一種具有藥物二級脈沖釋放功能的納米纖維及其制備方法技術

一種具有藥物二級脈沖釋放功能的納米纖維，包括一個內芯部和一個外鞘部，外鞘部包裹內芯部，內芯部和外鞘部沿長度方向延伸，內芯部由藥物和聚合物藥用輔料構成，外鞘部由藥物和易溶于水的藥用輔料構成。還提供了上述納米纖維的制備方法，將用于內芯部的聚合物藥用輔料和藥物調配成共溶溶液，作為內芯部的工作流體；將用于外鞘部的易溶于水的藥用輔料和藥物調配成共溶溶液，作為外鞘部的工作流體；通過兩臺注射泵分別控制芯鞘溶液注入同軸紡絲頭的速率，開啟高壓發生器，在高壓靜電的作用下，制備出納米纖維。本發明專利技術通過納米纖維外鞘部和內芯部采用不同溶解性能的聚合物基材，在結構的支撐下，能夠調控所載的藥物通過二級脈沖方式釋放。

Nano fiber with two stage pulse releasing function of medicine and preparation method thereof

A medicine with two pulse nano fiber release function, comprises an inner core and an outer sheath, the sheath of the package core, inner core and the outer sheath extends along the length direction, the core part is composed of the drug and polymer excipients, pharmaceutical excipients sheath by drugs and water soluble composition. Also provides a preparation method of the nano fiber, will be used for the inner core of polymer excipients and drug were blended into a solution, as the working fluid in the core; the outer sheath will be used for the water soluble excipients and drug were blended into a solution, as the working fluid of the outer sheath by two; rate of injection pump control core sheath solution into the coaxial spinning head, open the high voltage generator in high voltage electrostatic effect, nano fiber. In the invention, the polymer base material with different solubility is adopted through the outer sheath and the inner core of the nanometer fiber, and under the support of the structure, the drug contained in the polymer can be controlled to release through the two stage pulse mode.

【技術實現步驟摘要】
一種具有藥物二級脈沖釋放功能的納米纖維及其制備方法
本專利技術屬于材料學領域，涉及一種藥物緩控釋納米材料，具體來說是一種具有藥物二級脈沖釋放功能的納米纖維及其制備方法。
技術介紹
高壓靜電紡絲技術（電紡）是一種自上而下(top-down)的納米制造技術，通過外加電場力克服噴頭尖端液滴的液體表面張力和粘彈力而形成射流，在靜電斥力、庫侖力和表面張力共同作用下，被霧化后的液體射流被高頻彎曲、拉延、分裂，在幾十毫秒內被牽伸千萬倍，經溶劑揮發或熔體冷卻在接收端得到納米級纖維。該技術工藝過程簡單、操控方便、選擇材料范圍廣泛、可控性強、被認為是最有可能實現連續納米纖維工業化生產的一種方法，應用該技術制備功能納米纖維具有良好的前景。電紡聚合物功能納米纖維一般以成纖聚合物為基材，通過加入活性成分而賦予納米纖維功能，并充分利用電紡納米纖維膜的獨特性能而充分發揮活性成分的效用。這些獨特的性能包括纖維直徑小、纖維表面積巨大、纖維呈三維網狀多孔結構、孔隙率高、纖維具有納米尺度范圍的直徑卻同時具有宏觀范圍的長度等。在生物醫藥領域，一般將藥物加入聚合物溶液，形成共溶溶液作為紡絲液，通過普通電紡過程的快速干燥和成型，獲得藥物均勻分布在整個納米纖維的載藥納米纖維。絕大部分載藥納米纖維都是該類藥物均勻分布的、結構單一的納米纖維，通過聚合物基材的理化性能和納米纖維膜的特點而獲得所需要的藥物緩控釋性能。隨著電紡技術的發展，人們逐漸認識到在所有的“top-down”納米制造技術中，電紡技術的最優勢特點是可以通過宏觀層次紡絲頭結構的設計，單步有效地制備具有相應微觀結構特征的納米纖維，如通過內外兩層套管結構紡絲頭制備芯鞘結構納米纖維（DGYu，LMZhu，CBranford-White，JHYang，XWang，YLi，WQian.Soliddispersionsintheformofelectrospuncore-sheathnanofibers.InternationalJournalofNanomedicine，2011，6:3271-3280.）、通過并排兩根毛細管為紡絲頭制備并列結構納米纖維（JalaniG，JungCW，LeeJS，LimDW.Fabricationandcharacterizationofanisotropicnanofiberscaffoldsforadvanceddrugdeliverysystems.Internationaljournalofnanomedicine，2014，9(Suppl1)，33.）。目前雖有少量通過同軸電紡和并列電紡調控藥物在納米纖維中的分布，以獲得所需藥物控釋性能的電紡芯鞘納米纖維和喬納斯納米纖維，但是還沒有發現應用芯鞘納米的結構特點和成分調控以獲得藥物二級脈沖控釋的相關報道。
技術實現思路
針對現有技術中的上述技術問題，本專利技術提供了一種具有藥物二級脈沖釋放功能的納米纖維及其制備方法，所述的這種具有藥物二級脈沖釋放功能的納米纖維及其制備方法要解決現有技術中的納米纖維不能有效控制藥物二級脈沖控釋的技術問題。本專利技術提供了一種具有藥物二級脈沖釋放功能的納米纖維，包括一個內芯部和一個外鞘部，所述的外鞘部包裹所述的內芯部，所述的內芯部和所述的外鞘部沿長度方向延伸，所述的內芯部由藥物和聚合物藥用輔料構成，所述的聚合物藥用輔料在酸性條件下不溶，在中性和堿性條件下能夠溶解，所述的藥物和聚合物藥用輔料的質量比為1：6~10；所述的外鞘部由藥物和易溶于水的藥用輔料構成，所述的藥物和易溶于水的藥用輔料的質量比為1：7~15。進一步的，所述的藥物和聚合物藥用輔料的質量比為1：7；所述的藥物和易溶于水的藥用輔料的質量比為1：9。進一步的，所述的藥物為用于疾病治療的小分子化學合成藥物，或者為中藥活性成分。進一步的，所述的藥物為布洛芬，所述的易溶于水的藥用輔料為聚乙烯吡咯烷酮K60，所述的聚合物藥用輔料為成纖聚合物羥丙基甲基纖維素鄰苯二甲酸酯。本專利技術還提供了上述的一種具有藥物二級脈沖釋放功能的納米纖維的制備方法，包括如下步驟：1)采用第一有機溶劑，將用于內芯部的聚合物藥用輔料和藥物調配成共溶溶液，作為內芯部的工作流體；2)采用第二有機溶劑，將用于外鞘部的易溶于水的藥用輔料和藥物調配成共溶溶液，作為外鞘部的工作流體；3)將內芯部的工作流體裝入第一注射器，所述的第一注射器安裝在第一注射泵上；4)將外鞘部的工作流體裝入第二注射器，所述的第二注射器安裝在第二注射泵上；5)將第一注射器和第二注射器分別和一個同軸紡絲頭的兩個入口連接；6)采用一個高壓發生器，所述的高壓發生器和所述的同軸紡絲頭連接；7)通過兩臺注射泵分別控制芯鞘溶液注入同軸紡絲頭的速率，開啟高壓發生器，在高壓靜電的作用下，以同軸紡絲頭出口為模版，通過接地接收平板收集納米纖維，制備出藥物二級脈沖釋放納米纖維。進一步的，所述的第一有機溶劑為無水乙醇與二氯甲烷組成的混合溶劑，無水乙醇與二氯甲烷的體積比為1:1，所述的第二有機溶劑為無水乙醇。本專利技術的納米纖維具有芯鞘結構特征，通過納米纖維鞘部和芯部采用不同溶解性能的聚合物基材，在結構的支撐下，能夠調控所載的藥物通過二級脈沖方式釋放。纖維鞘部藥用輔料是易溶于水的，在接觸到溶出液后，能夠快速脈沖釋放出其中所含的部分藥物；芯部聚合物輔料在酸性條件下不溶，在中性和堿性條件下能夠快速溶解，釋放出其中所裝載的藥物活性成分。因此經過口服后，能夠快速脈沖釋放出其中所裝載的另一部分藥物，實現藥物的二級脈沖釋放模式。本專利技術和已有技術相比，其技術進步是顯著的。本專利技術通過同軸電紡工藝制備，藥物在初期脈沖快速釋放一次后，經過一定時間的無藥物釋放階段，藥物進行第二次快速脈沖釋放。本專利技術的制備工藝簡單，單步有效、制備的納米纖維芯鞘結構清晰、而且納米直徑小、線性好、直徑分布均勻、纖維表面光滑。本專利技術的芯鞘結構納米纖維的思路能夠為眾多藥物的二級脈沖控釋提供實施方法，通過將納米纖維膜剪切成薄片，可以直接開發出藥物的經口給藥系統，提供安全有效的藥物控釋方式。附圖說明圖1為本專利技術的藥物二級脈沖釋放芯鞘納米纖維的同軸電紡制備過程泰勒錐拍攝圖。圖2為本專利技術采用的同軸電紡制備工藝示意圖。圖3為本專利技術的藥物二級脈沖釋放芯鞘納米纖維的掃描電子顯微鏡圖。圖4為本專利技術的藥物二級脈沖釋放芯鞘納米纖維的透射電子顯微鏡圖。圖5為本專利技術的藥物二級脈沖釋放芯鞘納米纖維的結構示意圖。圖6為本專利技術的藥物二級脈沖釋放芯鞘納米纖維的藥物體外二級脈沖控釋圖。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本專利技術進行詳細說明。這些實施例僅用于解釋本專利技術而不是用于限制本專利技術。凡采用與本專利技術相同或相似的方法，或做出的等價修改，均應落入本專利技術保護范圍。實施例1：同軸電紡工藝實施和芯鞘納米纖維的制備將1克藥物布洛芬和7克聚乙烯吡咯烷酮K60共溶于100ml的無水乙醇中，配制成鞘部工作流體。將1克藥物布洛芬和9克成纖聚合物羥丙基甲基纖維素鄰苯二甲酸酯共溶于100ml的無水乙醇與二氯甲烷混合溶劑中（體積比1:1)，配制成芯部工作流體。將上述工作流體分別裝入內芯部和外鞘部工作流體的注射器中，安裝到相應注射泵上，并分別連接到同軸紡絲頭的兩個入口中，接通高壓紡絲頭和高壓靜電發生器。通過兩臺注射泵分別控制芯鞘溶液注入同軸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有藥物二級脈沖釋放功能的納米纖維，包括一個內芯部和一個外鞘部，所述的外鞘部包裹所述的內芯部，所述的內芯部和所述的外鞘部沿長度方向延伸，其特征在于：所述的內芯部由藥物和聚合物藥用輔料構成，所述的聚合物藥用輔料在酸性條件下不溶，在中性和堿性條件下能夠溶解，所述的藥物和聚合物藥用輔料的質量比為1：6~10；所述的外鞘部由藥物和易溶于水的藥用輔料構成，所述的藥物和易溶于水的藥用輔料的質量比為1：7~15。

【技術特征摘要】
1.一種具有藥物二級脈沖釋放功能的納米纖維，包括一個內芯部和一個外鞘部，所述的外鞘部包裹所述的內芯部，所述的內芯部和所述的外鞘部沿長度方向延伸，其特征在于：所述的內芯部由藥物和聚合物藥用輔料構成，所述的聚合物藥用輔料在酸性條件下不溶，在中性和堿性條件下能夠溶解，所述的藥物和聚合物藥用輔料的質量比為1：6~10；所述的外鞘部由藥物和易溶于水的藥用輔料構成，所述的藥物和易溶于水的藥用輔料的質量比為1：7~15。2.根據權利要求1所述的一種具有藥物二級脈沖釋放功能的納米纖維，其特征在于：所述的藥物為用于疾病治療的小分子化學合成藥物，或者為中藥活性成分。3.根據權利要求1所述的一種具有藥物二級脈沖釋放功能的納米纖維，其特征在于：所述的藥物為布洛芬，所述的易溶于水的藥用輔料為聚乙烯吡咯烷酮K60，所述的聚合物藥用輔料為成纖聚合物羥丙基甲基纖維素鄰苯二甲酸酯。4.權利要求1所述的一種具有藥物二級脈沖釋放功能的納米纖維的制備方法，其特征在于包括如下步驟：...

【專利技術屬性】
技術研發人員：余燈廣，王慶，李海鵬，李嬌嬌，吳迪，
申請(專利權)人：上海理工大學，
類型：發明
國別省市：上海,31