启高压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能提供药物脉冲后缓慢控释的纳米纤维，其特征在于：包括一个主纤维束，所述的主纤维束的外侧设置有一个并列纤维束，所述的主纤维束和所述的并列纤维束在长度方向上延伸，在径向截面上，所述的并列纤维束覆盖所述的主纤维束的外周40~70%，所述的主纤维束由药物和不溶于水的聚合物药用辅料构成，在主纤维束中，所述的药物和不溶于水的聚合物药用辅料的质量比为1：6~9；所述的并列纤维束由药物和易溶于水的药用辅料组成，在所述的并列纤维束中，所述的药物和易溶于水的药用辅料的质量比为1：10~15。

【技术特征摘要】
1.一种能提供药物脉冲后缓慢控释的纳米纤维，其特征在于：包括一个主纤维束，所述的主纤维束的外侧设置有一个并列纤维束，所述的主纤维束和所述的并列纤维束在长度方向上延伸，在径向截面上，所述的并列纤维束覆盖所述的主纤维束的外周40~70%，所述的主纤维束由药物和不溶于水的聚合物药用辅料构成，在主纤维束中，所述的药物和不溶于水的聚合物药用辅料的质量比为1：6~9；所述的并列纤维束由药物和易溶于水的药用辅料组成，在所述的并列纤维束中，所述的药物和易溶于水的药用辅料的质量比为1：10~15。2.根据权利要求1所述的一种能提供药物脉冲后缓慢控释的纳米纤维，其特征在于：所述的药物为小分子化学合成药物或者中药活性成分。3.根据权利要求1所述的一种能提供药物脉冲后缓慢控释的纳米纤维，其特征在于：所述的药物为布洛芬。4.根据权利要求1所述的一种能提供药物脉冲后缓慢控释的纳米纤维，其特征在于：所述的易溶于水的药用辅料为聚乙烯吡咯烷酮K60；所述的不溶于水的聚合物药用辅料为乙基纤维素。5.权利要求1所述的一种能提供药...

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