二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜及其制备方法

摘要

本发明属于促进组织再生材料技术领域，具体涉及二甲基草酰甘氨酸‑纳米硅酸盐纤维膜及其制备方法。本发明利用高压静电纺丝技术生产纳米纤维膜，将PLGA溶解在六氟异丙醇后，再加入DMOG和nSi后溶入PLGA的六氟异丙醇溶液中进行静电纺丝，通过调节电场控制纳米纤维膜形成的位置，可以使其完整连续的在收集器表面成膜，得到的纳米纤维膜可作为一种用来协调和增强成骨‑血管生成的耦合的双重释放结构。相比于生物活性蛋白物质，本发明的二甲基草酰甘氨酸‑纳米硅酸盐纤维膜更稳定，更经济，更适合于临床转译，以实现最佳的牙周再生。

说明书

技术领域

本发明属于促进组织再生材料技术领域，具体涉及二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜及其制备方法。

背景技术

牙周疾病是一种慢性炎症疾病，由一系列牙周致病菌交叉感染引起，可引起牙龈炎症，逐步引发牙周软组织损伤和骨组织缺损，从而会影响牙齿支撑组织的完整性，通常会导致牙龈组织发炎，不可逆的附着力丧失，牙槽骨吸收和牙齿活动性，最终可导致牙周组织缺损或牙齿脱落，从而危及人类口腔健康。目前，集中于细胞疗法、信号分子和诱导骨再生技术的牙周再生医学的临床改造取得了一些成就。局部应用生物活性物质是促进牙周组织再生的有效方法，可以刺激新骨的形成，引导骨再生，修复缺损的牙槽骨，最常用的是生长因子或趋化因子。然而，这些生物活性蛋白质具有一些缺点，例如半衰期短，蛋白质稳定性差，剂量要求高，不良副作用和成本高，这限制了它们的临床应用。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜的制备方法，目的是为了解决现有技术中用于牙周疾病治疗的生物活性蛋白质具有半衰期短，蛋白质稳定性差，剂量要求高，不良副作用和成本高的缺点，从而限制了临床应用的技术问题，以用于制备具有促进牙周组织再生的纳米纤维膜材料，能够很好地修复牙槽骨缺损，在牙周修复领域具有良好的应用前景。

本发明提供的二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜的制备方法，具体技术方案如下：

二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜的制备方法，包括如下步骤：

S1，将聚丙交酯-乙交酯溶解到六氟异丙醇中，搅拌溶解，得到聚合物溶液；

S2，将二甲基草酰甘氨酸和纳米硅酸盐加入到步骤S1中的聚合物溶液中，超声处理后搅拌，获得电纺液；

S3，将步骤S2中的电纺液装入到注射器内，进行静电纺丝，得到纳米纤维并干燥，获得二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜。

在某些实施方式中，在步骤S1中，所述聚丙交酯-乙交酯的分子量为9万，所述聚丙交酯-乙交酯中丙交酯与乙交酯的摩尔比为3:1；所述聚丙交酯-乙交酯在所述聚合物溶液中的浓度为20-25W/V％。

在某些实施方式中，在步骤S1中，所述搅拌的温度为17-25℃，所述搅拌的时间为10-20小时。溶液的搅拌时间具体值根据实际溶液情况决定，保证溶液均一稳定即可。

在某些实施方式中，在步骤S2中，所述二甲基草酰甘氨酸、所述纳米硅酸盐和所述聚合物溶液中的聚丙交酯-乙交酯的质量比为1：5：100。

在某些实施方式中，在步骤S2中，所述超声处理的时间为10-30分钟，所述搅拌的时间为2-5小时。

在某些实施方式中，在步骤S3中，所述静电纺丝中，纺丝电压10-15KV，推进速度2-5ml/h，接收距离为15-20cm。静电纺丝时为获得稳定的聚合物溶液流，可适当调节纺丝电压和推进速度。由于不同配比的纺丝液粘度不同，因此可根据实际电纺液的粘度做调整。

在某些实施方式中，在步骤S3中，所述静电纺丝的温度为18-25℃，相对湿度为50-60％；所述干燥的温度17-25℃，干燥的时间为5-15小时。

本发明还提供了二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜的技术方案，根据上述的方法制备的二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜。

二甲基草酰甘氨酸(DMOG)是一种细胞可渗透的小分子，是脯氨酰羟化酶(PHD)的药理抑制剂。DMOG作为一种强大的血管生成小分子，非常有利于组织再生。例如，装载DMOG的纤维膜可以显著加速糖尿病伤口的愈合，并改善血管生成。通过促进血管生成，各种DMOG载药支架也被证明可以促进骨愈合。此外，PHD抑制可以减轻炎症反应并对各种炎症疾病发挥保护作用，而DMOG可以减轻人牙龈成纤维细胞中脂多糖(LPS)诱导的炎症介质的产生。因此，DMOG可以作为牙周组织再生有前途的生物活性分子。纳米硅酸盐由生物活性硅酸盐纳米片组成，是直径为20-50nm且高度为1-2nm的合成二维盘状纳米材料。在水溶液中，nSi可以分解成无毒的离子产物，可以触发与组织再生有关的细胞反应。硅是骨骼组织生长和代谢过程必不可少的元素，能够促进新骨骼组织的形成和钙化。本发明利用高压静电纺丝技术生产纳米纤维膜，将PLGA溶解在六氟异丙醇后，再加入DMOG和nSi后溶入PLGA的六氟异丙醇溶液中进行静电纺丝，通过调节电场控制纳米纤维膜形成的位置，可以使其完整连续的在收集器表面成膜，得到的纳米纤维膜可作为一种用来协调和增强成骨-血管生成的耦合的双重释放结构。相比于生物活性蛋白物质，本发明的二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜更稳定，更经济，更适合于临床转译，以实现最佳的牙周再生。

附图说明

图1是本发明提供的二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜的制备方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图1，对本发明进一步详细说明。

实施例1

本实施例提供的二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜的制备方法，具体技术方案如下：

二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)聚合物溶液的配置

首先将100g聚丙交酯-乙交酯(PLGA)加入到六氟异丙醇中，在室温(17-25℃)下搅拌溶解10小时，配置浓度为20％(W/V)的聚合物溶液。

(2)电纺液的配制

然后将1g二甲基草酰甘氨酸(DMOG)和5g纳米硅酸盐(nSi)加入到上述聚合物溶液中，在超声仪中超声处理15分钟，混合搅拌2小时，得到均匀溶液(电纺液)。

(3)二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜的制备

将电纺液装入到带有金属针的5ml注射器中，针尖距离覆盖有铝箔的接收器18cm，纺丝电压12KV，推进速度3ml/h，得到纳米纤维膜。纺丝过程中温度为18-25℃，相对湿度为50-60％。纺丝结束后，将纳米纤维膜从收集器上分离并在室温(17-25℃)下干燥5h。

本实施例还提供了依据上述方法制备的二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜。

实施例2

本实施例提供的二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜的制备方法，具体技术方案如下：

二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)聚合物溶液的配置

首先将200g聚丙交酯-乙交酯(PLGA)加入到六氟异丙醇中，在室温(17-25℃)下搅拌溶解15小时，配置浓度为25％(W/V)的聚合物溶液。

(2)电纺液的配制

将2g二甲基草酰甘氨酸(DMOG)和10g纳米硅酸盐(nSi)加入到上述聚合物溶液中，在超声仪中超声处理30分钟，混合搅拌5小时，得到均匀溶液(电纺液)。

(3)二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜的制备

将电纺液装入到带有金属针的5ml注射器中，针尖距离覆盖有铝箔的接收器20cm，纺丝电压15KV，推进速度5ml/h，得到纳米纤维膜。纺丝过程中温度为18-25℃，相对湿度为50-60％。纺丝结束后，将纳米纤维膜从收集器上分离并在室温(17-25℃)下干燥10h。

本实施例还提供了依据上述方法制备的二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜。

实施例3

本实施例提供的二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜的制备方法，具体技术方案如下：

二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)聚合物溶液的配置

首先将150g聚丙交酯-乙交酯(PLGA)加入到六氟异丙醇中，在室温(17-25℃)下搅拌溶解20小时，配置浓度为22％(W/V)的聚合物溶液。

(2)电纺液的配制

然后将1.5g二甲基草酰甘氨酸(DMOG)和7.5g纳米硅酸盐(nSi)加入到上述聚合物溶液中，在超声仪中超声处理10分钟，混合搅拌3小时，得到均匀溶液(电纺液)。

(3)二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜的制备

将电纺液装入到带有金属针的5ml注射器中，针尖距离覆盖有铝箔的接收器15cm，纺丝电压10KV，推进速度2ml/h，得到纳米纤维膜。纺丝过程中温度为18-25℃，相对湿度为50-60％。纺丝结束后，将纳米纤维膜从收集器上分离并在室温(17-25℃)下干燥15h。

本实施例还提供了依据上述方法制备的二甲基草酰甘氨酸-纳米硅酸盐纤维膜。

上述仅本发明较佳可行实施例，并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的技术人员，在本发明的实质范围内，所作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。