一種載藥納米纖維膜及其應用的制作方法

本發明屬于纖維膜及其應用領域，特別涉及一種載藥納米纖維膜及其應用。

背景技術：

靜電紡絲技術是可紡性的聚合物溶液在高壓電場的作用下，帶電的聚合物液滴在噴射頭形成Taylor錐，當電場力足夠大時，停留在噴射頭上的液滴就會克服表面張力形成噴射細流，經過拉絲，劈裂，固化，最終在接收裝置上得到納米級纖維膜。此方法因其簡單、通用、易操作等優點被廣泛應用于納米纖維領域。目前，靜電紡絲纖維技術逐漸成熟，已經廣泛的應用于過濾、復合材料、生物醫藥以及傷口敷料等方面。用靜電紡絲法制得的載藥紡絲膜可應用在傷口輔料上，因納米纖維具有較高的比表面積和微納米尺寸，能有效的增大藥劑的表面積；其三維多孔結構有利于細胞粘附和增殖；透氣透濕性好利于細胞生長等等。此外，一些納米纖維膜能夠有效阻止藥物的突釋現象，提高藥物的利用率。

聚乳酸己內醋(PLCL)，由PLA和CL的開環聚合而成。聚左旋乳酸生物相容性好，是一種可生物降解及成型性能優良的材料。聚已內酯也是一種可生物降解的聚合物，質地較韌，有黏性，具有優良的生物相容性和力學性能。聚乳酸和聚己內脂可通過一步聚合方法得到它們的共聚物，通過改變PLLA和PCL鏈段的比例可有效控制產物的斷裂強度、斷裂伸長和降解速率，既可以克服PLA材料的脆性，又可以很好的控制降解速率。

環丙沙星又名丙氟哌酸，是一種化學合成的第三代氟喹諾酮類藥物，這類藥物包括諾氟沙星(NOR)，恩諾沙星(ENR)，和氧氟沙星(OFL)等，但環丙沙星的使用更為廣泛。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種載藥納米纖維膜及其應用，本發明納米膜制作簡單，具有良好的抗菌性和生物相容性，在傷口輔料方面具有巨大應用潛力。

本發明的一種載藥納米纖維膜，所述載藥納米纖維膜為載藥聚乳酸己內酯PLCL納米纖維膜，其中藥物為抗菌性藥物環丙沙星；其中聚乳酸己內酯PLCL(PCL:PLLA＝1:1(摩爾比))、抗菌性藥物環丙沙星的質量比為5-15:1。

所述載藥聚乳酸己內酯PLCL納米纖維膜由以下方法制備：

將聚乳酸己內酯PLCL溶于六氟異丙醇HFIP中，然后加入抗菌性藥物環丙沙星，得到紡絲液，然后靜電紡絲，20-30℃干燥12-24h，得到載藥聚乳酸己內酯PLCL納米纖維膜。

所述聚乳酸己內酯PLCL溶于六氟異丙醇HFIP中的濃度為8-12％(w/v)。

所述紡絲液中抗菌性藥物環丙沙星在PLCL中的質量百分濃度為8-12％(w/w)。

所述靜電紡絲具體為：用注射器抽取紡絲液，固定在靜電紡裝置上，調節紡絲參數進行電紡，噴出流速為0.5-1mL/h，電壓為10-15kV，接收距離為25-30cm，紡絲時間為3-6h，接收裝置為鋁箔，并在鋁箔上放置15個圓形載玻片收集。

本發明的一種載藥納米纖維膜的應用，載藥納米纖維膜作為傷口輔料的應用。

載藥納米纖維膜的性能測試：

(1)接觸角的測試：剪取5個帶有載藥納米纖維膜的圓形玻片，將鋁箔揭去，進行接觸角的測試；

將載藥納米纖維膜水平固定在載玻片上，保持表面平整，水平放在載物臺上，調整蒸餾水液滴約為3μL，滴在樣品表面平整處，在5s內記錄液滴的接觸角變化，計算出接觸角的平均值。

(2)藥物釋放的測試：稱取0.06mg的載藥納米纖維膜，浸泡在20mL的PBS緩沖溶液中，制備四個平行樣，間隔一定時間取樣，進行藥物釋放的測試；

其中取樣時間為四天，第一天每隔1h取樣，第二天每隔4h取樣，第三、四天每隔8h取樣；取樣時，每次取1mL介質溶液，同時加入1mL新鮮的PBS溶液，以保持介質溶液的體積不變，樣品的吸光度用UV-1800型紫外分光光度計測量。

(3)抗菌測試：剪取4個帶有圓形玻片的載藥納米纖維膜，分別放在含有不同細菌的固體培養基上進行抗菌測試；

細菌分別選取的是金色葡萄球菌和大腸桿菌。

通過對纖維膜的接觸角、抗菌和MTT性能測試，確定了PLCL作為傷口輔料的潛能

有益效果

(1)本發明的纖維膜可降解，具有抗菌性；

(2)本發明的載藥纖維膜的親水性好，生物相容性好，無細胞毒性。

附圖說明

圖1為未載藥的PLCL膜的SEM圖(a)和直徑分布直方圖(b)；

圖2為載藥的PLCL膜的SEM圖(a)和直徑分布直方圖(b)；

圖3為未載藥的PLCL膜的接觸角圖；

圖4為載藥的PLCL膜的接觸角圖；

圖5環丙沙星釋放曲線；

圖6大腸桿菌(a)和金黃色葡萄球菌(b)的抑菌圈。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

實施例1

(1)稱取0.303g PLCL(PCL:PLLA＝1:1)溶于3mL六氟異丙醇(HFIP)中，用磁力攪拌器攪拌24h，直至溶質在溶劑中完全溶解，得到PLCL紡絲液；

(2)用5mL注射器抽取上述紡絲液，固定在靜電紡裝置上，調節紡絲參數進行電紡，噴出流速為1mL/h，靜電壓為14kV，接收距離為25cm，所處環境溫度為25℃，濕度為40-50，紡絲時間為3h，得到載藥PLCL納米纖維膜。

(3)將收集到的納米膜放入真空干燥箱25℃中干燥24h，即得到PLCL納米纖維膜。

(4)依照以上步驟得到未載藥的PLCL纖維膜，電鏡如圖1，從圖中可見纖維無串珠出現，在節點處亦無粘連現象，纖維表面較光滑，利用軟件image J做出直徑分布圖可知，纖維直徑分布在550-800nm處，平均直徑為670.28nm，纖維直徑分布均勻。

實施例2

(1)秤取0.302g PLCL(PCL:PLLA＝1:1)溶于3mL六氟異丙醇(HFIP)中；

(2)在上述溶液中加入0.031g環丙沙星，在40℃條件下，用磁力攪拌器攪拌24h，直至溶質在溶劑中完全溶解，得到PLCL紡絲液；

(3)用5ml注射器抽取上述紡絲液，固定在靜電紡裝置上，調節紡絲參數進行電紡，噴出流速為0.9mL/h，靜電壓為13kV，接收距離為27cm，所處環境溫度為25℃，濕度為40-50，紡絲時間為3h，得到載藥PLCL納米纖維膜。

(4)將收集到的納米膜放到真空干燥箱25℃中干燥24h，即得到載藥的PLCL納米纖維膜。

(5)依照以上步驟所得到載藥PLCL纖維膜，電鏡如圖2，圖中可見，纖維無串珠出現，在節點處出現些許粘連現象，纖維直徑分布較均勻，利用軟件image J分析，可知載藥PLCL納米纖維膜的纖維直徑范圍為400-700nm，平均直徑為582.50nm，載藥后PLCL纖維直徑變小，粘連及纖維上出現的不光滑的地方是負載的藥物環丙沙星。

實施例3

(1)稱取0.303g PLCL(PCL:PLLA＝1:1)，溶于3mL六氟異丙醇(HFIP)中，用磁力攪拌器攪拌24h，直至溶質在溶劑中完全溶解，得到PLCL紡絲液；

(2)用5mL注射器抽取上述紡絲液，固定在靜電紡裝置上，接收裝置選用鋁箔，并在鋁箔上放置15個圓形載玻片，調節紡絲參數進行電紡，噴出流速為1mL/h，電壓為14kV，接收距離為27cm，紡絲時間為3h，所處環境溫度為25℃，濕度為40-50；

(3)將收集到的纖維膜放在真空干燥箱25℃中干燥24h，即得到未載藥的PLCL納米纖維膜；

(5)剪取5個帶有纖維膜的圓形玻片，將鋁箔揭去，進行接觸角的測試，圖3是未載藥PLCL纖維膜的接觸角圖。圖中可見未載藥的纖維膜的接觸角較大，平均接觸角為134.10°，說明PLCL纖維膜親水性差，靜電紡絲并沒有改變PLCL的疏水性。

實施例4

(1)稱取0.305g PLCL(PCL:PLLA＝1:1)溶于3mL六氟異丙醇(HFIP)中，加入0.031g環丙沙星，用磁力攪拌器攪拌24h，直至溶質在溶劑中完全溶解，得到載藥PLCL紡絲液；；

(2)用5ml注射器抽取上述紡絲液，固定在靜電紡裝置上，接收裝置選用鋁箔，并在鋁箔上放置15個圓形載玻片，調節紡絲參數進行電紡，噴出流速為1mL/h，電壓為13kV，接收距離為29cm，紡絲時間為3h，所處環境溫度為25℃，濕度為40-50；

(4)將收集到的纖維膜放在真空干燥箱25℃中干燥24h，即得到載藥的PLCL納米纖維膜；

(5)剪取5個帶有纖維膜的圓形玻片，將鋁箔揭去，進行接觸角的測試，得到如圖4所示的載藥PLCL纖維膜的接觸角，圖中可見與未載藥的纖維膜相比，接觸角明顯變小，親水性增加，這主要是因為環丙沙星是親水性藥物，藥物的載入使纖維由疏水性變為親水性，更加利于細胞生長。

實施例5

(1)稱取0.504g PLCL(PCL:PLLA＝1:1)溶于5mL六氟異丙醇(HFIP)中，加入0.052g環丙沙星，用磁力攪拌器攪拌24h，直至溶質在溶劑中完全溶解，得到載藥PLCL紡絲液；；

(2)用5ml注射器抽取上述紡絲液，固定在靜電紡裝置上，接收裝置選用鋁箔，調節紡絲參數進行電紡，噴出流速為1mL/h，電壓為13kV，接收距離為27cm，紡絲時間為6h，所處環境溫度為25℃，濕度為40-50；

(4)將收集到的纖維膜放在真空干燥箱中25℃干燥24h，即得到載藥的PLCL納米纖維膜；

(5)準確稱取0.06mg的纖維膜，浸泡在20mL的pH＝7.0的PBS緩沖溶液中，設置四個平行實驗，均置于37℃、100次/min的恒溫震蕩器中搖晃4天；

(6)第一天每隔1h取樣，第二天每隔4h取樣，第三、四天每隔8h取樣，且每次取1mL介質溶液，同時加入1mL新鮮的PBS溶液，以保持介質溶液的體積不變；

(7)將所取樣品用UV-1800型紫外分光光度計，在環丙沙星的最大吸收波長277nm處，分別測定所取樣品的吸光度，藥物釋放曲線如圖5，可見隨著時間的增加，釋藥率不斷的增大，由圖中可看出，在5h以后藥物開始出現緩慢釋放現象，直到22h左右，藥物釋放達到最大，為88％左右，而后維持一個緩慢釋放的效果。

實施例4

(1)稱取0.501g PLCL(PCL:PLLA＝1:1)溶于5mL六氟異丙醇(HFIP)中，加入0.051g環丙沙星，用磁力攪拌器攪拌24h，直至溶質在溶劑中完全溶解，得到載藥PLCL紡絲液；

(2)用5mL注射器抽取上述紡絲液，固定在靜電紡裝置上，接收裝置選用鋁箔，并在鋁箔上放置15個圓形載玻片，調節紡絲參數進行電紡，噴出流速為1mL/h，電壓為14kV，接收距離為28cm，紡絲時間為5h，所處環境溫度為25℃，濕度為40-50；

(4)將收集到的纖維膜放在真空干燥箱25℃中干燥24h，即得到載藥的PLCL納米纖維膜；

(5)剪取4個帶有纖維膜的圓形玻片，將鋁箔揭去，放在預先配置好的分別含有大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的固體培養基上，置于恒溫培養箱中培養24h，如圖6，圖中可見兩種菌均具有明顯的抑菌圈，載藥纖維膜對金黃色葡萄球菌的抗菌效果與其對大腸桿菌的抗菌效果具有相同的規律，均出現明顯的抑菌圈，抑菌圈大小在12-15mm范圍內，說明所得到的納米纖維膜具有良好的抗菌效果,運用在傷口輔料上。