一種載藥長絲及其製備方法與流程
2023-12-05 23:00:11
本發明屬於蠶絲醫用材料技術領域，具體涉及一種載藥長絲及其製備方法。
背景技術：
蠶絲因與人體膠原蛋白的胺基酸組成相似，具有良好的生物相容性，是製備醫、衛用製品較為理想的原料，例如：手術縫合線、功能性紗布、組織支架、藥物載體等。因此，如何利用蠶絲蛋白為原料製備具有優異理化性能的再生長絲成為重點研究的方向。
美國專利us4233212a、us005252285a公開了一種製備再生絲素纖維的方法，首先將絲素纖維溶解到鹽溶液中，透析除鹽，成膜，然後，再用六氟異丙醇溶解再生絲素進行紡絲獲得再生絲素纖維。davidm.phillips等人採用溼法紡絲技術獲得再生絲素蛋白纖維，該方法首先在1-甲基-3-乙基咪唑氯離子鹽溶液體系中進行紡絲，然後，將牽伸絲在乙醇溶液中定型獲得再生纖維（davidm.phillips,etal.j.mater.chem.2005,15:4206-4208.）。
中國專利cn103320886a公開了一種仿生再生絲素蛋白長絲纖維及其製備方法，採用溼法紡絲方法製備再生絲素蛋白長絲。中國專利cn1372023、cn102477592a公開了一種以蠶絲為原料，經脫膠、溶解等工序後，採用溼法紡絲獲得生物可降解組織工程支架用再生絲素纖維。
現有的絲素蛋白再生材料製備方法製備的再生材料功能單一，力學性能較差，導致其應用存在一定難度。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種載藥長絲及其製備方法，以克服現有的再生材料功能單一，力學性能較差的缺點。
為此，本發明提供了一種載藥長絲，所述載藥長絲的組成包括絲素蛋白和藥物，所述絲素蛋白和所述藥物的質量比為99.9:0.1-70:30；所述載藥長絲的應力為0.1mpa-1gpa，伸長率為0.1%-80%，直徑為0.5μm-300μm。
本發明還提供了一種載藥長絲的製備方法，
方法ⅰ包括以下步驟：
（1）製備離子溶解體系，所述離子溶解體系包括酸和鹽離子，酸和鹽離子的質量比為99:1-70:30；
（2）將脫膠蠶絲溶解於所述離子溶解體系中，攪拌均勻得到紡絲液，所述紡絲液中脫膠蠶絲質量分數為5%-25%，將所述紡絲液進行紡絲，得到初生長絲；
（3）用質量分數為0-100%的有機溶劑水溶液製備牽伸浴，將所述初生長絲在所述牽伸浴中進行牽伸，牽伸速度為1mm/min-20mm/min，牽伸溫度為室溫至60℃，牽伸倍率大於等於1倍，得到絲素蛋白長絲；
（4）將抗腫瘤藥物和/或抗菌消炎藥物溶解於去離子水中，得到含藥物溶液，含藥物水溶液中藥物質量分數為1%-20%；將所述絲素蛋白長絲浸入所述含藥物溶液中，靜置沉積處理0.5-6h，得到載藥長絲；
或者，方法ⅱ包括以下步驟：
1）製備離子溶解體系，離子溶解體系包括酸和鹽離子，酸和鹽離子的質量比為99:1-70:30；
2）將脫膠蠶絲溶解於離子溶解體系中，攪拌均勻得到紡絲液；紡絲液中脫膠蠶絲質量分數為5%-25%；
3）將抗腫瘤藥物和/或抗菌消炎藥物溶解於去離子水中，得到含藥物溶液，含藥物水溶液中藥物質量分數為1%-20%；將含藥物溶液與濃度為1%-10%的絲素蛋白水溶液共混，製成電凝膠納米藥物球；
4）將所述電凝膠納米藥物球加入所述紡絲液中，攪拌均勻得到混合液，將所述混合液進行紡絲，得到初生長絲；
5）用質量分數為0-100%的有機溶劑水溶液製備牽伸浴，將所述初生長絲在所述牽伸浴中進行牽伸，牽伸速度1mm/min-20mm/min，牽伸溫度為室溫至60℃，牽伸倍率大於等於1倍，得到載藥長絲。
與現有技術相比，本發明的優點和積極效果是：本發明提供了一種載藥長絲及其製備方法，本發明的載藥長絲具有抗腫瘤和抗菌消炎功能，載藥長絲具有良好的強力、伸長和韌性，絲素蛋白因具有可控的降解性，同時，也對藥物的釋放速率起到一定作用，可用於手術縫合線、編織生物支架材料和功能性紗布等，應用前景廣闊。本發明的載藥長絲製備過程條件溫和可控，製備工藝簡單。
結合附圖閱讀本發明的具體實施方式後，本發明的其他特點和優點將變得更加清楚。
附圖說明
圖1是本發明實施例1製備得到的載藥長絲的sem圖；
圖2是本發明實施例1製備得到的載藥長絲的力學性能曲線圖。
具體實施方式
以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明，應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。
本發明的載藥長絲的組成包括絲素蛋白和藥物，絲素蛋白和藥物的質量比為99.9:0.1-70:30；載藥長絲的應力為0.1mpa-1gpa，伸長率為0.1%-80%，直徑為0.5μm-300μm。
藥物包括抗腫瘤藥物和/或抗菌消炎藥物，當藥物包括所述抗腫瘤藥物和所述抗菌消炎藥物時，所述抗腫瘤藥物和所述抗菌消炎藥物的質量比為1:99-30:70。
抗腫瘤藥物包括鹽酸表柔比星、阿黴素和表阿黴素中的一種或多種；抗菌消炎藥物包括苯扎氯胺、阿司匹林、吲哚美辛和地塞米松中的一種或多種。
本發明的載藥長絲具有抗腫瘤和抗菌消炎功能，載藥長絲具有良好的強力、伸長和韌性，絲素蛋白因具有可控的降解性，同時，也對藥物的釋放速率起到一定作用，可用於手術縫合線、編織生物支架材料和功能性紗布等，應用前景廣闊。
本發明還提供了載藥長絲的製備方法：
方法ⅰ包括以下步驟：
（1）製備離子溶解體系，所述離子溶解體系包括酸和鹽離子，酸和鹽離子的質量比為99:1-70:30；
（2）將脫膠蠶絲溶解於所述離子溶解體系中，攪拌均勻得到紡絲液，所述紡絲液中脫膠蠶絲質量分數為5%-25%，將所述紡絲液進行紡絲，得到初生長絲；
（3）用質量分數為0-100%的有機溶劑水溶液製備牽伸浴，將所述初生長絲在所述牽伸浴中進行牽伸，牽伸速度為1mm/min-20mm/min，牽伸溫度為室溫至60℃，牽伸倍率大於等於1倍，得到絲素蛋白長絲；
（4）將抗腫瘤藥物和/或抗菌消炎藥物溶解於去離子水中，得到含藥物溶液，含藥物水溶液中藥物質量分數為1%-20%；將所述絲素蛋白長絲浸入所述含藥物溶液中，靜置沉積處理0.5-6h，得到載藥長絲；
或者，方法ⅱ包括以下步驟：
1）製備離子溶解體系，離子溶解體系包括酸和鹽離子，酸和鹽離子的質量比為99:1-70:30；
2）將脫膠蠶絲溶解於離子溶解體系中，攪拌均勻得到紡絲液；紡絲液中脫膠蠶絲質量分數為5%-25%；
3）將抗腫瘤藥物和/或抗菌消炎藥物溶解於去離子水中，得到含藥物溶液，含藥物水溶液中藥物質量分數為1%-20%；將含藥物溶液與濃度為1%-10%的絲素蛋白水溶液共混，製成電凝膠納米藥物球；
4）將所述電凝膠納米藥物球加入所述紡絲液中，攪拌均勻得到混合液，將所述混合液進行紡絲，得到初生長絲；
5）用質量分數為0-100%的有機溶劑水溶液製備牽伸浴，將所述初生長絲在所述牽伸浴中進行牽伸，牽伸速度1mm/min-20mm/min，牽伸溫度為室溫至60℃，牽伸倍率大於等於1倍，得到載藥長絲。
實施例1
（１）取9.5g甲酸和0.5g貝殼粉在室溫攪拌共混，製備得到甲酸/貝殼離子溶解體系；
（２）將1g脫膠蠶絲溶解於甲酸/貝殼離子溶解體系中，室溫攪拌4h，製備成紡絲液；採用溼法紡絲方式對紡絲液進行紡絲，得到初生長絲；紡絲參數：凝固浴為質量分數為50%的乙醇溶液，紡絲速度為0.5ml/min；
（３）在室溫條件下，將初生長絲在75%乙醇溶液中進行牽伸定型，牽伸速度為15mm/min，牽伸倍數為1倍，得到理化性能穩定的絲素蛋白長絲；
（４）將0.05g鹽酸表柔比星藥物溶解於去離子水中，製成質量分數為1%的藥物溶液，將絲素蛋白長絲浸入藥物溶液中，室溫靜置沉積2h，得到載藥長絲。
圖1為上述載藥長絲的sem圖，由圖1可以看出，載藥長絲表面有許多縱向溝槽，有利於藥物的大量負載。
圖2為上述載藥長絲的力學性能曲線圖，由圖2可以看出，載藥長絲的伸長率在80%以上，應力在0.8mpa；可通過進一步牽伸，提高載藥長絲內部絲素蛋白分子的取向度來進一步提高材料的應力值。
實施例2
（１）取95g甲酸和5g氯化鈣在室溫攪拌共混，製備得到甲酸/氯化鈣離子溶解體系；
（２）將20g脫膠蠶絲溶解於甲酸/氯化鈣離子溶解體系，室溫攪拌4h，製備成紡絲液；採用溼法紡絲方式對紡絲液進行紡絲，得到初生長絲；紡絲參數：凝固浴為質量分數為50%的乙醇溶液，紡絲速度為0.5ml/min；
（３）室溫條件下，將初生長絲在50%乙醇溶液中進行牽伸定型，牽伸速度為5mm/min，牽伸倍數為２倍，得到理化性能穩定的絲素蛋白長絲；
（４）將0.035g鹽酸表柔比星藥物和3.465g阿司匹林藥物分別溶解於去離子水中，混合，製備成質量分數為5%的藥物溶液，將絲素蛋白長絲浸入藥物溶液中，室溫靜置沉積5h，得到載藥長絲。
實施例3
１）取80g甲酸和20g蝸牛殼粉共混，在室溫攪拌共混，製備得到甲酸/蝸牛殼離子溶液；
２）將25g脫膠蠶絲溶解於甲酸/蝸牛殼離子溶解體系，室溫攪拌6h，製備成紡絲液；
３）取3g阿黴素和7g吲哚美辛溶解於40g去離子水中，製備成含藥物溶液；將含藥物溶液與濃度為10%的絲素蛋白水溶液共混，製備成電凝膠納米藥物球；
４）取5g電凝膠納米藥物球加入紡絲液中，攪拌1h，得到混合液，採用乾濕法紡絲方式對混合液進行紡絲，得到初生長絲；紡絲參數：凝固浴為去離子水，紡絲速度為１ml/min；
５）將初生長絲在50%乙醇溶液中進行牽伸定型，牽伸速度為5mm/min，牽伸倍數為2倍，得到理化性能穩定的載藥長絲。
實施例4
１）取70g磷酸和30g貝殼粉共混，在室溫攪拌共混，製備得到磷酸/貝殼離子溶液；
２）將15g脫膠蠶絲溶解於磷酸/貝殼離子溶解體系中，室溫攪拌6h，製備成紡絲液；
３）取3g阿黴素和7g吲哚美辛溶解於40g去離子水中，製備成含藥物溶液；將含藥物溶液與濃度為2%的絲素蛋白水溶液共混，製備成電凝膠納米藥物球；
４）取6g電凝膠納米藥物球加入紡絲液中，攪拌1h，得到混合液，採用乾濕法紡絲方式對混合液進行紡絲，得到初生長絲；紡絲參數：凝固浴為去離子水，紡絲速度為１ml/min；
５）將初生長絲在50%乙醇溶液中進行牽伸定型，牽伸速度為10mm/min，牽伸倍數為2倍，得到理化性能穩定的載藥長絲。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其進行限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的普通技術人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明所要求保護的技術方案的精神和範圍。