一种载药纳米纤维膜制备方法

本发明涉及静电纺丝。具体地说是一种载药纳米纤维膜制备方法。背景技术：1、皮肤是人体与环境之间的主要屏障，不断暴露在外界环境中，因此很容易受到不同类型的病变损害。“好得乐”粉剂对多种皮肤病的抑菌辅助治疗临床效果显著，是治疗皮肤病应用广泛的蒙药之一。2、“好得乐”粉剂虽然有很好的抑菌抗菌作用，但是传统给药方式是熬制，然后进行药浴，使用不方便，而且药物使用率低。纳米纤维具有直径小、孔径小、比表面积大、形貌可控等优点，由于自身特性临床上的表现为具有较高的透气性以及较好的吸脓作用。3、目前已有将“好得乐”粉剂制成载药纳米纤维膜的方法，但载药纳米纤维膜不经过交联时，膜的机械性能较差，易发生溶失，导致其抗菌效果不理想，因此，需要一种新的交联载药纳米纤维膜制备方法，以得到高性能且制备原料对人体无害的载药纳米纤维膜。技术实现思路1、为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种载药纳米纤维膜制备方法，提升“好得乐”粉剂制成的敷料的力学性能和抗菌性能。2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：3、一种载药纳米纤维膜制备方法，包括以下步骤：4、(1)将药物粉末均匀分散在加入了表面活性剂的聚乙烯醇的水溶液中，得到电纺丝前驱体分散液；5、(2)使用静电纺丝法，将电纺丝前驱体分散液制成载药纳米纤维膜；6、(3)将纳米纤维素和环氧氯丙烷分散于氢氧化钠的水溶液中，制成交联液，将载药纳米纤维膜浸入交联液中进行浸泡交联，干燥后得到交联载药纳米纤维膜。将药物粉剂制备成含药纳米纤维，能够改善药物的功效和使用时的方便性。7、上述的载药纳米纤维膜制备方法，步骤(1)中，表面活性剂为十二烷基硫酸钠，电纺丝前驱体分散液的制备方法为，将聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠加入超纯水中，依次进行常温搅拌和加热搅拌；自然冷却至室温后加入药物粉末继续搅拌，即可得到电纺丝前驱体分散液；加热搅拌有助于聚乙烯醇充分溶解，而冷却至室温后再加入药物粉末有利于保护药物粉末中的活性成分不被高温破坏；8、步骤(2)中，将电纺丝前驱体分散液装入医用注射器中，利用静电场将医用注射器的针头处排出的电纺丝前驱体分散液液滴拉伸为纳米纤维，并使纳米纤维堆积在接收板上，形成载药纳米纤维膜；9、步骤(3)中，浸泡交联过程中，对交联液进行超声处理，交联液的温度保持恒定或逐渐降低。交联反应能够提高载药纳米纤维膜的机械强度，同时在一定程度上改善其吸水和溶失性能，提高载药纳米纤维膜的药物释放能力。10、上述的载药纳米纤维膜制备方法，步骤(3)中，交联时间为1～6h；交联过程中，交联液温度为45～70℃，且保持恒定；超声频率为25～30khz。在适当的温度下，超声波可以通过其高频振动加速载药纳米纤维膜与交联液之间的化学反应，且有利于纳米纤维素对pva纤维进行缠结，这种加速作用可以缩短交联时间，提高交联效率；超声波可使交联液的质地维持均匀，这有助于避免膜内部交联程度的差异，从而提高膜的整体性能。11、上述的载药纳米纤维膜制备方法，步骤(3)中，交联时间为1～6h；浸泡交联开始时，交联液温度为45～70℃，且每经过1h，交联液温度降低2～2.5℃；超声频率为25～30khz。过高的温度可能导致碱性环境中的纳米纤维素大量降解，或者发生断裂，膜的脆性增加，柔韧性和延展性下降，影响膜的拉伸断裂强度、断裂伸长率等；且过高的温度可能导致交联反应速度过快，使得pva膜内部交联程度不均匀；交联温度过低时交联反应的速度降低，可能导致交联不足，这会使膜的耐水性、耐溶剂性等性能下降；采用降温交联的方法既能够保证交联的均匀和充分，同时又能够使膜保有一定的柔韧性和延展性。12、上述的载药纳米纤维膜制备方法，步骤(3)中，交联时间为5h；浸泡交联开始时，交联液温度为60℃，且每经过1h，交联液温度降低2.5℃；超声频率为25khz。13、上述的载药纳米纤维膜制备方法，步骤(3)中，载药纳米纤维膜与交联液的质量体积之比为0.005～0.02g/ml。过多的交联剂会导致交联反应过度，使得pva分子链之间的连接过于紧密，这会导致膜的硬度增加，柔韧性下降；交联剂不足会使得膜的拉伸强度、断裂伸长率和耐冲击性降低。膜可能会变得容易变形和损坏。14、上述的载药纳米纤维膜制备方法，交联液的制备方法为，将纳米纤维素和环氧氯丙烷依次加入ph＝10～11的氢氧化钠水溶液中搅拌均匀；氢氧化钠水溶液与环氧氯丙烷的体积比为100：(3～5)，纳米纤维素与氢氧化钠水溶液的质量体积比为4～6g/100ml；纳米纤维素的直径为10～50nm，长度为0.5～3μm。纳米纤维素在ph＝10～11的氢氧化钠水溶液中发生润胀，结构变得柔软疏松，保水能力增加；环氧氯丙烷和pva的交联反应需要在碱性条件下进行，当环氧氯丙烷纳米纤维素在此用量范围内时，既能够改善pva膜的保水性和机械强度，同时纳米纤维素不容易在pva膜内部形成较多的结晶或聚集，导致pva膜的柔韧性下降；纳米纤维素的直径和长度在这一范围内时，能够较好地与pva纤维膜中的微孔进行配合，同时对pva纺丝进行缠结，在用于降温交联时，使用这种纳米纤维素有利于使膜获得良好的吸水性和柔韧性。15、上述的载药纳米纤维膜制备方法，步骤(1)中，常温搅拌的时间为0.5～1h，加热搅拌时的加热温度为80～85℃，搅拌时间为3～4h；加入药物粉末后继续搅拌时间为12～14h；电纺丝前驱体分散液中，聚乙烯醇和药物粉末的质量比为20：(1～5)，聚乙烯醇的质量分数为8wt％～9wt％，十二烷基硫酸钠的质量分数为0.15wt％～0.25wt％。16、上述的所述的载药纳米纤维膜制备方法，步骤(2)中，医用注射器针头的内径为0.5～0.7mm，接收板与针头间的距离为13～15cm，医用注射器排出电纺丝前驱体分散液的速度为0.5～0.6ml·h-1，纺丝电压为14～16kv，环境温度为28～30℃，环境湿度为31％～35％，纺丝时长为4.5～5.5h。17、上述的载药纳米纤维膜制备方法，药物粉末为“好得乐”粉剂，步骤(1)中，常温搅拌的时间为0.5h，加热搅拌时的加热温度为85℃，搅拌时间为3h；加入药物粉末后继续搅拌时间为12h；电纺丝前驱体分散液中，聚乙烯醇和药物粉末的质量比为20：5，聚乙烯醇的质量分数为8wt％，十二烷基硫酸钠的质量分数为0.2wt％；18、步骤(2)中，医用注射器针头的内径为0.6mm，接收板与针头间的距离为15cm，医用注射器排出电纺丝前驱体分散液的速度为0.6ml·h-1，纺丝电压为16kv，环境温度为30℃，环境湿度为35％，纺丝时长为5h；19、交联液的制备方法为，将纳米纤维素和环氧氯丙烷依次加入ph 10的氢氧化钠水溶液中搅拌均匀，氢氧化钠水溶液与环氧氯丙烷的体积比为100：5，纳米纤维素与氢氧化钠水溶液的质量体积比为5g/100ml；纳米纤维素的直径为10～50nm，长度为0.5～3μm；20、步骤(3)中，交联时间为5h；浸泡交联开始时，交联液温度为60℃，且每经过1h，交联液温度降低2.5℃；超声频率为25khz；载药纳米纤维膜与交联液的质量体积之比为0.01g/ml。21、本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：22、1、本发明采用了环氧氯丙烷epi和纳米纤维素cnf作为交联剂，相较于传统的戊二醛交联，本发明使用的交联方法具有更高的交联效率。且交联液中epi与氢氧化钠溶液的体积比为5：100，cnf与氢氧化钠溶液的质量体积比为5g/100ml、载药纳米纤维膜与交联液的质量体积之比为0.01g/ml时，交联反应得以充分进行，同时使用25khz超声交联使得交联液在交联过程中始终维持质地均匀。采用初始温度为60℃，降温速率为2.5℃/h，交联时间为5h的降温交联方法进行交联，获得了抗拉强度较大、吸水性较好，且抗溶失性也较好的交联载药纳米纤维膜。本发明中使用的cnf的长度为0.5～3μm，长度较长，在碱性条件下会发生润胀，结构变得柔软疏松，能够对载药纳米纤维形成较好的缠结，且这一长度的纤维素和环氧氯丙烷共同配制成的交联液用于超声浸泡交联，能够在提高载药纳米纤维膜的机械强度的同时使得交联载药纳米纤维膜仍保有一定的吸水性，有利于交联载药纳米纤维膜吸收伤口渗出的组织液，且有利于交联载药纳米纤维膜中的药物进入组织液中并随组织液在伤口处扩散，提升交联载药纳米纤维膜的抑菌效果。23、2、本发明中采用的降温交联的方法使得交联过程更为精确和可控，相较于恒温交联，本发明中初始温度为60℃，降温速率为2.5℃/h，交联时间为5h的降温交联在保证环氧氯丙烷和聚乙烯醇充分反应，降低膜溶失性的同时，防止了交联反应过快进行导致载药纳米纤维膜迅速变硬变脆，也防止了纳米纤维素大量降解，造成交联载药纳米纤维膜的柔韧性过低，有利于获得拉伸断裂应力和断裂伸长率更理想的载药纳米纤维膜。在降温交联5小时的情况下得到的载药纳米纤维膜吸水率可达751％，而溶失率仅为12％。这表明该载药纳米纤维膜在处理开放性创口时能够迅速吸收体液，并且在湿润环境下能够保持稳定，且由于载药纳米纤维膜吸水性提高，其药物释放能力也得到了提升。24、3、降温交联载药纳米纤维膜在干燥和湿润条件下均表现出良好的抗拉性能。拉伸断裂应力和断裂伸长率均较未交联的载药纳米纤维膜有明显提升，使得交联载药纳米纤维膜更适用于贴合关节处的伤口，能够抵御关节运动引起的拉伸。