论文部分内容阅读
高聚物纳米纤维已经被广泛地应用于生物医用领域,由于其具有较大的比表面积、孔隙率等特点,可以模拟天然细胞外基质的结构和功能。静电纺丝作为一种简单而有效的制备纳米纤维的方法,将生物可降解材料制备载药支架,在组织工程领域有广阔的应用前景。对于水溶性药物,可通过乳液静电纺将药物包埋在纤维内部,目前应用乳液静电纺已经成功包埋了蛋白质、抗生素、核酸和抗癌类等药物。但是,提高纤维的药物担载能力,药物释放的可控性研究仍然是需要解决的问题。很少有研究从乳液体系本身出发,结合乳液、纤维形成和缓释行为进行系统研究。针对上述问题,课题选用生物可降解材料聚己内酯(PCL)作为高聚物担载水溶性小分子药物盐酸四环素(Tet),主要进行了以下几个方面的研究:(1)建立了稳定的乳液体系。通过分析乳液的形成机理和影响因素,比较两种不同的乳化方式,确定合适的乳化方式后,单一控制变量乳化剂Span80浓度制备不同的乳液,观察乳液的稳定时间以及乳液中分散相粒子的分布情况。(2)制备了具有皮芯结构的PCL/Tet纳米纤维,对纤维形貌和性能进行表征。改变高聚物浓度、药物的浓度、乳化剂浓度等因素,利用扫描电子显微镜(SEM)观察纤维形貌,ImageJ、Origin和SPSS软件统计分析纤维直径分布,激光共聚焦显微镜(LSCM)和透射扫描电镜(tem)分析纤维内部皮芯结构,侧重分析乳化剂浓度对于内部皮芯结构成型以及亲水性能的影响。(3)研究了纤维膜的载药量和包封率,分析了乳化剂浓度对pcl/tet纤维膜药物担载能力的影响。通过体外药物释放实验绘制盐酸四环素药物释放曲线,分析不同乳化剂浓度对于纤维膜药物释放行为的影响。结果显示:乳化剂span80浓度在0.4%~4.0%内,可以制备稳定的乳液。乳化剂浓度越大,乳液的稳定性越好,分散相粒子直径呈现减小的趋势,浓度为2.0%时,分散相粒子直径最低为1.07±0.14μm。高聚物浓度为8%时,纺丝得到的纤维比较均匀规整且直径的离散度最小。span80浓度在0~4.0%范围内,随着span80浓度增加,乳液的可纺性提高,纤维表面的珠粒减少,0.5%为可得到光滑纤维的最低浓度;当span80的浓度从0.5%增加到1.0%,纤维直径减小,继续增加至4.0%,纤维则出现粘连,造成纤维直径和不匀率变大。乳化剂浓度为0.5%、1.0%和2.0%时,纤维具有完整的皮芯结构,且药物分布在纤维的芯层;随着span80浓度的增加,纤维的皮层厚度有增加的倾向,导致芯层药物的减少。随着乳化剂浓度的增加(0~2.0%),纤维亲水性增加。不加span80的乳液制备的纤维膜具有很低的载药量和包封率;当span80浓度在0.5%~2.0%范围内,随着span80浓度的增加,纤维的载药量和包封率下降。相比加入span80的纤维膜,不加span80的纤维膜具有更快的药物释放速率。当span80浓度在0.5%、1.0%和2.0%范围内,纤维具有更高的药物担载能力和更长的缓释周期。乳液静电纺皮芯结构纤维药物的释放行为符合Q=ktn模型,释放参数0.45<n<0.89说明药物按扩散和骨架溶蚀协同作用机制释放。