一种防血管痉挛纳米纤维膜及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种纳米纤维膜，包括可降解膜载体和掺杂在所述可降解膜载体中的抗血管痉挛药物；所述可降解膜载体由可降解材料构成。本发明提供的纳米纤维膜包括抗血管痉挛药物，所述抗血管痉挛药物掺杂在可降解膜载体中，作为植入型抗痉挛药物的缓释药剂，很好的贴合吻合血管，能预防和治疗血管痉挛，所需部位药物利用率较高，且无需频繁肌注抗痉挛药物。该纳米纤维膜可降解，通过控制可降解膜载体的降解速率，来控制抗血管痉挛药物的释放速率。另外，该纳米纤维膜的生物降解性好，降解后无纤维材料的体内残留，没有细胞毒性、炎症反应或组织增生；柔韧性和拉伸性能好，能抵抗血管修复过程中的挤压和拉伸，适于支撑细胞生长或药物载送。
【专利说明】一种防血管痙挛纳米纤维膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物医药【技术领域】，尤其涉及一种防血管痉挛纳米纤维膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002]显微外科是研究利用光学放大设备和显微外科器材，进行精细手术的学科；是我国临床医学中发展较为迅速、地位十分重要的一门学科，各类先进的显微外科技术在全国范围广泛传播，显微外科手术的成功率也不断攀升。但显微外科手术会伴有并发症的产生，且并发症的发生常导致严重的后果，尤其是显微血管外科，一旦血管不再通畅，必将引起肢体组织缺血缺氧甚至坏死。在显微血管外科手术的并发症中，血管痉挛是相对常见的并发症之一。外科血管吻合手术后24h~48h内是血管痉挛发生的高峰期，表现为血管局部痉挛，也可能是很长一段血管的痉挛。如果长时间的血管痉挛得不到缓解，就会出现血流完全阻断，并可继发血栓形成造成手术失败。血管痉挛的发生与疼痛、刺激、精神紧张和环境等诸多诱发因素有关，特别是低温、吸烟、手术创伤和术后剧痛等重要因素，可致损伤部位的血管痉挛及血栓形成。
[0003]目前临床上通常采用全身且反复用抗血管痉挛药物的治疗方法，这种治疗方法引起的不良反应较多，且对局部血管的作用不确切。临床上血管吻合手术中可以血管外膜注射抗血管痉挛药物或吻合口湿敷抗血管痉挛药物解除血管痉挛。术后为了防止血管痉挛，通常使用罂粟碱肌注。罂粟碱是交感神经拮抗药，对血管平滑肌有显著松弛作用，能使全身血管呈扩张状态。此外，当注射罂粟碱到体内时，存在如下问题:(1)血管部位药物利用率低；(2)全身给药，影响其他正常器官或组织；(3)难以保证局部所需的持续药物量；(4)不起到保护手术缝合位置；(5)频繁注射；(6)血管堵塞和局部硬化；(7)重复的患者肉体上的痛苦。所以，如能实现在吻合血管周围植入罂粟碱的缓释药剂，将可免除反复给药的麻烦，并最大限度地避免全身用药`的不良反应。既往的文献报道中，虽然已有制作罂粟碱缓释剂的设想或尝试，但均为与某些生物蛋白的简单混合，无药物释放的监测报道，更无对血管解痉挛效果的直接检测。故在植入型罂粟碱缓释剂的制作研究中仍存在空白。
[0004]如能实现在吻合血管周围植入罂粟碱的缓释药剂，将可免除反复给药的麻烦，并最大限度地避免全身用药的不良反应。发明一种新型药物制剂旨在通过研制可植入体内可降解的载药微纳米材料，用以术后康复过程中预防血管痉挛，而局部用药可以减小用药量同时，最大程度减轻全身反应，同时也避免了患者反复注射用药的心理压力。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种防血管痉挛纳米纤维膜及其制备方法，本发明提供的纳米纤维膜在预防和治疗血管痉挛时，只需在手术后包裹于血管缝合处，具有血管痉挛部位药物利用率较高且无需频繁肌注抗血管痉挛药物。
[0006]本发明提供了一种防血管痉挛纳米纤维膜，包括可降解膜载体和掺杂在所述可降解膜载体中的抗血管痉挛药物；
[0007]所述可降解膜载体由可降解材料构成。
[0008]优选地，所述抗血管痉挛药物的含量小于等于30wt.%。
[0009]优选地,所述纳米纤维膜的厚度为5 ii m~IOmm ；
[0010]优选地，所述纳米纤维膜的孔隙率为10%~99.5%。
[0011]优选地，所述可降解材料包括聚乳酸、聚乳酸-乙醇酸共聚物、聚乳酸-聚乙二醇共聚物、聚乳酸-聚己内酯共聚物、聚己内酯、聚磷酸酯、聚碳酸酯、聚酸酐、聚醚F-68、油酸山梨醇酯、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、壳聚糖和胶原中的一种或多种。
[0012]本发明提供了一种防血管痉挛纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤:
[0013]a)将可降解材料和抗血管痉挛药物在有机溶剂中混合，得到纺丝液；
[0014]b)将所述步骤a)得到的纺丝液进行静电纺丝后干燥，得到防血管痉挛纳米纤维膜。
[0015]本发明提供了一种防血管痉挛纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤:
[0016]a)将可降解材料与有机溶剂混合，得到可降解材料溶液；
[0017]b)将所述步骤a)得到的可降解材料溶液进行静电纺丝，再与抗血管痉挛药物混合后干燥，得到防血管痉挛纳米纤维膜。
[0018]优选地，所述有机溶剂包括二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、乙醇和六氟异丙醇中的一种或多种。
[0019]优选地，所述可降解材料和有机溶剂的质量比为1:2~20。
[0020]优选地，所述抗血管痉挛药物的质量占所述抗血管痉挛药物和可降解材料质量和的含量小于等于30wt.%。
[0021]优选地，所述静电纺丝的温度为0°C~35°C ；
[0022]所述静电纺丝的流速为0.3mL/h~0.8mL/h ；
[0023]所述静电纺丝的电压为5KV~50KV。
[0024]本发明提供了一种防血管痉挛纳米纤维膜，包括可降解膜载体和掺杂在所述可降解膜载体中的抗血管痉挛药物；所述可降解膜载体由可降解材料构成。本发明提供的防血管痉挛纳米纤维膜包括抗血管痉挛药物，所述抗血`管痉挛药物掺杂在所述可降解膜载体中，作为植入型抗血管痉挛药物的缓释药剂，本发明提供的防血管痉挛纳米纤维膜能很好地贴合吻合血管，能预防和治疗血管痉挛，血管痉挛部位药物利用率较高，且无需频繁肌注抗痉挛药物。本发明提供的防血管痉挛纳米纤维膜是可降解的，通过控制纳米纤维膜中可降解膜载体的降解速率，进而控制抗血管痉挛药物的释放速率。另外，本发明提供的纳米纤维膜有很好的生物降解性，降解后无纤维材料的体内残留，也没有细胞毒性、炎症反应或组织增生；该防血管痉挛纳米纤维膜的柔韧性和拉伸性能好，可以抵抗血管修复过程中的挤压和拉伸，非常适于支撑细胞生长或药物载送。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明实施例采用的静电纺丝装置的结构示意图；
[0026]图2为本发明实施例1得到的防血管痉挛纳米纤维膜的扫描电镜图；
[0027]图3为本发明实施例1得到的防血管痉挛纳米纤维膜的体外释放曲线图；[0028]图4为本发明实施例1得到的防血管痉挛纳米纤维膜在体外降解第14天时的扫描电镜图；
[0029]图5为本发明实施例1得到的防血管痉挛纳米纤维膜的体外降解曲线图；
[0030]图6为本发明实施例1纤维膜植入组、注射组和对照组的细胞毒性测试结果；[0031 ] 图1为注射组、PLLA纳米纤维膜植入组和PLLA-40%纳米纤维膜植入组的血药浓度变化曲线图；
[0032]图8为比较例肌注抗血管痉挛药物的血管痉挛程度与植入纳米纤维膜的血管痉挛程度的对比图。
【具体实施方式】
[0033]本发明提供了一种防血管痉挛纳米纤维膜，包括可降解膜载体和掺杂在所述可降解膜载体中的抗血管痉挛药物；
[0034]所述可降解膜载体由可降解材料构成。
[0035]本发明提供的防血管痉挛纳米纤维膜包括抗血管痉挛药物，所述抗血管痉挛药物掺杂在可降解膜载体中，该纳米纤维膜作为植入型抗血管痉挛药物的缓释药剂，能很好地贴合吻合血管，能预防和治疗血管痉挛，血管痉挛部位药物利用率较高，且无需频繁肌注抗痉挛药物。本发明提供的纳米纤维膜是可降解的，通过控制纳米纤维膜中可降解膜载体的降解速率，进而控制药物的释放速率。另外，本发明提供的防血管痉挛纳米纤维膜有很好的生物降解性，降解后无纤维材料的体内残留，也没有细胞毒性、炎症反应或组织增生；该防血管痉挛纳米纤维膜的柔韧性和拉伸性能好，可以抵抗血管修复过程中的挤压和拉伸，非常适于支撑细胞生长或药物载送。
[0036]本发明提供的防血`管痉挛纳米纤维膜包括可降解膜载体，所述可降解膜载体由可降解材料构成。在本发明中，所述可降解材料优选包括聚乳酸、聚乳酸-乙醇酸共聚物、聚乳酸-聚乙二醇共聚物、聚乳酸-聚己内酯共聚物、聚己内酯、聚磷酸酯、聚碳酸酯、聚酸酐、聚醚F-68、油酸山梨醇酯、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、壳聚糖和胶原中的一种或多种，更优选包括聚(L-乳酸)、聚乳酸-聚乙二醇共聚物、油酸山梨醇酯和胶原中的一种或多种，最优选包括聚乙二醇和聚(L-乳酸)中的一种或两种。在本发明中，所述可降解材料为聚合物时，所述聚合物的分子量优选为30KDa~200KDa，更优选为40KDa~150KDa，最优选为 50KDa ~120KDa。
[0037]在本发明中，所述可降解膜载体的制备方法优选包括:
[0038]将可降解材料溶于有机溶剂制成可降解材料溶液，再经静电纺丝，制备得到所述可降解膜载体。
[0039]在本发明中，所述可降解材料和有机溶剂的种类与上述技术方案所述可降解材料和有机溶剂的种类一致，在此不再赘述；所述可降解材料和有机溶剂的质量比优选为1:2~20，更优选为1:1:4~15，最优选为1:6~10。在本发明中，所述静电纺丝的温度优选为(TC~35°C，更优选为15°C~30°C，最优选为20°C~25°C ;所述静电纺丝的流速优选为 0.3mL/h ~0.8mL/h,更优选为 0.4mL/h ~0.7mL/h,最优选为 0.5mL/h ~0.6mL/h ;所述静电纺丝的电压优选为5KV~50KV，更优选为IOKV~40KV，最优选为15KV~30KV。
[0040]本发明提供的纳米纤维膜包括掺杂在所述可降解膜载体中的抗血管痉挛药物；所述可降解膜载体由可降解材料构成。本发明对所述抗血管痉挛药物的种类没有特殊的限制，在本发明中，所述抗血管痉挛药物优选包括盐酸罂粟碱、倍他啶、维脑路通和西比灵中的一种或多种，更优选包括盐酸罂粟碱和倍他啶中的一种或两种，最优选包括盐酸罂粟碱；所述抗血管疫挛药物在纳米纤维膜中的含量优选小于等于30wt.%,更优选为5wt.%~25wt.%，最优选为 IOwt.% ~20wt.%。
[0041]本发明提供的纳米纤维膜的厚度优选为5 ii m~IOmm,更优选为50 ii m~5mm,最优选为500 ii m~3mm ;所述纳米纤维膜的孔隙率优选为10%~99.5%，更优选为20%~80%,最优选为30%~50% ;所述纳米纤维膜中的纤维直径优选为0.1 ii m~5 ii m，更优选为
0.5 ii m~3 ii m，最优选为1.0 y m~2 y m。本发明提供的防血管痉挛纳米纤维膜中纤维具有微纳米尺度，使得膜具有微纳米结构，可以保持优良的透气和溶液渗透性。本发明提供的纳米纤维膜可以任意折叠，具有优良的柔韧性。
[0042]本发明提供了一种防血管痉挛纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤:
[0043]a)将可降解材料和抗血管痉挛药物在有机溶剂中混合，得到纺丝液；
[0044]b)将所述步骤a)得到的纺丝液进行静电纺丝后干燥，得到防血管痉挛纳米纤维膜。
[0045]本发明将可降解材料和抗血管痉挛药物在有机溶剂中混合，得到纺丝液。本发明对所述可降解材料、抗血管痉挛药物和有机溶剂的混合顺序没有特殊的限制，优选将所述可降解材料置于所述有机溶剂中进行溶解，再向其中加入抗血管痉挛药物进行混合，得到纺丝液。
[0046]在本发明中，所述可降解材料优选包括聚乳酸、聚乳酸-乙醇酸共聚物、聚乳酸-聚乙二醇共聚物、聚乳酸-聚己内酯共聚物、聚己内酯、聚磷酸酯、聚碳酸酯、聚酸酐、聚醚F-68、油酸山梨醇酯、聚乙二醇、聚乙烯`醇、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、壳聚糖和胶原中的一种或多种，更优选包括聚(L-乳酸)、聚乙二醇、聚乳酸-聚乙二醇共聚物、油酸山梨醇酯和胶原中的一种或多种，最优选包括聚乙二醇和聚(L-乳酸)中的一种或两种；所述可降解材料和有机溶剂的质量比优选为1:2~20，更优选为1:4~15，最优选为1:6~10。在本发明中，所述可降解膜载体由所述可降解材料构成；所述可降解膜载体的降解速率可以进行调控，优选在I天~7天内进行快速和慢速降解。
[0047]在本发明中，所述可降解材料中优选不含水；本发明优选对所述可降解材料进行除水，再与抗血管痉挛药物在有机溶剂中混合。在本发明中，所述除水的方法根据可降解材料的种类而定，本发明对此没有特殊的限制。如当所述可降解材料为聚乙二醇时，所述除水的方法可以为:
[0048]将聚乙二醇溶解于蒸馏水中，用二氯甲烷提出，经乙醚沉降后真空烘干，然后储存
于五氧化二磷中。
[0049]在本发明中，所述抗血管痉挛药物的种类和上述技术方案所述抗血管痉挛药物的种类一致，在此不再赘述；所述抗血管痉挛药物的质量占所述抗血管痉挛药物和可降解材料质量和的含量小于等于30wt.%,更优选5wt.%~25wt.%,最优选为IOwt.%~20wt.%。在本发明中，所述抗血管痉挛药物的释放速率可以进行调控，优选在I天~7天内快速和慢速释放。
[0050]在本发明中，所述有机溶剂能够溶解可降解材料；所述有机溶剂能够溶解或者分散抗血管痉挛药物即可，具体的，所述有机溶剂优选包括二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、乙醇和六氟异丙醇中的一种或多种，更优选包括二氯甲烷、二甲基甲酰胺和六氟异丙醇中的一种或多种；。
[0051]得到纺丝液后，本发明将所述纺丝液进行静电纺丝后干燥，得到防血管痉挛纳米纤维膜。
[0052]在本发明中，所述静电纺丝的温度优选为0°C~35°C，更优选为15°C~30°C，最优选为20°C~25V ;所述静电纺丝的流速优选为0.3mL/h~0.8mL/h,更优选为0.4mL/h~
0.7mL/h,最优选为0.5mL/h~0.6mL/h ;所述静电纺丝的电压优选为5KV~50KV，更优选为IOKV~40KV，最优选为15KV~30KV。
[0053]本发明对所述静电纺丝的装置没有特殊的限制，优选采用如图1所示的反应装置，图1为本发明实施例采用的静电纺丝装置的结构示意图。其中，I为注射器，2为喷丝头，3为高压静电发生器，4为接收装置。
[0054]在本发明中，所述静电纺丝装置包括注射器1，所述注射器I的出料口与所述喷丝头2的进料口相连，将静电纺丝液输送至喷丝头2 ;本发明对所述注射器的材质和长度没有特殊的限制，满足实际操作条件所需即可；
[0055]在本发明中，所述静电纺丝装置包括喷丝头2，所述喷丝头2的出料口与高压静电发生器3的一极相连，将纺丝液从喷丝头中挤出形成小滴；
[0056]在本发明中，所述静电纺丝装置包括高压静电发生器3，所述高压静电发生器3的另一极与接收装置4相连；所述喷丝头形成的小滴在高压静电发生器3高压作用下变成锥形，在超过某一临界电压后进一步激发形成射流，射流在空气中急剧震荡和鞭动，从而拉伸细化，形成纳米纤维，最终沉`降在接收装置4上；
[0057]在本发明中，所述静电纺丝装置包括接收装置4，所述接收装置4与喷丝头的距离优选为12cm~18cm,更优选为13cm~16cm,所述接收装置优选为平板,用来接收纳米纤维，形成防血管痉挛纳米纤维湿膜。
[0058]下面结合图1所示的静电纺丝装置，进一步对本发明提供的防血管痉挛纳米纤维膜的制备方法进行详细地说明:
[0059]本发明将纺丝液置于2mL的注射器中，以0.5mL/h的流速从喷丝头中挤出形成小滴，所述小滴在高压静电发生器高压的作用下变成锥形，在超过某一临界电压后进一步激发形成射流在空气中急剧震荡和鞭动，从而拉伸细化，得到的纳米纤维沉降在接收装置上，形成防血管痉挛纳米纤维湿膜。
[0060]完成静电纺丝后，得到防血管痉挛纳米纤维湿膜，本发明将所述防血管痉挛纳米纤维湿膜进行干燥，得到纳米纤维膜。本发明对所述干燥的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的干燥技术方案即可。本发明优选对防血管痉挛纳米纤维湿膜采用真空干燥。在本发明中，所述干燥的温度优选为10°C~40°C，更优选为15°C~35°C，最优选为20°C~30°C ;本发明对所述干燥的时间没有特殊的限制，优选干燥至没有任何有机溶剂残留，更优选为2天~4天。
[0061]本发明提供了一种防血管痉挛纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤:
[0062]a)将可降解材料与有机溶剂混合，得到可降解材料溶液；
[0063]b)将所述步骤a)得到的可降解材料溶液进行静电纺丝，再与抗血管痉挛药物混合后干燥，得到防血管痉挛纳米纤维膜。
[0064]本发明将可降解材料与有机溶剂混合，得到可降解材料溶液。本发明对所述可降解材料和有机溶剂的种类和用量与上述技术方案所述可降解材料和有机溶剂的种类和用量一致，在此不再赘述。本发明对所述可降解材料和有机溶剂混合的顺序没有特殊的限制，优选将所述可降解材料置于有机溶剂中，得到可降解材料溶液。
[0065]得到可降解材料溶液后，本发明对所述可降解材料溶液进行静电纺丝，再与抗血管痉挛药物混合后干燥，得到防血管痉挛纳米纤维膜。本发明对所述静电纺丝的方法与上述技术方案所述静电纺丝的技术方案一致，在此不再赘述。本发明对所述可降解材料进行静电纺丝后得到可降解膜载体，再将所述可降解膜载体与抗血管痉挛药物混合后干燥，得到防血管痉挛纳米纤维膜。本发明对所述可降解材料纤维膜与抗血管痉挛药物混合的方式没有特殊的限制，优选将所述抗血管痉挛药物包裹、吸附或涂覆于可降解膜载体的内部或者表面。本发明对所述干燥的方法与上述技术方案所述干燥的技术方案一致，在此不再赘述。
[0066]本发明对得到的防血管痉挛纳米纤维膜的使用方法没有特殊的限制，优选在吻合术中，血管缝合之后，将纳米纤维膜紧贴血管壁包裹在血管外侧，之后再进行常规缝合。与现有技术中的肌肉注射相比，本发明提供的纳米纤维膜局部包裹于血管缝合处，药物利用率高，更能有效地预防和治疗血管痉挛。
[0067]本发明提供了一种防血管痉挛纳米纤维膜，包括可降解膜载体和掺杂在所述可降解膜载体中的抗血管痉挛药物；所述可降解膜载体由可降解材料构成。本发明提供的纳米纤维膜包括抗血管痉挛 药物，所述抗血管痉挛药物掺杂在所述可降解膜载体中，作为植入型抗血管痉挛药物的缓释药剂，本发明提供的防血管痉挛纳米纤维膜能很好地贴合吻合血管，能预防和治疗血管痉挛，血管痉挛部位药物利用率较高，且无需频繁肌注抗痉挛药物。本发明提供的防血管痉挛纳米纤维膜是可降解的，通过控制纳米纤维膜中可降解膜载体的降解速率，进而控制抗血管痉挛药物的释放速率。另外，本发明提供的防血管痉挛纳米纤维膜有很好的生物降解性，降解后无纤维材料的体内残留，也没有细胞毒性、炎症反应或组织增生；该防血管痉挛纳米纤维膜的柔韧性和拉伸性能好，可以抵抗血管修复过程中的挤压和拉伸，非常适于支撑细胞生长或药物载送。
[0068]为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种防血管痉挛纳米纤维膜及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0069]实施例1
[0070]将0g、0.llllg、0.25g、0.4285g、0.6666g和 Ig聚乙二醇(PEG)分别与 Ig聚(L-乳酸)(PLLA)混合，得到不同质量比例的PLLA-PEG ；
[0071]将上述不同质量比例的PLLA-PEG溶解于2g 二甲基甲酰胺和4g 二氯甲烷的混合溶液中，得到不同质量比例的PLLA-PEG溶液；
[0072]将0.06g盐酸罂粟碱溶于0.5mL六氟异丙醇后再溶解于上述不同质量比例的PLLA-PEG溶液中，得到静电纺丝液，根据PLLA和PEG的质量比例，分别命名为PLLA、PLLA-10%、PLLA-20%、PLLA-30%、PLLA-40% 和 PLLA-50% ；
[0073]设置静电纺丝技术参数中电压为10KV，流速为0.5mL/min，针头到收集板距离为15cm，温度为 25°C，相对湿度为 50%，将上述得到的 PLLA、PLLA-10%, PLLA-20%, PLLA-30%,PLLA-40%和PLLA-50%静电纺丝液进行静电纺丝，使用平板接收纳米纤维，形成纳米纤维湿膜，对所述纳米纤维湿膜真空干燥2天，得到PLLA纳米纤维膜、PLLA-10%纳米纤维膜、PLLA-20%纳米纤维膜、PLLA-30%纳米纤维膜、PLLA-40%纳米纤维膜和PLLA-50%纳米纤维膜。
[0074]纳米纤维膜中的纤维直径和形态采用电子显微镜扫描获取。本发明将得到的纳米纤维膜的进行扫描电镜分析，如图2所示，图2为防血管痉挛纳米纤维膜的扫描电镜图，其中，(a)为PLLA纳米纤维膜的SEM图；(b)为PLLA-10%纳米纤维膜的SEM图；(c)为PLLA-20%纳米纤维膜的SEM图；⑷为PLLA-30%纳米纤维膜的SEM图；(e)为PLLA-40%纳米纤维膜的SEM图；(f)为PLLA-50%纳米纤维膜的SEM图。从图2中可以看出，纳米纤维膜中的纤维大小均一、平滑；PLLA纳米纤维膜、PLLA-10%纳米纤维膜、PLLA-20%纳米纤维膜、PLLA-30%纳米纤维膜、PLLA-40%纳米纤维膜和PLLA-50%纳米纤维膜中纤维直径分别是 1.78±0.27iim、l.45±0.24iim、l.42±0.32iim、l.16±0.21 y m、1.12±0.17um 和L 21 ±0.14 u m。
[0075]纳米纤维膜的表面湿润度通过测试水接触角来评估。采用德国KRUSS光学接触角测量仪DSA100成像并用DSA1.8软件对静态液滴做图像处理。PLLA纳米纤维膜、PLLA-10%纳米纤维膜、PLLA-20%纳米纤维膜、PLLA-30%纳米纤维膜、PLLA-40%纳米纤维膜、PLLA-50%纳米纤维膜的水接触角分别为126.3° ±3.5°、108.3° ±4.6°、82.8° ±3.7°、63.5° ±5.8°、51.9° ±4.8°和0°。这些结果表明可溶的PEG增加了 PLLA纳米纤维膜的亲水性。
[0076]将70.0X7.0X0.6mm3的纳米纤维膜进行机械性能测试。在拉伸速度为0.5mm/s时测试纳米纤维膜的应力应变性能，平行测试3次，得到纳米纤维膜的张力强度最高可达到6MPa以上，杨氏模量最高达到60MPa以上和断裂时的伸长量最高达到100%以上。PLLA纳米纤维膜 、PLLA-10%纳米纤维膜、PLLA-20%纳米纤维膜、PLLA-30%纳米纤维膜、PLLA-40%纳米纤维膜和PLLA-50%纳米纤维膜的张力强度分别为2.75±0.22MPa、
1.85±0.19MPa2.85±0.17MPa、l.46±0.13MPa、0.98±0.18MPa、0.54±0.13MPa。
[0077]本发明提供的纳米纤维膜都有很高的柔韧性，可以承受折叠。
[0078]纳米纤维膜的体外药物释放测试:
[0079]本发明将4X4cm2的纳米纤维膜浸入含有0.02%抑菌剂叠氮化钠的20.0mL154mmol/L磷酸盐缓冲盐水(PBS)中，然后置于转速为100r/min的37°C恒温水浴摇床中进行培育；在特定的时间间隔，取出2.0mL样液并加入2.0mL新鲜的PBS溶液。本发明通过紫外分光光度计检测在252nm吸收峰处的吸光度，进而测得盐酸罂粟碱的释放药量。
[0080]本发明通过对盐酸Il 粟碱浓度为 Oii g/mL、60 u g/mL、180 u g/mL、300 u g/mL、420 u g/mL和540 u g/mL的标准样品测试得到盐酸罂粟碱浓度和紫外吸收强度的线性关系(R2=0.9999)。盐酸罂粟碱释放的百分比=盐酸罂粟碱剩余质量/开始载入纳米纤维膜的盐酸罂粟碱的质量X 100%，测试结果如图3所示，图3为防血管痉挛纳米纤维膜中的盐酸罂粟碱的体外释放曲线图，其中，I为PLLA纳米纤维膜中的盐酸罂粟碱的释放曲线，2为PLLA-10%纳米纤维膜中的盐酸罂粟碱的释放曲线，3为PLLA-20%纳米纤维膜中的盐酸罂粟碱的释放曲线，4为PL LA-30%纳米纤维膜中的盐酸罂粟碱的释放曲线，5为PLLA-40%纳米纤维膜中的盐酸罂粟碱的释放曲线，6为PLLA-50%纳米纤维膜中的盐酸罂粟碱的释放曲线。
[0081]从图3中可以看出，盐酸罂粟碱的药物释放初期有爆发式的快速释放，而后期比较平缓的持续的释放，根据PEG和PLLA配比的不同有所不同，可观测到PEG含量较高的纤维膜有较快的释放速率，在体外释放第14天，PLLA纳米纤维膜和PLLA-10%纳米纤维膜释放的药物总量分别达到78.5%和88.7% ;而PLLA-20%纳米纤维膜、PLLA-30%纳米纤维膜、PLLA-40%纳米纤维膜和PLLA-50%纳米纤维膜分别在第13天、第11天、第8天和第4天将抗血管痉挛药物释放完全；PLLA-30%纳米纤维膜、PLLA-40%纳米纤维膜和PLLA-50%纳米纤维膜在体外释放第2天时分别释放了开始载入盐酸罂粟碱总量的71.1%、82.3%和87.9% ；PLLA-40%纳米纤维膜和PLLA-50%纳米纤维膜分别在6天内将抗血管痉挛药物释放完全。
[0082]纳米纤维膜的体外降解测试:
[0083]将纳米纤维膜分成2 X 2mm2小块，称重，记为初始质量，浸入含0.02%抑菌剂叠氮化钠的20.0mL154mmol/L磷酸盐缓冲盐水(PBS)。在特定的时间间隔，取出纳米纤维膜，用蒸馏水清洗以除去缓冲盐水残留，并在真空中烘干至恒重，称重，记为剩余质量。纳米纤维膜质量的减少通过对初始质量和剩余质量进行比较得到。纳米纤维膜形态学的改变通过U欧电镜扫描(SEM)获取。将干燥后的纳米纤维膜溶解于四氢呋喃中并滤除不溶的杂质。纳米纤维膜中聚合物的分子量通过凝胶渗透色谱法测得。
[0084]纳米纤维膜的降解通过形态学改变，聚合物分子量的减少，以及纤维膜的质量减少来衡量。
[0085]纳米纤维膜的体外降解的扫描电镜图如图4所示，图4为本发明的防血管痉挛纳米纤维膜在体外降解第14天时的扫描电镜图。由图4可以看出，体外降解第14天时，所有纳米纤维膜中纤维的大小都有增加，且其中的纤维都吸收了水分；然而不同PEG含量的纳米纤维膜有着不同的形态，PEG含量低的纳米纤维膜没有观测到明显的形态学改变，然而随着纳米纤维膜中PEG含量的增加，纤维的粘连和纤维的聚集越来越明显。在PEG含量为20%和PEG含量为30%的纳米纤维膜中，纤维直径较体外释放前增加了两倍；PEG含量为40%和PEG含量为50%的纳米纤维膜显示了完全的融合，表示非常强的生物相容性。
[0086]对于纳米纤维膜质量的减少，初期是由于PEG和PLLA寡聚物在所述有机溶剂中的溶解；随后质量的减少是由于PLLA的降解；低PEG含量的纳米纤维膜聚合物分子量减少的非常少，但随着PEG含量的增加加剧了分子量的减少。纳米纤维膜质量的变化如图5所示，图5为本发明实施例1得到的防血管痉挛纳米纤维膜的体外降解曲线，其中，I为PLLA纳米纤维膜组14天后剩余百分比，2为PLLA-10%纳米纤维膜组14天后剩余百分比，3为PLLA-20%纳米纤维膜组14天后剩余百分比，4为PLLA-30%纳米纤维膜组14天后剩余百分比，5为PLLA-40%纳米纤维膜组14天后剩余百分比，6为PLLA-50%纳米纤维膜组14天后剩余百分比，CZI为分子质量，CZI为纳米纤维膜质量。由图5可以看出，在第14天时，PLLA纳米纤维膜、PLLA-10%纳米纤维膜、PLLA-20%纳米纤维膜、PLLA-30%纳米纤维膜、PLLA-40%纳米纤维膜和PLLA-50%纳米纤维膜分别减少了原质量的5.5%、21.9%,35.4%,47.2%,58.8%和65.6% ;体外降解第14天时，PLLA纳米纤维膜、PLLA-10%纳米纤维膜、PLLA-20%纳米纤维膜、PLLA-30%纳米纤维膜、PLLA-40%纳米纤维膜和PLLA-50%纳米纤维膜中聚合物的分子量分别有3.2%、5.4%、10.4%、14.3%、19.6%和21.5%的质量减少。随着PEG含量的增加，纳米纤维膜的降解从仅仅是表面侵蚀转变为大量的降解，PLLA-40%纳米纤维膜和PLLA-50%纳米纤维膜中的纤维迅速的大量降解。
[0087]综合考虑纳米纤维膜表面的湿润、力学性能、药物释放和纤维降解，PLLA-40%纳米纤维膜在2周的药物释放中有效地控制了药物释放速率和聚合物降解，且大部分的药物都在I周内释放。
[0088]细胞毒性测试:
[0089]细胞毒性测试采用3_(4，5-二甲基噻唑_2)-2，5-二苯基四氮唑溴盐比色测定。将纤维膜放置于含10%胎牛血清的2mL DMEM培养基中在37°C下培育48h，稀释到PLLA_40%_1纳米纤维膜、PLLA-40%-2纳米纤维膜、PLLA-40%-3纳米纤维膜和PLLA-40%纳米纤维膜分别对应1%、10%、50%和100%的不同的洗脱浓度。将成纤维细胞(兔子动脉血管外膜，2 X IO4细胞/孔)接种在96孔细胞培养板中，将200 u L的细胞溶液加入到各孔，并孵育24h，然后用PBS洗涤，加入2mL0.5毫克/毫升的MTT溶液，并在37°C下温育4h ;将MTT试剂除去，并用PBS洗涤，然后每孔加入200 y L异丙醇。
[0090]本发明采用纳米纤维膜植入组、临床注射剂型组和对照组进行细胞毒性测试。在本发明中，所述临床注射剂型组注射的罂粟碱浓度为30mg/mL ;所述对照组为不给抗血管痉挛药。本发明使用酶标仪进行酶联免疫吸附试验(ELISA)检测波长570nm处的OD值，测试结果如图6所示，图6本发明实施例1纳米纤维膜植入组、临床注射剂型组和对照组的细胞毒性测试数据，其中，I为对照组在570nm处的OD值，2为临床注射剂型组在570nm处的OD值，3为PLLA组在570nm处的OD值，4为PLLA-40%-1组在570nm处的OD值，5为PLLA-40%-2 组在 570nm 处的 OD 值，6 为 PLLA-40%-3 组在 570nm 处的 OD 值，7 为 PLLA-40%组在570nm处的OD值。细胞毒性试验平行测定3次，取其平均值作为测定结果。
[0091]由图6可以看出，各纳米纤维膜植入组、临床注射剂型组和对照组之间的细胞毒性都较小，且各组之间没有显著性差异。通过不同稀释倍数纳米纤维膜释放液毒性评价，发现细胞毒性值均相近，且没有显著性差异。`说明纳米纤维膜中释放的药物和降解后的小分子聚合物等均对细胞没有毒性，纳米纤维膜具有和注射制剂类似的细胞安全性。
[0092]动物体内实验测试:
[0093]本发明将体重介于2.5公斤和3.5公斤之间的雄性新西兰兔在上海交通大学附属第六人民医院动物护理机构驯化。该项目在医院伦理委员会审查后被批准。本发明将上述兔子置于一个稳定的环境中进行饲养。在实验过程中，本发明给上述兔子(每组评价4只)提供水和食物。
[0094]本发明通过在兔子腹腔注射戊巴比妥钠30g/Kg，将兔子全身麻醉。将兔子仰卧位固定于手术台上，于颈部前方正中线旁Icm处切约5cm长的切口，分离显露颈总动脉。于中部剪断后，显微镜下以8-0缝线作间断缝合。缝合后血流通畅。对照组和罂粟碱肌注组直接关闭切口。本发明将PLLA纳米纤维膜及PLLA-40%纳米纤维膜分别植入兔子体内，纳米纤维膜长3cm，宽0.6cm，包绕吻合口处一周，然后逐层缝合切口。本发明在上述兔子的皮下注射肝素250U/Kg，复苏后，分笼饲养。罂粟碱肌注组在术后7天内每8h，即上午六点，下午两点和晚上十点，肌注盐酸罂粟碱，每次注射1.2mg/Kg。
[0095]盐酸罂粟碱的体内浓度测试:
[0096]在手术后第3天和第7天，本发明在兔子全麻下于左侧颈外静脉置管留取血样。其中，肌注I!粟碱组于当天下午两点第二次注射I!粟碱前及注射后15min、30min、60min和90min分别进行取样，纳米纤维膜植入组于当天下午两点取样，每次取血样1.5mL,以2000转/min的速度离心5min后，取上清液，冻存备用。采用液相色谱_质谱联用仪测试血药浓度，以d3-甲氨蝶呤作内标，空白血浆作对照检测待测血浆中的罂粟碱浓度。
[0097]测试结果如图1所示，图1为注射组、PLLA纳米纤维膜植入组和PLLA-40%纳米纤维膜植入组的血药浓度变化曲线，其中，图(A)为术后第3天兔子体内的血药浓度变化，图(B)为术后第7天兔子体内的血药浓度变化，
【权利要求】
1.一种防血管痉挛纳米纤维膜，包括可降解膜载体和掺杂在所述可降解膜载体中的抗血管痉挛药物； 所述可降解膜载体由可降解材料构成。
2.根据权利要求1所述的防血管痉挛纳米纤维膜，其特征在于，所述抗血管痉挛药物在纳米纤维膜中的含量小于等于30wt.%。
3.根据权利要求1所述的防血管痉挛纳米纤维膜，其特征在于，所述纳米纤维膜的厚度为5 μ m~10mnin
4.根据权利要求1所述的防血管痉挛纳米纤维膜，其特征在于，所述纳米纤维膜的孔隙率为10%~99.5%O
5.根据权利要求1所述的防血管痉挛纳米纤维膜，其特征在于，所述可降解材料包括聚乳酸、聚乳酸-乙醇酸共聚物、聚乳酸-聚乙二醇共聚物、聚乳酸-聚己内酯共聚物、聚己内酯、聚磷酸酯、聚碳酸酯、聚酸酐、聚醚F-68、油酸山梨醇酯、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、壳聚糖和胶原中的一种或多种。
6.一种防血管痉挛纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤: a)将可降解材料和抗血管痉挛药物在有机溶剂中混合，得到纺丝液； b)将所述步骤a)得到的纺丝液进行静电纺丝后干燥，得到防血管痉挛纳米纤维膜。
7.—种防血管痉挛纳 米纤维膜的制备方法，包括以下步骤: a)将可降解材料与有机溶剂混合，得到可降解材料溶液； b)将所述步骤a)得到的可降解材料溶液进行静电纺丝，再与抗血管痉挛药物混合后干燥，得到纳米纤维膜。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、乙醇和六氟异丙醇中的一种或多种。
9.根据权利要求6~8任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述可降解材料和有机溶剂的质量比为1:2~20。
10.根据权利要求6~9任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述抗血管痉挛药物的质量占所述抗血管痉挛药物和可降解材料质量和的含量小于等于30wt.%。
11.根据权利要求6~10任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述静电纺丝的温度为(TC~35°C ； 所述静电纺丝的流速为0.3mL/h~0.8mL/h ； 所述静电纺丝的电压为5KV~50KV。
【文档编号】A61L31/14GK103751859SQ201410047815
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年2月11日 优先权日:2014年2月11日
【发明者】崔文国, 潘国庆, 范存义, 刘生和, 刘珅 申请人:苏州大学