基于聚羟基脂肪酸酯/海藻酸钠电纺纳米纤维的神经导管材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于聚羟基脂肪酸酯/海藻酸钠电纺纳米纤维的神经导管材料的制备方法。该神经导管材料是将纺丝溶液通过静电纺丝得到的纳米纤维缠绕在神经导管基材表面而得到，其中，所述纺丝溶液为海藻酸钠水溶液、烷基糖苷、有机溶剂和聚羟基脂肪酸酯的混合溶液，所述神经导管基材是在管状模具表面形成的壳聚糖纤维层上涂布明胶而获得。本发明专利技术中，使烷基糖苷包覆在海藻酸钠表面后再与聚羟基脂肪酸酯复合来制备纺丝溶液，提高了纺丝溶液的电纺性能，便于加工以及具有良好的生物相容性。

Preparation of nerve conduit materials based on polyhydroxyalkanoate/sodium alginate electrospun nanofibers

【技术实现步骤摘要】
基于聚羟基脂肪酸酯/海藻酸钠电纺纳米纤维的神经导管材料的制备方法
本专利技术属于医用复合纤维的制备
，具体涉及基于聚羟基脂肪酸酯/海藻酸钠电纺纳米纤维的神经导管材料及其制备方法。
技术介绍
人体创伤在生活中是不可避免的，而且人体创伤在人们的生活中的发生频率逐年增加。并且在人体创伤中，其中外周神经损伤大约占5％，因此，神经修复已成为目前临床及科学界急需解决的重要的问题。目前，临床上常采用的修复外周神经损伤的方法是自体移植，但自体移植受来源以及供区不足的限制。于是，组织工程神经导管便应运而生。聚羟基烷酸酯(P(3HB-co-4HB))，是一种通过微生物获得的可降解生物聚酯，其生物相容性、可塑性、韧性及降解性能较为突出。由于其可降解性能，以及降解产物为水和二氧化碳，对人体没有伤害的性能，使得其在生物学及组织工程领域应用广泛。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种以聚羟基脂肪酸酯和海藻酸钠为主要原料的医用神经导管材料及其制备方法，其成品毒性为零，是一种生物相容性极好的医用材料。本专利技术的目的是以如下技术方案来实现的。一种基于聚羟基脂肪酸酯/海藻酸钠电纺纳米纤维的神经导管材料，该神经导管材料是将纺丝溶液通过静电纺丝得到的纳米纤维缠绕在神经导管基材表面而得到，其中，所述纺丝溶液为海藻酸钠水溶液、烷基糖苷、有机溶剂和聚羟基脂肪酸酯的混合溶液，所述神经导管基材是在管状模具表面形成的壳聚糖纤维层上涂布明胶而获得。在上述技术方案中，所述的聚羟基脂肪酸酯为3-羟基丁酸和4-羟基丁酸的共聚物(P(3HB-co-4HB))、3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物(PHBV)中的一种或两种。其中，所述P(3HB-co-4HB)优选为：Mn≈7×105g/mol,其中4HB的物质的量分数为15％，所述PHBV的优选为Mw＝4.21×105，Mn＝1.26×105。在上述技术方案中，所述的海藻酸钠分子量为10000～50000，优选为15000。在上述技术方案中，所述海藻酸钠水溶液中海藻酸钠的质量分数为2～12％，在所述纺丝溶液中所述海藻酸钠的质量分数为0.06％～0.34％。在上述技术方案中，在所述的纺丝溶液中烷基糖苷的质量分数为所述聚羟基脂肪酸酯质量分数的40～60％，在所述的纺丝溶液中所述的聚羟基脂肪酸酯的质量百分浓度为2～4％。所述烷基糖苷可选用聚合度n在1.1～3，R为C8～C16烷基的烷基糖苷，优选APG1214。在上述技术方案中，所述的静电纺丝的条件为：纺丝环境温度28～35℃，相对湿度20～40％，静电压为15～25kV，喷丝口距接收板距离为15～20cm，流速为1.5～2mL/h。在上述技术方案中，所述的纳米纤维的平均直径为470～520nm。在上述技术方案中，所述的有机溶剂为三氯甲烷、二氯甲烷中的一种。在上述技术方案中，所述神经导管基材是在管状模具表面形成的壳聚糖纤维层上涂布明胶而获得，其中，明胶的厚度为1～3mm。本专利技术还提供上述神经导管材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将壳聚糖纤维进行梳理，形成定向壳聚糖纤维；(2)管状模具表面浸渍粘结液，并在所述定向壳聚糖纤维表面滚涂，使壳聚糖纤维均布于管状模具表面，形成壳聚糖纤维层；(3)将在表面形成有壳聚糖纤维层的管状模具浸入明胶水溶液中，使明胶涂布于壳聚糖纤维层，得在表面形成有神经导管基材的管状模具；(4)海藻酸钠水溶液中加入有机溶剂、烷基糖苷，均质15～20min，均质液中加入聚羟基脂肪酸酯，在摇床下振荡10～20h，使其完全溶解后，再次均质15～20min，得纺丝溶液；(5)将纺丝溶液注入静电纺针筒，进行静电纺丝，步骤(3)得到的在表面形成有神经导管基材的管状模具以100～300rpm的速度旋转，来接收静电纺丝纤维，使纳米纤维缠绕神经导管基材表面；(6)退去管状模具，得神经导管材料。在上述技术方案中，在步骤(2)中，所述的浸渍粘结液为蔗糖水溶液，蔗糖水溶液中蔗糖的质量百分浓度为50～70％。在上述技术方案中，在步骤(3)中，将在表面形成有壳聚糖纤维层的管状模具浸入明胶水溶液，使明胶水溶液完全浸没管状模具以及其表面的壳聚糖纤维层，放置一段时间，拿出管状模具在室温晾干，以使在壳聚糖纤维层表面形成明胶层。这一步骤可反复几次，使在壳聚糖纤维层表面的明胶层的厚度达到1～3mm。所述的明胶水溶液中明胶的质量百分浓度为10～20％。在上述技术方案中，在步骤(4)中，在海藻酸钠溶液中加入有机溶剂、烷基糖苷后，均质15～20min，通过均质的过程，烷基糖苷的亲水基包覆在海藻酸钠的表面，能够降低共混溶液的表面张力和电导率。在该均质液中加入聚羟基脂肪酸酯，使其完全溶解后，再次均质15～20min，通过该均质的过程，使海藻酸钠稳定地分布在连续相聚羟基脂肪酸酯溶液中，能够得稳定的纺丝溶液。在本专利技术中，将定向的壳聚糖纤维均匀粘结在光状模具的表面，得管状的、呈沿轴向的定向结构的壳聚糖纤维基底，壳聚糖纤维基底的厚度可根据实际需要适当调整，不进行特别限定。另外，所述壳聚糖纤维的直径优选采用10～14μm。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了亲水性物质与亲油性物质的共混制备方法，向纺丝溶液体系中加入特定的乳化剂烷基糖苷，使烷基糖苷包覆在海藻酸钠表面后再与聚羟基脂肪酸酯复合来制备共混溶液(纺丝溶液)，提高了纺丝溶液的电纺性能。本专利技术的方法制备得到的共混溶液便于加工以及具有良好的生物相容性。附图说明图1表示复合纤维形状图，图1A为实物照片，图1B为扫描电镜图片。图2为神经导管的实物照片。图3为采用CCK8法检测不同材料浸提液对神经细胞增殖影响结果。图4中a、b分别为复合纤维和神经导管的体外细胞培养SEM图。具体实施方式下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。下述实施例中，如无特殊说明，所使用的实验方法均为常规方法，所用材料、试剂等均可从生物或化学公司购买。以下为实例中所用的原料：聚羟基脂肪酸酯：Mn≈7×105g/mol，其中4HB的物质的量分数为15％，购自山东意可曼科技有限公司；海藻酸钠：分子量为15000，购自青岛海之林生物有限公司；烷基糖苷：APG1214，购自山东优索化工科技有限公司；壳聚糖纤维：平均直径为12μm，购自山东海斯摩尔生物科技有限公司。实施例1聚羟基脂肪酸酯/海藻酸钠复合纤维的神经导管材料，按照如下方法制备得到：(1)将壳聚糖纤维进行梳理，形成定向壳聚糖纤维；(2)使管状模具(塑料管)表面浸渍于质量百分浓度为70％的蔗糖粘结液，并在所述定向壳聚糖纤维表面滚涂，使壳聚糖纤维均布于管状模具表面；(3)将在表面形成有壳聚糖纤维层的管状模具浸入于质量百分浓度为10％的明胶水溶液中，放置一段时间，拿出管状模具在室温晾干，以使在壳聚糖纤维层表面形成明胶层，这一步骤可反复几次，使在壳聚糖纤维层表面的明胶层的厚度达到1mm，得在表面形成有神经导管基材的管状模具；(4)配置质量百分浓度为2％的海藻酸钠水溶液，抽取1mL，加入0.4g烷基糖苷和33.34g三氯甲烷，在超声波细胞粉碎机里均质15min，向均质液中加入1g聚羟基脂肪酸酯，放入摇床中振荡溶解12h，混合溶液再一次在超声波细胞粉碎机均质15min，得纺丝溶液；将纺丝溶液注入静电纺针筒，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于聚羟基脂肪酸酯/海藻酸钠电纺纳米纤维的神经导管材料，该神经导管材料是将纺丝溶液通过静电纺丝得到的纳米纤维缠绕在神经导管基材表面而得到，其中，所述纺丝溶液为海藻酸钠水溶液、烷基糖苷、有机溶剂和聚羟基脂肪酸酯的混合溶液，所述神经导管基材是在管状模具表面形成的壳聚糖纤维层上涂布明胶而获得。

【技术特征摘要】
1.一种基于聚羟基脂肪酸酯/海藻酸钠电纺纳米纤维的神经导管材料，该神经导管材料是将纺丝溶液通过静电纺丝得到的纳米纤维缠绕在神经导管基材表面而得到，其中，所述纺丝溶液为海藻酸钠水溶液、烷基糖苷、有机溶剂和聚羟基脂肪酸酯的混合溶液，所述神经导管基材是在管状模具表面形成的壳聚糖纤维层上涂布明胶而获得。2.根据权利要求1所述的神经导管材料，其特征在于，所述的聚羟基脂肪酸酯为3-羟基丁酸和4-羟基丁酸的共聚物、3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物中的一种或两种。3.根据权利要求1所述的神经导管材料，其特征在于，所述的海藻酸钠分子量为10000～50000。4.根据权利要求1所述的神经导管材料，其特征在于，所述海藻酸钠水溶液中海藻酸钠的质量百分浓度为2～12％，在所述纺丝溶液中所述海藻酸钠的质量百分浓度为0.06％～0.34％。5.根据权利要求1所述的神经导管材料，其特征在于，在所述的纺丝溶液中烷基糖苷的质量为所述聚羟基脂肪酸酯质量的40～60％，在所述的纺丝溶液中所述的聚羟基脂肪酸酯的质量百分浓度为2～4％。6.根据权利要求1所述的神经导管材料，其特征在于，所述的静电纺丝的条件为：纺丝环境温度28～35℃，相对湿度20～40％，静电压为15～25kV，喷丝口距接收板距离为15～...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭静，孙范忱，刘赣东，管福成，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21