基于靜電紡絲技術(shù)膠原-PVA復(fù)合微納米纖維的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、靜電紡絲技術(shù)是將聚合物溶液或熔體在高壓靜電場中拉伸細(xì)化形成微納米級纖維的加工方法?；陟o電紡絲技術(shù)制備的微納米纖維，具有極高的比表面積、高孔隙率和相互連通的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因此被廣泛的應(yīng)用于組織工程支架和生物醫(yī)藥領(lǐng)域。
　　本文以新鮮豬皮為原料，采用胃蛋白酶法成功提取了豬皮膠原蛋白。通過對所提膠原蛋白的SDS-PAGE凝膠電泳圖、TG分析和FTIR圖譜的分析，確定所提膠原蛋白較好地保持了膠原蛋白的天然三股螺旋結(jié)構(gòu)。利用黏度法測定了豬

2、皮膠原蛋白乙酸溶液的熱變性溫度為37～38℃，而膠原蛋白乙酸溶液的黏流活化能隨著溫度的增加而逐漸增加。
　　文獻(xiàn)中，純膠原蛋白的靜電紡絲多采用易揮發(fā)且能顯著降低紡絲液表面張力的有機(jī)含氟溶劑，該類溶劑不僅毒性較大而且會導(dǎo)致膠原蛋白變性而失去其寶貴的生物活性。本文以乙酸水溶液為溶劑，探討了膠原/PVA復(fù)合溶液的靜電紡絲特性。首先，研究了純膠原蛋白乙酸水溶液的流變特性，該溶液屬于非牛頓假塑性型流體，其濃度越大，剪切稀化現(xiàn)象越明顯，非牛頓

3、指數(shù)越小，而膠原蛋白乙酸水溶液的彈性模量G′隨著頻率增加而單調(diào)增加，黏性模量G″隨頻率增加先增加后降低。分析了純膠原蛋白乙酸水溶液難以成功進(jìn)行靜電紡絲的主要原因是：膠原蛋白的三股螺旋結(jié)構(gòu)使分子鏈具有較強(qiáng)的剛性，致使分子鏈間難以形成有效纏結(jié)，不足以克服電場力的牽伸作用。
　　為了改善膠原蛋白乙酸水溶液的靜電紡絲性能，本文采用膠原蛋白乙酸水溶液與聚乙烯醇水溶液共混的方法成功制備了膠原/PVA微納米纖維，詳細(xì)探討了膠原/PVA的共混比例

4、和靜電紡絲條件對微納米纖維形貌的影響，結(jié)果表明：當(dāng)膠原/PVA的共混比例小于5/5時(shí)，主要得到表面光滑的微納米纖維，且纖維的平均直徑與紡絲液的非牛頓指數(shù)呈線性關(guān)系，非牛頓指數(shù)越小，纖維直徑也越?。划?dāng)膠原/PVA的共混比例大于5/5時(shí)，隨著膠原蛋白含量的增加，共混紡絲液的非牛頓指數(shù)呈下降趨勢，主要得到串珠狀的纖維。
　　將水楊酸模型藥物添加在膠原/PVA共混液中，通過靜電紡絲法得到負(fù)載水楊酸藥物的膠原/PVA微納米纖維膜，并采用戊二

5、醛蒸汽和紫外光照射法進(jìn)行交聯(lián)，研究了不同交聯(lián)方法對藥物緩釋的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：紫外光交聯(lián)程度比戊二醛交聯(lián)低，不能克服水對微納米纖維形貌的溶脹破壞，而戊二醛交聯(lián)的缺點(diǎn)是水蒸氣容易在發(fā)生交聯(lián)前就破壞了微納米纖維形貌。利用Korsmeyer Peppas方程對載藥膠原/PVA微納米纖維的藥物累積釋放量進(jìn)行擬合分析，藥物釋放屬于Fick擴(kuò)散機(jī)制。
　　本文還通過同軸靜電紡絲技術(shù)，制備了膠原蛋白為殼層而PVA為核層的具有核殼結(jié)構(gòu)的微納纖維，研