專利名稱：凍干法制備復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物高分子復(fù)合納米纖維材料的制備領(lǐng)域，涉及天然產(chǎn)物基復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜的制備方法。
背景技術(shù)：
真空冷凍干燥技術(shù)，是利用冰晶升華原理，使預(yù)先凍結(jié)的物料中的水分不經(jīng)過(guò)冰的融化直接以冰態(tài)升華為水蒸氣而除去，從而獲得干燥制品的技術(shù)。由化學(xué)熱力學(xué)中的相平衡理論可知在一定的壓力和溫度下，水的三種形態(tài)之間達(dá)到一定的相平衡，據(jù)此得到水的相圖(圖I)。三相點(diǎn)顯示了水的氣、液、固三相共存的壓力和溫度條件。圖中OA線為固相與氣相的分界線，稱作升華線；0B線為液相與氣相的分界線,稱作汽化線；0C線為固相與液相的分界線，稱作融化線；0點(diǎn)為三相點(diǎn)。根據(jù)壓力減小，沸點(diǎn)下降的基本物理學(xué)原理，只要壓力P位于三相點(diǎn)之下(圖示P < 646. 5Pa，T < (TC )，物料中的水分可以從固相冰不經(jīng)液相而直接升華為水汽。真空冷凍干燥工藝的操作過(guò)程包括預(yù)凍結(jié)、升華干燥、解析干燥三個(gè)階段，預(yù)凍結(jié)將溶液中的自由水固化，賦予產(chǎn)品干燥后與干燥前有相同的形態(tài)，防止抽空干燥時(shí)起泡、濃縮、收縮和溶質(zhì)移動(dòng)等不可逆變化發(fā)生，減少因溫度下降引起的物質(zhì)可溶性降低和生命特性的變化。升華干燥將凍結(jié)后的產(chǎn)品置于密閉的真空容器中加熱，其冰晶就會(huì)升華成水蒸氣逸出而使產(chǎn)品脫水干燥，當(dāng)全部冰晶去除時(shí)，升華干燥就完成了，此時(shí)可除去水分 90%左右。解析干燥將升華階段未能干燥的結(jié)合水蒸發(fā)出物料。生物組織中的一部分結(jié)合水難以通過(guò)凍干法除去，需要通過(guò)解析階段將溫度升高到30 35°C進(jìn)一步除去。真空冷凍干燥具有下列優(yōu)點(diǎn)(I)冷凍干燥在高真空度下進(jìn)行，氧氣極少，易氧化物質(zhì)得到保護(hù)，并且因缺氧而滅菌或抑制某些細(xì)菌的活力；(2)冷凍干燥是在低壓下進(jìn)行的，被干燥的物料不致氧化變質(zhì)；(3)冷凍干燥在低溫下進(jìn)行，物料中易揮發(fā)的熱敏性成分不致變性或失去活力；(4)干燥后的物質(zhì)疏松多孔，呈海綿狀，加水后溶解迅速而完全，幾乎立即恢復(fù)原來(lái)的性狀。因此， 冷凍干燥目前在醫(yī)藥工業(yè)，食品工業(yè)，科研部門等得到廣泛的應(yīng)用。海藻酸鈉(Sodium Algenate, SA)是存在于褐藻類中的天然高分子，是從褐藻或細(xì)菌中提取出的天然聚陰離子多糖，由古洛糖醛酸與其立體異構(gòu)體甘露糖醛酸兩種結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成。海藻酸鈉具備良好的生物相容性，無(wú)亞急性/慢性毒性或致癌性反應(yīng)，可作為食用的食品添加劑，也可作為支架材料用于醫(yī)學(xué)用途。透明質(zhì)酸(Hyaluronic acid, HA)又名玻尿酸，是存在于生物組織中細(xì)胞外基質(zhì)中的一種酸性粘多糖，由β-D-N-乙酰氨基葡萄糖和β-D-葡萄糖磺酸為結(jié)構(gòu)單元的以β-1，4-糖苷鏈連成的一種鏈狀高分子，是一種帶有負(fù)電荷的聚電解質(zhì)。由于其良好的生物相容性和生物可降解等特性而廣泛地應(yīng)用于組織工程等領(lǐng)域。殼聚糖(Chitosan，CS)是甲殼素經(jīng)脫乙?；幚砗蟮漠a(chǎn)物，是自然界中存在的天然堿性多糖，它是一種聚陽(yáng)離子天然高分子。殼聚糖不僅具有無(wú)毒無(wú)害、良好的生物相容性、生物可降解性等優(yōu)點(diǎn)，還具有抗癌性、抗菌性、止血性、增強(qiáng)人體免疫能力等諸多優(yōu)異生理性能，廣泛地應(yīng)用于組織工程、藥物載體材料以及傷口敷料等方面。肝素(Heparin)是一種由葡萄糖胺，L-艾杜糖醛苷、N-乙酰葡萄糖胺和D-葡萄糖醛酸交替組成的黏多糖硫酸脂，有強(qiáng)酸性，并高度帶負(fù)電荷。同時(shí)，肝素作為一種抗凝劑，在體內(nèi)外都有抗凝血作用。臨床上主要用于血栓栓塞性疾病、心肌梗死、心血管手術(shù)、心臟導(dǎo)管檢查、體外循環(huán)、血液透析等。隨著藥理學(xué)及臨床醫(yī)學(xué)的進(jìn)展，肝素的應(yīng)用不斷擴(kuò)大。Y-聚谷氨酸(poly-Y-glutamic acid, Y-PGA)是自然界中微生物發(fā)酵產(chǎn)生的水溶性多聚氨基酸，是一種特殊的陰離子自然聚合物，其結(jié)構(gòu)為谷氨酸單元通過(guò)α-氨基和Y-羧基形成肽鍵的高分子聚合物。Y-PGA 是組成納豆粘性膠體的主要成份，具有促進(jìn)礦物質(zhì)吸收的作用。Y -PGA特殊的分子結(jié)構(gòu)， 使其具有極強(qiáng)的保濕能力，添加Y-PGA于化妝品或保養(yǎng)品中，能有效地增加皮膚的保濕能力，促進(jìn)皮膚健康。ε -聚賴氨酸(ε -PL)具有高分子的特性，分子鏈中存在大量伯氨基，在溶液中氨基質(zhì)子化，帶有大量正電荷成為陽(yáng)離子聚合物。作為一種天然微生物代謝產(chǎn)品，其成本低，環(huán)境友好，在體內(nèi)可以分解為賴氨酸而被完全消化吸收，沒(méi)有任何毒副作用。復(fù)合聚電解質(zhì)(polyelectrolyte complexes (PECs))是將兩種帶有相反電荷的聚合物混合,通過(guò)正負(fù)電荷間的靜電力作用發(fā)生分子間的自組裝而形成的一種復(fù)合材料。這種分子間的自組裝在藥物負(fù)載運(yùn)輸、基因工程等方面有潛在的應(yīng)用價(jià)值?？扇苄跃垭娊赓|(zhì)復(fù)合物的形成必須滿足下列條件1)組成復(fù)合聚電解質(zhì)的兩組份聚電解質(zhì)其中某一組分必須含有弱的電離基團(tuán)；2)組成復(fù)合聚電解質(zhì)的兩組份聚電解質(zhì)之間存在較大的分子量的差異；3)長(zhǎng)鏈的組分過(guò)量；4)存在可起到屏蔽作用的小分子。如果一個(gè)或多個(gè)條件不能滿足，聚電解質(zhì)則發(fā)生聚集并且沉淀，從而不能獲得均一溶液。復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜具有pH可調(diào)節(jié)帶電性的特性，在酸性條件下聚陽(yáng)離子的氨基質(zhì)子化而使纖維膜帶正電，在堿性條件下，聚陰離子上的羰基電離，而使纖維膜帶負(fù)電荷，這種可PH調(diào)節(jié)帶電性的特性在生物工程、過(guò)濾、絮凝劑等方面存在潛在的應(yīng)用價(jià)值；同時(shí)，制備的復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜在生物醫(yī)用材料等方面具有良好的應(yīng)用前景。至今為止，有關(guān)凍干法制備聚電解質(zhì)纖維膜的研究報(bào)道尚鮮見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一提供了一種制備復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜的方法。本發(fā)明的目的之二提供了多種復(fù)合聚電解質(zhì)的方法。本發(fā)明所提供的制備復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜的方法，包括以下步驟(I)聚電解質(zhì)溶液的配制將聚陰離子和聚陽(yáng)離子分別溶解在各自的溶劑中，分別配制成重量百分比為O. 001 Iwt %的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到聚陰離子和聚陽(yáng)離子溶液。所述的聚陰離子為透明質(zhì)酸(HA) (Mff = 5000 2 000 000g/mol)海藻酸鈉 (SA)(粘均分子量為 2 X IO6)、肝素(Heparin) (Mff = 1200 40 000g/mol)、Y -聚谷氨酸 (Y -PGA) (Mff = 100 000 10 000 000g/mol);聚陽(yáng)離子為殼聚糖(CS) (Mff = 3000 200 000g/mol)、ε -聚賴氨酸(ε -PL) (Mff = 5000 100 000g/mol)。(2)將聚陰離子和聚陽(yáng)離子溶液按體積比I 9 9 I的比例以不同的方法混合，得到復(fù)合聚電解質(zhì)溶液。所述的不同的方法為方法I.將聚陰離子或聚陽(yáng)離子溶液緩慢倒入聚陽(yáng)離子或聚陰離子溶液中；方法2.將聚陰離子和聚陽(yáng)離子溶液中間有可移動(dòng)隔板的容器中，抽走隔板，讓兩種溶液擴(kuò)散I 120min;方法3.將步驟(I)中配制的聚陰離子或聚陽(yáng)離子溶液轉(zhuǎn)移到液氮冷凍裝置中，開(kāi)啟冷凍裝置，使所配制的聚陰離子或聚陽(yáng)離子溶液在液氮環(huán)境中急速凍結(jié)，然后將凍結(jié)的聚陰離子或聚陽(yáng)離子溶液轉(zhuǎn)移到冷凍干燥機(jī)中，在溫度為-10 _80°C、真空度為I 600Pa的條件下，進(jìn)行凍干處理12 48h，得到聚陰離子或聚陽(yáng)離子纖維膜。將制備的聚陰離子或聚陽(yáng)離子纖維膜放入聚陽(yáng)離子或聚陰離子溶液中， 得到復(fù)合聚電解質(zhì)溶液；方法4.將聚陽(yáng)離子或聚陰離子溶液倒入方法3中制備的聚陰離子或聚陽(yáng)離子纖維膜上，得到復(fù)合聚電解質(zhì)溶液。(3)凍干法制備復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜將步驟(2)中配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移到液氮冷凍裝置中，開(kāi)啟冷凍裝置，使所配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液在液氮環(huán)境中凍結(jié)，然后將凍結(jié)的聚電解質(zhì)復(fù)合溶液轉(zhuǎn)移到冷凍干燥機(jī)中，在溫度為-10 -80°c、真空度為I 600Pa的條件下，進(jìn)行凍干處理12 48h，得到復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜。(4)MTT細(xì)胞毒性測(cè)試將步驟⑶中得到的復(fù)合聚電解質(zhì)納米纖維膜的PBS浸洗液分別處理L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，并計(jì)算其P值。(5)細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)將步驟(3)中得到的復(fù)合聚電解質(zhì)基納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)，并對(duì)所得到的復(fù)合聚電解質(zhì)基納米纖維膜進(jìn)行評(píng)估。本發(fā)明復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜在生物工程、過(guò)濾、絮凝劑等方面存在潛在的應(yīng)用價(jià)值；同時(shí)，制備的復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜在生物醫(yī)用材料等方面具有良好的應(yīng)用前景。


圖I水的相2是按發(fā)明步驟(2)中所提供的帶有可移動(dòng)隔板的容器。圖3是按實(shí)施例I所提供的技術(shù)方案得到的透明質(zhì)酸和殼聚糖復(fù)合纖維膜的SEM 形貌
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :(I)將分子量為5000g/mol透明質(zhì)酸和分子量為3000g/mol的殼聚糖分別溶解在去離子水，配成重量百分比分別為O. OOlwt^和O. 002被％的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢瑁?以致完全溶解，即得到透明質(zhì)酸和殼聚糖溶液。(2)將透明質(zhì)酸和殼聚糖溶液按體積比I : 2的比例混合，其混合方法為將透明質(zhì)酸溶液緩慢倒入殼聚糖溶液中，得到復(fù)合聚電解質(zhì)溶液。(3)將步驟(2)中配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移到液氮冷凍裝置中，開(kāi)啟冷凍裝置，使所配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液在液氮環(huán)境中凍結(jié)，然后將凍結(jié)的聚電解質(zhì)復(fù)合溶液轉(zhuǎn)移到冷凍干燥機(jī)中，在溫度為_(kāi)80°C、真空度為IPa的條件下，進(jìn)行凍干處理48h，得到復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜。(4)將步驟(3)中得到的透明質(zhì)酸和殼聚糖納米纖維膜的PBS浸洗液分別處理 L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，與空白樣相比，其24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的P值均大于O. 05，沒(méi)有顯著
性差異，表明所得到的納米纖維膜不存在毒性。(5)將步驟(3)中得到的透明質(zhì)酸和殼聚糖納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)，具有優(yōu)異的細(xì)胞貼附和增殖特性。實(shí)施例2 (I)將分子量為2 000 000g/mol透明質(zhì)酸和分子量為5000g/mol的ε -聚賴氨酸分別溶解在去離子水，配成重量百分比分別為O. 001wt%和Iwt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢瑁灾峦耆芙?，即得到透明質(zhì)酸和ε -聚賴氨酸溶液。(2)將透明質(zhì)酸和ε -聚賴氨酸溶液按體積比3 I的比例混合，其混合方法為 將ε -聚賴氨酸溶液緩慢倒入透明質(zhì)酸溶液中，得到復(fù)合聚電解質(zhì)溶液。(3)將步驟(2)中配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移到液氮冷凍裝置中，開(kāi)啟冷凍裝置，使所配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液在液氮環(huán)境中凍結(jié)，然后將凍結(jié)的聚電解質(zhì)復(fù)合溶液轉(zhuǎn)移到冷凍干燥機(jī)中，在溫度為-10°C、真空度為600Pa的條件下，進(jìn)行凍干處理48h，得到復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜。(4)將步驟(3)中得到的透明質(zhì)酸和ε _聚賴氨酸納米纖維膜的PBS浸洗液分別處理L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，與空白樣相比，其24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的P值均大于O. 05，沒(méi)有顯著性差異，表明所得到的納米纖維膜不存在毒性。(5)將步驟(3)中得到的透明質(zhì)酸和ε _聚賴氨酸納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)， 具有優(yōu)異的細(xì)胞貼附和增殖特性。實(shí)施例3 (I)將粘均分子量為2Χ106的海藻酸鈉和分子量為200 000g/mol的殼聚糖分別溶解在去離子水和2wt%的乙酸溶液中，配成重量百分比分別為0. 0^^%和0. 00^^%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到海藻酸鈉和殼聚糖溶液。(2)將海藻酸鈉和殼聚糖溶液按體積比9 I的比例混合，其混合方法為將海藻酸鈉溶液和殼聚糖溶液分別倒入如圖2所示的容器中，抽走隔板，讓兩種溶液擴(kuò)散120min， 得到復(fù)合聚電解質(zhì)溶液。(3)將步驟(2)中配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移到液氮冷凍裝置中，開(kāi)啟冷凍裝置，使所配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液在液氮環(huán)境中凍結(jié)，然后將凍結(jié)的聚電解質(zhì)復(fù)合溶液轉(zhuǎn)移到冷凍干燥機(jī)中，在溫度為_(kāi)60°C、真空度為200Pa的條件下，進(jìn)行凍干處理24h，得到復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜。(4)將步驟(3)中得到的海藻酸鈉和殼聚糖納米纖維膜的PBS浸洗液分別處理 L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，與空白樣相比，其24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的P值均大于0. 05，沒(méi)有顯著性差異，表明所得到的納米纖維膜不存在毒性。(5)將步驟(3)中得到的海藻酸鈉和殼聚糖納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)，具有優(yōu)異的細(xì)胞貼附和增殖特性。實(shí)施例4 (I)將粘均分子量為2 X IO6的海藻酸鈉和分子量為100 000g/mol的ε -聚賴氨酸分別溶解在去離子水中，配成重量百分比分別為O. 001 1:%和O. lwt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢瑁灾峦耆芙?，即得到海藻酸鈉和ε -聚賴氨酸溶液。(2)將海藻酸鈉和聚賴氨酸溶液按體積比I : 9的比例混合，其混合方法為 將海藻酸鈉溶液和ε-聚賴氨酸溶液分別倒入如圖2所示的容器中，抽走隔板，讓兩種溶液擴(kuò)散lmin，得到復(fù)合聚電解質(zhì)溶液。(3)將步驟(2)中配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移到液氮冷凍裝置中，開(kāi)啟冷凍裝置，使所配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液在液氮環(huán)境中凍結(jié)，然后將凍結(jié)的聚電解質(zhì)復(fù)合溶液轉(zhuǎn)移到冷凍干燥機(jī)中，在溫度為_(kāi)40°C、真空度為500Pa的條件下，進(jìn)行凍干處理12h，得到復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜。(4)將步驟(3)中得到的海藻酸鈉和ε _聚賴氨酸納米纖維膜的PBS浸洗液分別處理L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，與空白樣相比，其24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的P值均大于O. 05，沒(méi)有顯著性差異，表明所得到的納米纖維膜不存在毒性。(5)將步驟(3)中得到的海藻酸鈉和ε _聚賴氨酸納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)， 具有優(yōu)異的細(xì)胞貼附和增殖特性。實(shí)施例5 (I)將分子量為1200g/mol的肝素和分子量為3000g/mol的殼聚糖分別溶解在去離子水，配成重量百分比分別為lwt%和O. 05wt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢瑁灾峦耆芙?，即得到肝素和殼聚糖溶液?2)將步驟(I)中配制的肝素溶液轉(zhuǎn)移到液氮冷凍裝置中，開(kāi)啟冷凍裝置，使所配制的肝素溶液在液氮環(huán)境中凍結(jié)，然后將凍結(jié)的肝素溶液轉(zhuǎn)移到冷凍干燥機(jī)中，在溫度為-10°c、真空度為IPa的條件下，進(jìn)行凍干處理48h，得到肝素纖維膜。將制備的肝素纖維膜放入殼聚糖溶液中，得到復(fù)合聚電解質(zhì)溶液。其中兩種溶液的體積比為2 8。(3)將步驟(2)中配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移到液氮冷凍裝置中，開(kāi)啟冷凍裝置，使所配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液在液氮環(huán)境中凍結(jié)，然后將凍結(jié)的聚電解質(zhì)復(fù)合溶液轉(zhuǎn)移到冷凍干燥機(jī)中，在溫度為_(kāi)40°C、真空度為360Pa的條件下，進(jìn)行凍干處理36h，得到復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜。(4)將步驟(3)中得到的肝素和殼聚糖納米纖維膜的PBS浸洗液分別處理L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，與空白樣相比，其24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的P值均大于O. 05，沒(méi)有顯著性差異， 表明所得到的納米纖維膜不存在毒性。(5)將步驟(3)中得到的肝素和殼聚糖納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)，具有優(yōu)異的細(xì)胞貼附和增殖特性。實(shí)施例6 (I)將分子量為40 000g/mol的肝素和分子量為50 000g/mol的ε -聚賴氨酸分別溶解在去離子水，配成重量百分比分別為0. 05 1:%和0. 7wt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到肝素和?-聚賴氨酸溶液。(2)將步驟(I)中配制的ε -聚賴氨酸溶液轉(zhuǎn)移到液氮冷凍裝置中，開(kāi)啟冷凍裝置，使所配制的ε -聚賴氨酸溶液在液氮環(huán)境中凍結(jié)，然后將凍結(jié)的ε-聚賴氨酸溶液轉(zhuǎn)移到冷凍干燥機(jī)中，在溫度為-10°C、真空度為IPa的條件下，進(jìn)行凍干處理48h，得到ε -聚賴氨酸纖維膜。將制備的ε -聚賴氨酸纖維膜放入肝素溶液中，得到復(fù)合聚電解質(zhì)溶液。其中兩種溶液的體積比為6 4。(3)將步驟(2)中配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移到液氮冷凍裝置中，開(kāi)啟冷凍裝置，使所配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液在液氮環(huán)境中凍結(jié)，然后將凍結(jié)的聚電解質(zhì)復(fù)合溶液轉(zhuǎn)移到冷凍干燥機(jī)中，在溫度為_(kāi)35°C、真空度為IOPa的條件下，進(jìn)行凍干處理24h，得到復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜。(4)將步驟(3)中得到的肝素和ε -聚賴氨酸納米纖維膜的PBS浸洗液分別處理 L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，與空白樣相比，其24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的P值均大于O. 05，沒(méi)有顯著性差異，表明所得到的納米纖維膜不存在毒性。(5)將步驟(3)中得到的肝素和ε _聚賴氨酸納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)，具有優(yōu)異的細(xì)胞貼附和增殖特性。實(shí)施例7 (I)將分子量為100 000g/mol的Y-聚谷氨酸和分子量為10 000g/mol的ε -聚賴氨酸分別溶解在去離子水，配成重量百分比分別為0. 01 1:%和0. 09wt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到Y(jié) -聚谷氨酸和ε -聚賴氨酸溶液。(2)將步驟(I)中配制的ε -聚賴氨酸溶液轉(zhuǎn)移到液氮冷凍裝置中，開(kāi)啟冷凍裝置，使所配制的ε -聚賴氨酸溶液在液氮環(huán)境中凍結(jié)，然后將凍結(jié)的ε-聚賴氨酸溶液轉(zhuǎn)移到冷凍干燥機(jī)中，在溫度為_(kāi)30°C、真空度為200Pa的條件下，進(jìn)行凍干處理24h，得到 ε -聚賴氨酸纖維膜。將Y-聚谷氨酸溶液倒入制備的ε -聚賴氨酸纖維膜上,得到復(fù)合聚電解質(zhì)溶液。其中兩種溶液的體積比為5 8。(3)將步驟(2)中配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移到液氮冷凍裝置中，開(kāi)啟冷凍裝置，使所配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液在液氮環(huán)境中凍結(jié)，然后將凍結(jié)的聚電解質(zhì)復(fù)合溶液轉(zhuǎn)移到冷凍干燥機(jī)中，在溫度為_(kāi)55°C、真空度為50Pa的條件下，進(jìn)行凍干處理12h，得到復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜。(4)將步驟(3)中得到的Y -聚谷氨酸和ε _聚賴氨酸納米纖維膜的PBS浸洗液分別處理L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值，測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，與空白樣相比，其24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的P值均大于0. 05， 沒(méi)有顯著性差異，表明所得到的納米纖維膜不存在毒性。(5)將步驟(3)中得到的Y-聚谷氨酸和ε -聚賴氨酸納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)，具有優(yōu)異的細(xì)胞貼附和增殖特性。實(shí)施例8 (I)將分子量為10 000 000g/mol的Y -聚谷氨酸和分子量為5 000g/mol的殼聚糖分別溶解在去離子水，配成重量百分比分別為0. 001 1:%和0. 5wt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到Y(jié) -聚谷氨酸和殼聚糖溶液。(2)將步驟⑴中配制的Y-聚谷氨酸溶液轉(zhuǎn)移到液氮冷凍裝置中，開(kāi)啟冷凍裝置，使所配制的Y-聚谷氨酸溶液在液氮環(huán)境中凍結(jié)，然后將凍結(jié)的Y-聚谷氨酸溶液轉(zhuǎn)移到冷凍干燥機(jī)中，在溫度為_(kāi)65°C、真空度為90Pa的條件下，進(jìn)行凍干處理24h，得到γ-聚谷氨酸纖維膜。將殼聚糖溶液倒入制備的Y-聚谷氨酸纖維膜上，得到復(fù)合聚電解質(zhì)溶液。 其中兩種溶液的體積比為9 2。(3)將步驟(2)中配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移到液氮冷凍裝置中，開(kāi)啟冷凍裝置，使所配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液在液氮環(huán)境中凍結(jié)，然后將凍結(jié)的聚電解質(zhì)復(fù)合溶液轉(zhuǎn)移到冷凍干燥機(jī)中，在溫度為_(kāi)60°C、真空度為400Pa的條件下，進(jìn)行凍干處理48h，得到復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜。(4)將步驟(3)中得到的Y -聚谷氨酸和殼聚糖納米纖維膜的PBS浸洗液分別處理L929細(xì)胞24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)后，棄上清液，用PBS洗滌2次。酶標(biāo)儀測(cè)定吸光值， 測(cè)定波長(zhǎng)為490nm，與空白樣相比，其24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的P值均大于O. 05，沒(méi)有顯著性差異，表明所得到的納米纖維膜不存在毒性。(5)將步驟(3)中得到的Y -聚谷氨酸和殼聚糖納米纖維膜進(jìn)行細(xì)胞接種實(shí)驗(yàn)，具有優(yōu)異的細(xì)胞貼附和增殖特性。
權(quán)利要求
1.凍干法制備復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜的方法，其特征在于包括以下步驟(1)聚電解質(zhì)溶液的配制將聚陰離子和聚陽(yáng)離子分別溶解在溶劑中，分別配制成重量百分比為O. 001 lwt%的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，以致完全溶解，即得到聚陰離子和聚陽(yáng)離子溶液；(2)將聚陰離子和聚陽(yáng)離子溶液按體積比I 9 9 I的比例以不同的方法混合，得到復(fù)合聚電解質(zhì)溶液；(3)凍干法制備復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜將步驟(2)中配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移到液氮冷凍裝置中，開(kāi)啟冷凍裝置，使所配制的復(fù)合聚電解質(zhì)溶液在液氮環(huán)境中凍結(jié)，然后將凍結(jié)的聚電解質(zhì)復(fù)合溶液轉(zhuǎn)移到冷凍干燥機(jī)中，在溫度為-10 _80°C、真空度為I 600Pa的條件下，進(jìn)行凍干處理12 48h，得到復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟(I)中聚陰離子為透明質(zhì)酸Mw= 5000 2 000 000g/mol、海藻酸鈉粘均分子量為2X 106、肝素Mw = 1200 40 000g/mol 或Y -聚谷氨酸Mw = 100 000 10 000 000g/mol ;聚陽(yáng)離子為殼聚糖Mw = 3000 200 000g/mol 或 ε -聚賴氨酸 Mw = 5000 100 000g/mol。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中混合方法為方法I.將聚陰離子或聚陽(yáng)離子溶液緩慢倒入聚陽(yáng)離子或聚陰離子溶液中；方法2.將聚陰離子和聚陽(yáng)離子溶液中間有可移動(dòng)隔板的容器中，抽走隔板，讓兩種溶液擴(kuò)散I 120min ;方法3.將步驟(I)中配制的聚陰離子或聚陽(yáng)離子溶液轉(zhuǎn)移到液氮冷凍裝置中，開(kāi)啟冷凍裝置，使所配制的聚陰離子或聚陽(yáng)離子溶液在液氮環(huán)境中急速凍結(jié)，然后將凍結(jié)的聚陰離子或聚陽(yáng)離子溶液轉(zhuǎn)移到冷凍干燥機(jī)中，在溫度為-10 _80°C、真空度為I 600Pa的條件下，進(jìn)行凍干處理12 48h，得到聚陰離子或聚陽(yáng)離子纖維膜；將制備的聚陰離子或聚陽(yáng)離子纖維膜放入聚陽(yáng)離子或聚陰離子溶液中，得到復(fù)合聚電解質(zhì)溶液；方法4.將聚陽(yáng)離子或聚陰離子溶液倒入方法3中制備的聚陰離子或聚陽(yáng)離子纖維膜上，得到復(fù)合聚電解質(zhì)溶液。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用凍干法制備復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜的方法。將聚陰離子和聚陽(yáng)離子分別溶解在溶劑中，配制成重量百分比為0.001～1wt％的溶液，然后將溶液充分?jǐn)嚢?，將聚陰離子和聚陽(yáng)離子溶液按體積比1～9∶9～1的比例以不同的方法混合，得到復(fù)合聚電解質(zhì)溶液。最后將復(fù)合聚電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移到液氮冷凍裝置中，使溶液在液氮環(huán)境中凍結(jié)，在溫度為-10～-80℃、真空度為1～600Pa的條件下，然后用冷凍干燥機(jī)進(jìn)行凍干處理12～48h，得到復(fù)合聚電解質(zhì)纖維膜。本發(fā)明中所制備的納米纖維具有pH值可調(diào)節(jié)帶電性的特性，即在堿性條件下，透明質(zhì)酸電離而帶有負(fù)電荷，酸性條件下，殼聚糖質(zhì)子化而帶有正電荷。這種pH條件下，具有電荷的轉(zhuǎn)變?cè)谏锕こ毯蜕镝t(yī)用材料領(lǐng)域存在較高的應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)D01F8/18GK102605467SQ20121005287
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者劉洋, 王志亮, 聶俊, 馬貴平 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)