一种PCL-BPNSs-PDA@Mn3O4纳米纤维膜及其制备方法

本发明涉及纳米纤维膜，特别是涉及一种pcl-bpnss-pda@mn3o4纳米纤维膜及其制备方法。

背景技术：

1、创面愈合是非常复杂的过程，涉及一系列动态事件，包括止血、炎症、细胞增殖、新血管及肉芽组织形成、皮肤上皮化等过程，且容易受到多种因素的影响，其中，感染是导致不同类型创面愈合延迟的最常见的因素之一。纳米材料能够有效促进创面愈合，光热诱导的细胞功能调节有助于组织的修复和再生，光热抗菌疗法可以产生活性氧与周围环境反应损伤目标微生物。

2、对于皮肤慢性感染创面，病菌的耐药性问题以及静脉或者口服药物难以有效抵达创面部位，导致口服或者静脉用药对皮肤慢性感染创面的治疗效果欠佳，因此，使用伤口敷料成为促进皮肤组织修复或愈合的有效辅助手段。传统敷料如纱布等传统敷料虽然能够维持伤口区域干燥，吸收伤口渗出液，但不能为组织的修复与重建创造湿润的环境。研究人员一直在研究各种先进的抗菌材料，包括一些重金属离子和天然提取物等，然而这些物质的细胞毒性限制了其实际应用，通过静电纺丝技术制备的纳米纤维膜可以与伤口更有效地接触，为伤口提供良好的愈合环境。

3、电纺原料具有很好的生物相容性及可降解性，可用于细胞外支架、载体等，能促进细胞组织的生长，如聚己内酯(pcl)、聚乙烯醇(pva)、聚乳酸共乙醇酸(plga)、聚乙烯醇(pva)、聚l乳酸(plla)等，其中，pcl具有较好的生物相容性、有机高聚物相容性及生物降解性。另外，电纺纳米纤维还具有较大的比表面积、孔隙率等优良特性，形态结构以及与细胞外基质相似的纳米纤生物膜，能为细胞粘附、增殖和生长提供基质。目前相关的研究现状主要集中于静电纺丝纳米膜配方的改良，获得更佳的生物相容性及力学性能。

4、mn3o4纳米颗粒具有抗氧化系统酶类的作用，且制备mn3o4纳米颗粒的方法简便，合成后的纳米颗粒具有生物稳定性好、可降解、成本低廉等特点。但前期研究发现mn3o4的生物相容性差，细胞毒性强，粒径小易团聚，严重限制了mn3o4作为纳米酶在疾病治疗中的应用。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种pcl-bpnss-pda@mn3o4纳米纤维膜的制备方法，将pda包裹于bpnss、mn3o4的表面，可有效降低mn3o4的细胞毒性，使制得的bpnss-pda@mn3o4具备三种材料的特性，同时将bpnss-pda@mn3o4引入pcl中，利用静电纺丝方法制得具有促进伤口愈合能力的pcl-bpnss-pda@mn3o4纳米纤维膜。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

3、一种pcl-bpnss-pda@mn3o4纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：

4、s1.将黑磷粉末分散于n-甲基吡咯烷酮中，避光条件下置于冰浴中用超声细胞破碎仪超声处理8-12小时，然后第一次离心8-12min得到上清液，将上清液第二次离心10min得到沉淀物，用无水乙醇洗涤沉淀物3次以除去n-甲基吡咯烷酮得到黑磷分散液，将黑磷分散液真空干燥至恒重后得到黑磷纳米片bpnss；

5、s2.将步骤s1所得bpnss加入超纯水中，超声震荡3-5min得到分散均匀的bpnss混悬液，将氨水和无水乙醇加入bpnss混悬液中，磁力搅拌25-35min得到混合液一；

6、s3.将盐酸多巴胺溶解于超纯水中得到多巴胺溶液，将多巴胺溶液滴加入步骤s2所得混合液一中，搅拌20-24h得到混合液二；

7、s4.将硝酸锰溶解于超纯水中得到硝酸锰溶液，将硝酸锰溶液滴加入步骤s3所得混合液二中，磁力搅拌6-24h得到混合液三；

8、s5.将抗坏血酸溶解于超纯水中得到抗坏血酸溶液，将抗坏血酸溶液滴加入步骤s4所得混合液三中，搅拌6-24h后离心10min，弃去上清液后将沉淀重悬，同样的方法离心2-4次后得到沉淀物，将沉淀物真空干燥至恒重后得到bpnss-pda@mn3o4；

9、s6.将步骤s5所得bpnss-pda@mn3o4加入六氟异丙醇中，搅拌10-15h后超声处理25-35min后加入pcl水溶液，搅拌10-15h后超声处理25-35min得到静电纺丝溶液，将静电纺丝溶液置于静电纺丝机的注射器上进行静电纺丝得到纤维膜，将纤维膜置于真空干燥箱中干燥至恒重得到pcl-bpnss-pda@mn3o4纳米纤维膜。

10、进一步地，本发明所述步骤s1中，黑磷粉末、n-甲基吡咯烷酮的比例为10mg∶1ml；超声细胞破碎仪的超声功率为200w；第一次离心时的离心速度为3000r/min；第二次离心时的离心速度为12000r/min。

11、进一步地，本发明所述步骤s2中，氨水的质量浓度为20％，bpnss、超纯水、氨水、无水乙醇的比例为(35-45)mg∶18ml∶150μl∶8ml。

12、进一步地，本发明所述步骤s3中，盐酸多巴胺、超纯水的比例为100mg∶1ml，盐酸多巴胺、bpnss的质量比为(49-51)∶4。

13、进一步地，本发明所述步骤s4中，硝酸锰、超纯水的比例为10mg∶1ml，硝酸锰、盐酸多巴胺的质量比为1∶10。。

14、进一步地，本发明所述步骤s5中，抗坏血酸、超纯水的比例为10mg∶1ml，抗坏血酸、盐酸多巴胺的质量比为1∶10。

15、进一步地，本发明所述步骤s5中，重悬时使用的是超纯水，离心时的离心速度为4000r/min。

16、进一步地，本发明所述步骤s6中，pcl水溶液的质量浓度为8％，bpnss-pda@mn3o4、六氟异丙醇、pcl水溶液的比例为10mg∶1ml∶100mg；搅拌时的搅拌速度为300r/min；超声处理时的超声功率为120w。

17、进一步地，本发明所述步骤s6中，静电纺丝机纺丝的接收速度为100r/min，电压为15kv，喷射速度为0.6ml/h，喷嘴与收集器的距离为10cm，环境条件为温度为25℃，湿度为30-50％。

18、本发明要解决的另一技术问题是提供上述制备方法制得的pcl-bpnss-pda@mn3o4纳米纤维膜。

19、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

20、1)本发明将pda包裹于bpnss、mn3o4的表面，可有效降低mn3o4的细胞毒性，使制得的bpnss-pda@mn3o4具备bpnss、pda、mn3o4三种材料的特性，同时将bpnss-pda@mn3o4引入pcl中，利用静电纺丝方法制得具有促进伤口愈合能力的pcl-bpnss-pda@mn3o4纳米纤维膜。

21、2)本发明使用的黑磷纳米片bpnss具有良好的诱导细胞分化性能、机械性能、生物相容性和低细胞毒性，因此能有效提高pcl-bpnss-pda@mn3o4纳米纤维膜的的力学性能、细胞相容性以及促进伤口愈合能力。

22、3)本发明使用的多巴胺涂层pda具有很强的黏附能力，可以在bpnss、mn3o4表面形成均匀、致密且可控的薄膜，增强材料的黏附性，改善其表面性能，同时具有良好的生物相容性，使得pcl-bpnss-pda@mn3o4纳米纤维膜与生物体接触时能减少炎症反应和细胞毒性。

23、4)本发明所述pcl-bpnss-pda@mn3o4纳米纤维膜中的四氧化三锰mn3o4、多巴胺涂层、黑磷纳米片bpnss均具有较强的光热性能，多巴胺分子结构中的芳香环和酚基团可以吸收光能，并转化为热能，mn3o4可以吸收可见光和近红外光(nir)等波长范围的光线，产生光热效应，使得pcl-bpnss-pda@mn3o4纳米纤维膜在光热治疗、光热转化等方面具有潜在的应用价值。