專利名稱：透明質(zhì)酸和聚乙二醇的復合纖維膜材料及其制法和用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于可生物降解及可生物吸收的生物高分子無紡布材料領域，特別涉及可 生物降解及可生物吸收的透明質(zhì)酸和聚乙二醇的超細復合纖維膜材料及其制法和用途。
背景技術：
透明質(zhì)酸(HA)是一種聚陰離子型粘多糖，是細胞外基質(zhì)的主要成分。由于具有 良好的生物相容性和生物降解性能，透明質(zhì)酸已經(jīng)被廣泛用于生物醫(yī)藥學領域。HA能夠被 廣泛的應用于生物醫(yī)用材料、制藥和化妝品領域，是由于其具有特殊的物化性質(zhì)⑴透明 質(zhì)酸分子中含有的重復二糖單元在所有物種和組織中都是一致的，因此不會導致透明質(zhì)酸 分子自身的免疫排斥(Cell Biochemistry and Function, 1994,12 281) ； (2)透明質(zhì)酸作 是一種聚合陰離子電解質(zhì)，透明質(zhì)酸分子上所帶的大量負電荷，可調(diào)節(jié)透明質(zhì)酸分子周圍 的正負離子濃度，抑制多種生物酶的活性(In viscoelastic materials :basic science and clinical application,1986,Pergamon press, New York ；Journal of Rheumatology 1993,20 3) (3)HA具有很好的保水作用和潤滑作用，可調(diào)節(jié)膠原的合成，抑制創(chuàng)面收縮，減 少癥痕形成，在臨床中有很好的應用(In Fourth International Workshop on Hyaluronan in Drug Delivery, 1996, RSM Press, London ；Embo Journal, 1994,13 :286)。靜電紡絲是一種制備聚合物超細纖維的簡單而且有效的加工工藝，而靜電紡絲制 品由于具有超大比表面積和超大孔隙率等特點特別適合在生物醫(yī)學材料方面的應用。通過 對生物高分子材料進行靜電紡絲，可制得在結(jié)構和功能上與天然細胞外基質(zhì)相似的，并且 具有較好的生物相容性，以及具有一定的強度和穩(wěn)定性的新型生物醫(yī)用材料，該材料是體 內(nèi)植入材料及人體器官再造的理想材料之一。透明質(zhì)酸的靜電紡絲最早由Chu等人(Biomacromolecules，2004，5 1428 ； Polymer, 2005,46 4853)采用電吹電紡的手段實現(xiàn)的，本申請人利用DMF和水的混合溶劑 實現(xiàn)了 HA無紡布的制備，見CN200510011454. X。目前仍未見關于純水溶液體系在無電吹條件下制備透明質(zhì)酸超細纖維膜的報道 或?qū)＠?。本發(fā)明通過選用水溶性高分子聚乙二醇調(diào)節(jié)HA水溶液的性質(zhì)制備了透明質(zhì)酸和 聚乙二醇的復合超細纖維膜材料，此種材料具有質(zhì)輕柔軟，高孔隙率等優(yōu)點，可用于止血材 料，傷口包覆材料，組織工程支架材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有良好的生物相容性、生物降解性及生物吸收性， 同時具有質(zhì)輕柔軟，透氣性好等特點的可作為止血材料，傷口包覆材料，組織工程支架材料 使用的可生物降解及可生物吸收的透明質(zhì)酸和聚乙二醇的復合超細纖維膜材料。本發(fā)明的再一目的是提供一種制備方法簡單，制備過程環(huán)境友好的透明質(zhì)酸和聚 乙二醇的復合超細纖維膜材料的制備方法。本發(fā)明的還一目的是提供透明質(zhì)酸和聚乙二醇的復合超細纖維膜材料的用途。
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本發(fā)明的透明質(zhì)酸和聚乙二醇的復合超細纖維膜材料是由光滑的復合纖維或珠 絲結(jié)構(bead-on-string fiber)的復合纖維構成，所述的復合纖維材料是由質(zhì)量百分含量 為5% 90%的透明質(zhì)酸和質(zhì)量百分含量為10% 95%的聚乙二醇組成。所述的聚乙二醇的重均分子量(Mw)為大于等于0. 1萬至小于5萬；優(yōu)選聚乙二醇 的重均分子量(Mw)為0. 1萬 2萬。所述的透明質(zhì)酸的重均分子量(Mw)為20萬 200萬。所述的復合纖維膜中的復合纖維的直徑為IOOnm 10 μ m。所述的珠絲結(jié)構的纖維中的珠子的直徑不大于10 μ m，連接珠子的纖維的直徑不 小于lOOnm。本發(fā)明的透明質(zhì)酸和聚乙二醇的復合超細纖維膜材料的制備方法為將透明質(zhì)酸 溶于水，配制成透明質(zhì)酸水溶液，然后加入聚乙二醇得到混合液，其中，混合液中的透明質(zhì) 酸與聚乙二醇的質(zhì)量比為5 90 10 95 ；將混合液在室溫(如25°C )下進行攪拌，得 到均一透明的混合液；將上述均一透明的混合液注入靜電紡絲裝置中進行靜電紡絲，得到 透明質(zhì)酸和聚乙二醇的復合超細纖維膜材料。所述的透明質(zhì)酸水溶液的質(zhì)量百分濃度為0. 5% 5%。所述的靜電紡絲的條件可采用現(xiàn)有技術，如電壓為15 30kV、溶液流量為10 100 μ L/min、接收距離為5cm 25cm。所述的得到透明質(zhì)酸和聚乙二醇的復合超細纖維膜材料可在室溫(如25°C )下進 一步進行真空干燥。所述的聚乙二醇的重均分子量(Mw)為大于等于0. 1萬至小于5萬；優(yōu)選聚乙二醇 的重均分子量(Mw)為0. 1萬 2萬。所述的透明質(zhì)酸的重均分子量(Mw)為=20萬 200萬。本發(fā)明中涉及的透明質(zhì)酸和聚乙二醇復合超細纖維膜具有良好的生物相容性、生 物降解性及生物吸收性，同時具有質(zhì)輕柔軟，透氣好等優(yōu)點，該材料可用于止血材料，傷口 包覆材料，組織工程支架材料使用。由于本發(fā)明采用了低分子量的聚乙二醇，能夠使透明質(zhì)酸與聚乙二醇混合液中的 透明質(zhì)酸的質(zhì)量百分濃度達到5%，因此可以提高所得復合超細纖維的產(chǎn)率，并且可得到復 合超細纖維膜中的纖維可呈珠絲結(jié)構(bead-on-string fiber)。本發(fā)明提供的方法簡單有效，采用水作為溶劑，避免了使用有機溶劑造成對環(huán)境 污染。


圖1.本發(fā)明實施例1中透明質(zhì)酸和聚乙二醇復合超細纖維膜的SEM圖，該復合超 細纖維膜中的透明質(zhì)酸的質(zhì)量百分含量為90%，聚乙二醇的質(zhì)量百分含量為10%。圖2.本發(fā)明實施例2中透明質(zhì)酸和聚乙二醇復合超細纖維膜的SEM圖，該復合超 細纖維膜中的透明質(zhì)酸的質(zhì)量百分含量為50%，聚乙二醇的質(zhì)量百分含量為50%。
具體實施例方式實施例1
將重均分子量(Mw)為200萬的透明質(zhì)酸溶于水，配制成質(zhì)量百分濃度為2%的透 明質(zhì)酸水溶液，然后加入重均分子量為1萬的聚乙二醇得到混合液，其中，混合液中的透明 質(zhì)酸與聚乙二醇的質(zhì)量比為90 10;將混合液在25°C下進行攪拌，得到均一透明的混合 液；將上述均一透明的混合液注入靜電紡絲裝置中進行靜電紡絲，在電壓為20kV、溶液流 量為50μ L/min、接收距離為15cm的條件下進行靜電紡絲，得到能夠用于止血材料，傷口包 覆材料和/或組織工程支架材料使用的透明質(zhì)酸和聚乙二醇的復合超細纖維膜材料。該透 明質(zhì)酸和聚乙二醇復合超細纖維膜是由珠絲結(jié)構(bead-on-string fiber)的復合纖維構 成，復合纖維的平均直徑為2 μ m，見圖1。實施例2將重均分子量(Mw)為20萬的透明質(zhì)酸溶于水，配制成質(zhì)量百分濃度為5%的透明 質(zhì)酸水溶液，然后加入重均分子量為5萬的聚乙二醇得到混合液，其中，混合液中的透明質(zhì) 酸與聚乙二醇的質(zhì)量比為50 50;將混合液在25°C下進行攪拌，得到均一透明的混合液； 將上述均一透明的混合液注入靜電紡絲裝置中進行靜電紡絲，在電壓為20kV、溶液流量為 50 μ L/min、接收距離為15cm的條件下進行靜電紡絲，得到能夠用于止血材料，傷口包覆材 料和/或組織工程支架材料使用的透明質(zhì)酸和聚乙二醇的復合超細纖維膜材料。該透明質(zhì) 酸和聚乙二醇復合超細纖維膜中的復合纖維的平均直徑為2μπι，見圖2。實施例3將重均分子量(Mw)為150萬的透明質(zhì)酸溶于水，配制成質(zhì)量百分濃度為2%的透 明質(zhì)酸水溶液，然后加入重均分子量為0.1萬的聚乙二醇得到混合液，其中，混合液中的透 明質(zhì)酸與聚乙二醇的質(zhì)量比為5 95;將混合液在25°C下進行攪拌，得到均一透明的混合 液；將上述均一透明的混合液注入靜電紡絲裝置中進行靜電紡絲，在電壓為20kV、溶液流 量為50 μ L/min、接收距離為15cm的條件下進行靜電紡絲，得到能夠用于止血材料，傷口包 覆材料和/或組織工程支架材料使用的透明質(zhì)酸和聚乙二醇的復合超細纖維膜材料。該透 明質(zhì)酸和聚乙二醇復合超細纖維膜是由珠絲結(jié)構(bead-on-string fiber)的復合纖維構 成，復合纖維的平均直徑為10 μ m。實施例4將重均分子量(Mw)為100萬的透明質(zhì)酸溶于水，配制成質(zhì)量百分濃度為0. 5%的 透明質(zhì)酸水溶液，然后加入重均分子量為2萬的聚乙二醇得到混合液，其中，混合液中的透 明質(zhì)酸與聚乙二醇的質(zhì)量比為30 70;將混合液在25°C下進行攪拌，得到均一透明的混合 液；將上述均一透明的混合液注入靜電紡絲裝置中進行靜電紡絲，在電壓為20kV、溶液流 量為50 μ L/min、接收距離為15cm的條件下進行靜電紡絲，得到能夠用于止血材料，傷口包 覆材料和/或組織工程支架材料使用的透明質(zhì)酸和聚乙二醇的復合超細纖維膜材料。該透 明質(zhì)酸和聚乙二醇復合超細纖維膜是由珠絲結(jié)構(bead-on-string fiber)的復合纖維構 成，復合纖維的平均直徑為lOOnm。
權利要求
一種透明質(zhì)酸和聚乙二醇的復合纖維膜材料，其特征是所述的復合纖維膜是由光滑的復合纖維或珠絲結(jié)構的復合纖維構成，所述的復合纖維材料是由質(zhì)量百分含量為5％～90％的透明質(zhì)酸和質(zhì)量百分含量為10％～95％的聚乙二醇組成；所述的聚乙二醇的重均分子量為大于等于0.1萬至小于5萬。
2.根據(jù)權利要求1所述的透明質(zhì)酸和聚乙二醇的復合纖維膜材料，其特征是所述的 聚乙二醇的重均分子量為0. 1萬 2萬。
3.根據(jù)權利要求1所述的透明質(zhì)酸和聚乙二醇的復合纖維膜材料，其特征是所述的 透明質(zhì)酸的重均分子量為20萬 200萬。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的透明質(zhì)酸和聚乙二醇的復合纖維膜材料，其特征是所 述的復合纖維膜中的復合纖維的直徑為IOOnm 10 μ m。
5.一種根據(jù)權利要求1 4任意一項所述的透明質(zhì)酸和聚乙二醇的復合纖維膜材料的 制備方法，其特征是將透明質(zhì)酸溶于水，配制成透明質(zhì)酸水溶液，然后加入聚乙二醇得到 混合液，其中，混合液中的透明質(zhì)酸與聚乙二醇的質(zhì)量比為5 90 10 95;將混合液在 室溫下進行攪拌，得到均一透明的混合液；將上述均一透明的混合液注入靜電紡絲裝置中 進行靜電紡絲，得到透明質(zhì)酸和聚乙二醇的復合纖維膜材料；所述的聚乙二醇的重均分子量為大于等于0. 1萬至小于5萬。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征是所述的聚乙二醇的重均分子量為0.1萬 2萬。
7.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征是所述的透明質(zhì)酸水溶液的質(zhì)量百分濃度為 0. 5% 5%。
8.根據(jù)權利要求5或7所述的方法，其特征是所述的透明質(zhì)酸的重均分子量為20 萬 200萬。
9.一種根據(jù)權利要求1 4任意一項所述的透明質(zhì)酸和聚乙二醇的復合纖維膜材料的 用途，其特征是所述的透明質(zhì)酸和聚乙二醇的復合纖維膜材料能夠用于止血材料，傷口包 覆材料，組織工程支架材料使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及可生物降解及可生物吸收的透明質(zhì)酸和聚乙二醇的超細復合纖維膜材料及其制備方法和用途。本發(fā)明采用水作為溶劑及低分子量的聚乙二醇，得到由質(zhì)量百分含量為5％～90％的透明質(zhì)酸和質(zhì)量百分含量為10％～95％的聚乙二醇組成的復合纖維膜材料。其中，復合超細纖維膜中的纖維可呈珠絲結(jié)構，纖維直徑為100nm～10μm。由于本發(fā)明采用了低分子量的聚乙二醇，能夠使透明質(zhì)酸與聚乙二醇混合液中的透明質(zhì)酸的質(zhì)量百分濃度達到5％，因此可以提高所得復合超細纖維的產(chǎn)率。本發(fā)明的材料具有良好的生物相容性、生物降解性及生物吸收性，同時具有質(zhì)輕柔軟，透氣好等優(yōu)點，該材料可用于止血材料，傷口包覆材料，組織工程支架材料使用。
文檔編號A61L27/18GK101892559SQ20091008434
公開日2010年11月24日 申請日期2009年5月21日 優(yōu)先權日2009年5月21日
發(fā)明者許杉杉, 賀愛華, 韓志超 申請人:中國科學院化學研究所