一种静电纺高岭石强化天然聚多糖多孔纤维膜的制备方法技术

本发明专利技术公开一种静电纺高岭石强化天然聚多糖多孔纤维膜的制备方法，将天然聚多糖溶于酸中得到天然聚多糖溶液，向天然聚多糖溶液中加入高岭石或改性高岭石，搅拌均匀制得纺丝液，通过静电纺丝制备得到多孔纤维膜，多孔纤维膜再经过交联液处理，得到交联多孔纤维膜；本发明专利技术原材料皆为天然、绿色环保、无毒材料，不仅价格低廉，容易获得，且得到的纤维膜可以在体液中降解，制备得到的多孔纤维膜材料具有良好的孔隙率、吸水率、力学性能和降解性能，有作为过滤膜、皮肤及其它软组织支架材料、牙槽骨贴膜及药物载体材料应用的潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种静电纺高岭石强化天然聚多糖多孔纤维膜的制备方法
本专利技术涉及多孔膜材料，特别是涉及一种静电纺天然聚多糖添加高岭石及改性高岭石的多孔纤维膜的制备方法。
技术介绍
静电纺丝制得的多孔纤维膜具有与细胞外基质相似的三维网状结构，有利于细胞均匀分散和增加营养物质的传输效率，促进组织细胞的迁移和细胞增殖，能有效排出组织细胞产生的废物，非常适合用于组织细胞的生长。静电纺丝制得的纤维材料具有三维结构，具有作为软组织材料的潜力。NeelimaVarshney等人通过静电纺丝制备的大豆分离蛋白/丝素蛋白纳米纤维支架能够促进小鼠全层伤口愈合。MijiYeo等人制备的电纺高度排列藻酸盐纳米纤维促进成肌细胞的附着和有序排列。XinHui等人制备的电纺聚己内酯成管状微纤维支架，通过显示良好开放性的颈动脉间置模型在六只兔子中评估支架20周。观察到有效的细胞浸润、快速内皮化和平滑肌细胞成熟。AnlinYin等人制备的电纺双层血管支架具有非常好的血液相容性和快速的细胞生长，并且还保留了良好的机械性能和良好的细胞浸润。LitingYu等人制备的电纺神经导管与普通神经导管相比较，不仅可以从内层到外层逐步降解，而且表现出相当或更好的特性，如孔隙率、吸水能力、力学性能和生物相容性。皮肤是人类面积最大的软组织，在皮肤遇到疾病或意外而被损伤时，会引起机体一系列问题，比如细菌感染，水分和蛋白质流失，内分泌和免疫功能失调等，这时候我们需要采用皮肤的替代品-医用敷料或者皮肤支架材料来保护伤口，帮助皮肤更快地恢复。这就促使人们研究皮肤支架材料，这种组织工程材料也最先应用在临床上。但是目前市面上有的此类材料都或多或少存在一些问题，比如安全性无法保障，会造成创面感染，并且这些组织工程材料的保存条件很严格，价格昂贵。这一系列问题让此类材料在国内临床广泛应用变得困难。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题而提供一种静电纺天然聚多糖添加高岭石及改性高岭石的多孔纤维膜的制备方法，原材料皆为天然、无毒材料，不仅价格低廉，得到的多孔纤维材料具有良好的孔隙率、吸水率、力学性能和降解性能，且在体液中可以降解，有作为皮肤及其它软组织支架材料、牙槽骨贴膜及药物载体材料应用的潜力。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种静电纺高岭石强化天然聚多糖多孔纤维膜的制备方法，具体步骤如下：将天然聚多糖溶于酸得到天然聚多糖溶液，向天然聚多糖溶液中加入高岭石或改性高岭石，搅拌均匀制得纺丝液，通过静电纺丝制备得到多孔纤维膜材料。所述天然聚多糖包括胶原、明胶、丝素蛋白、大豆蛋白、甲壳素、壳聚糖、羧甲基纤维素钠、魔芋葡甘聚糖、海藻酸盐、淀粉、透明质酸钠等中的一种或者几种天然高分子材料任意比例复合；酸为纯的冰乙酸、甲酸中的一种或者两种任意比例混合。所述天然聚多糖与酸的固液比g:mL为1:2～5。所述天然聚多糖与高岭石或改性高岭石的质量比为8～15:1。所述改性高岭石包括K-PC(醋酸钾插层高岭土)、K-PC-DMSO(醋酸钾和二甲基亚砜插层高岭土)或二维片状高岭石。所述K-PC的制备方法如下：将高岭石K分散在酸溶液中进行水浴加热，固液比g:mL为1:15～25，水浴恒温温度为70～95℃，搅拌器设定转速为350～400r/min，搅拌20～36h，反应结束后用无水乙醇洗涤，再进行抽滤、干燥就可以得到活化高岭石，再将活化高岭石与醋酸钾PC按照质量比1:0.2～2混合，置于研钵中进行研磨，利用PC的吸潮性质，直至研磨成糊状，研磨完毕后放入干燥箱中60～92℃干燥12小时，干燥后取出，用无水乙醇洗涤、抽滤，最后干燥制得高岭石K-PC；所述酸溶液为浓度0.2～0.6mol/L的甲酸、冰乙酸、硝酸、盐酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸中的任意一种或者几种任意比例混合。所述K-PC-DMSO的制备方法如下：将K-PC和体积分数80～95％DMSO水溶液一起倒入锥形瓶中，并且锥形瓶用橡皮塞密封，其中固液比g:mL为1:10～20，转速为350～400r/min，60～90℃水浴加热8～15h，用无水乙醇洗涤、抽滤，最后干燥制得K-PC-DMSO。所述二维片状高岭石的制备方法如下：将K-PC-DMSO置于乙醇中，K-PC-DMSO与乙醇的质量体积比g:mL为1:3～5，经过超声仪3～360min的超声处理后，进行干燥就可以制得二维片状K，即为二维片状的高岭石，其中超声仪的工作频率为50～60KHz，工作温度为25～30℃。所述静电纺丝的条件是：正压为13～16KV，负压为4～6KV，喷射距离为15～20cm。本专利技术还提供一种静电纺高岭石强化天然聚多糖交联多孔纤维膜的制备方法，将上述制备得到的多孔纤维膜放入交联液中，完全浸泡10～20h后，把多孔纤维膜用去离子水进行清洗直至呈电中性，放入-20～-40℃冰箱中冷冻2～8h，再采用冷冻干燥机对多孔纤维膜进行干燥，得到最终交联后的多孔纤维膜。所述交联液制备方法如下：使用浓度为0.6～1.2mol/L的氢氧化钠溶液，将质量分数3.6-4.2wt％MES水溶液的pH值调整至5.8～6.2，再用后pH＝5.8～6.2的MES溶液调整质量分数1.0～1.8wt％的EDC乙醇溶液，使EDC乙醇溶液的pH＝5.3～5.8，得到交联液。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的原材料皆无毒且价格低廉、绿色无污染、无刺激性、使用安全，具有良好的吸水率、力学性能、降解性能和保护皮肤的作用，本专利技术制备片状高岭石的用时和实验条件要低于现有的片状高岭石制备工艺，从而可以节约时间，从而提高效率。附图说明图1为高岭石和实施例1、4、7制得的改性高岭石的XRD图谱；图2为高岭石和实施例7制得的二维片状高岭石的SEM图；图3为实施例10、15、16制得的多孔纤维膜的SEM图；图4为实施例18、22、24制得的多孔纤维膜的降解率曲线图；图5为实施例10、15、16、18、22、24制得的多孔纤维膜的断裂伸长率条形图；图6为实施例10、15、16、18、22、24制得的多孔纤维膜的拉伸强度条形图；图7为实施例10、15、16、18、22、24制得的多孔纤维膜的孔隙率条形图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详述，但是本专利技术的保护范围并不限于下述实施例。实施例1K-PC的制备方法，具体步骤如下：将10gK分散在200mL的浓度为0.6mol/L冰乙酸中进行水浴加热，水浴恒温温度为95℃，搅拌器设定转速为400r/min，搅拌26h，反应结束后用无水乙醇洗涤，再进行抽滤、干燥就可以得到活化高岭石，再称量8g活化高岭石与8gPC混合置于研钵中进行研磨，利用PC的吸潮性质，直至研磨成糊状，研磨完毕后放入干燥箱中92℃干燥12小时，干燥后取出，用无水乙醇洗涤、抽滤，最后干燥制得K-PC。实施例2K-PC的制备方法，具体步骤如下：将10gK分散在150mL的复合酸中进行水浴加热，复合酸是将0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静电纺高岭石强化天然聚多糖多孔纤维膜的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：/n将天然聚多糖溶于酸得到天然聚多糖溶液，向天然聚多糖溶液中加入高岭石或改性高岭石，搅拌均匀制得纺丝液，通过静电纺丝制备得到多孔纤维膜材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种静电纺高岭石强化天然聚多糖多孔纤维膜的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
将天然聚多糖溶于酸得到天然聚多糖溶液，向天然聚多糖溶液中加入高岭石或改性高岭石，搅拌均匀制得纺丝液，通过静电纺丝制备得到多孔纤维膜材料。


2.根据权利要求1所述静电纺高岭石强化天然聚多糖多孔纤维膜的制备方法，其特征在于，天然聚多糖为胶原、明胶、丝素蛋白、大豆蛋白、甲壳素、壳聚糖、羧甲基纤维素钠、魔芋葡甘聚糖、海藻酸盐、淀粉、透明质酸钠中的一种或者几种任意比例混合；酸为冰乙酸和/或甲酸。


3.根据权利要求1所述静电纺高岭石强化天然聚多糖多孔纤维膜的制备方法，其特征在于，天然聚多糖与酸的固液比g:mL为1:2～5；天然聚多糖与高岭石或改性高岭石的质量比为8～15:1。


4.根据权利要求1所述静电纺高岭石强化天然聚多糖多孔纤维膜的制备方法，其特征在于，改性高岭石为K-PC、K-PC-DMSO或二维片状高岭石。


5.根据权利要求4所述静电纺高岭石强化天然聚多糖多孔纤维膜的制备方法，其特征在于，K-PC的制备方法如下：将高岭石分散在酸溶液中进行水浴加热，固液比g:mL为1:15～25，水浴温度为70～95℃，搅拌转速为350～400r/min，搅拌20～36h，反应结束后用无水乙醇洗涤，再进行抽滤、干燥就可以得到活化高岭石，再将活化高岭石与醋酸钾按照质量比1:0.2～2混合研磨，直至研磨成糊状后60～92℃干燥12小时，用无水乙醇洗涤、抽滤，最后干燥制得K-PC；酸溶液为浓度0.2～0.6mol/L的甲酸、冰乙酸、硝酸、盐酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸中的一种或者几种任意比例混合。


6.根据权利要求5所述静电纺高岭石强化...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷崇燕，李艳芳，支燕，汪虹，杨祯，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53