[發(fā)明專利]一種殼聚糖基納米纖維的制備方法與應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810028159.9
• 申請日: 2008-05-20
• 公開（公告）號: CN101280467A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾戎;屠美;查振剛;劉宏偉
• 申請（專利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類號: D01D1/02
• 分類號: D01D1/02;D01D5/00;D01D5/40;D01F9/00;D01F9/08;D01F9/04;D01F8/02;D01F8/18
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，具體涉及一種殼聚糖基納米纖維的制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

天然高分子殼聚糖具有低毒性、良好的生物相容性和生物可降解性，在生物醫(yī)用領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。一方面，殼聚糖的結(jié)構(gòu)與細(xì)胞外基質(zhì)(ECMs)中的糖胺聚糖有相似之處，能制備成具有不同微觀形貌的宏觀形狀，并且具有一定力學(xué)強(qiáng)度適應(yīng)不同部位的組織缺損修復(fù)要求的三維多孔支架，可作為細(xì)胞的三維載體，用于組織工程領(lǐng)域，修復(fù)或重建病損組織；另一方面，可負(fù)載藥物及生物活性物質(zhì)，實現(xiàn)其緩慢釋放或控制釋放，用于藥物/生物活性物質(zhì)的緩控釋放體系。而特別是在組織工程、創(chuàng)傷修復(fù)及藥物/生物活性物質(zhì)釋放等領(lǐng)域，納米制備技術(shù)的應(yīng)用可以進(jìn)一步改進(jìn)殼聚糖的生物醫(yī)用性能[M.N.V.Ravi?Kumar，R.A.A.Muzzarelli，C.Muzzarelli，H.Sashiwa，A.J.Domb，Chitosan?Chemistry?and?Pharmaceutical?Perspectives，Chem.Rev.104，6017～6084(2004).]。

殼聚糖納米粒子的制備可以采用共價交聯(lián)法、去溶劑法和離子交聯(lián)法等。其中離子交聯(lián)技術(shù)是利用多價陰離子，如三聚磷酸鈉、海藻酸鈉、聚丙烯酸等，與殼聚糖陽離子之間的靜電作用而產(chǎn)生交聯(lián)，從而實現(xiàn)納米化。由于離子交聯(lián)法具有制備條件溫和，工藝簡單，不涉及化學(xué)試劑和有機(jī)溶劑的使用，而且可以調(diào)節(jié)尺寸和表面特性，可以較好地負(fù)載多肽、蛋白質(zhì)等生物活性物質(zhì)，并保持其生物活性等一系列優(yōu)點，因此離子交聯(lián)技術(shù)已被成功應(yīng)用于殼聚糖納米粒子的制備，以實現(xiàn)藥物及其他生物活性物質(zhì)，如多肽、蛋白質(zhì)和基因等的緩控制釋放[K.A.Janes，P.Calvo，M.J.Alonso，Polysaccharide?colloidalparticles?as?delivery?systems?for?macromolecules，Adv.Drug?Deliv.Rev.47，83～97(2001).]。

細(xì)胞在動物體內(nèi)生存的微環(huán)境(細(xì)胞外基質(zhì))大多是由直徑為50～150nm的蛋白多糖和膠原纖維構(gòu)成的三維納米支架，因此具有與天然細(xì)胞外基質(zhì)相似的組成及結(jié)構(gòu)的殼聚糖納米纖維是構(gòu)造組織工程支架的優(yōu)良材料。高分子納米纖維的制備方法主要有：靜電紡絲、自組裝和相分離等，目前使用較多的是采用靜電紡絲技術(shù)來制備殼聚糖納米纖維及殼聚糖納米復(fù)合纖維[1.K.Ohkawa，D.Cha，H.Kim，etal.Electrospinning?of?Chitosan.Macromol.Rapid?Commun.25，1600～1605(2004).2.Bhattaai?N，Edmondson?D，Veiseh?O，et?al.Electrospunchitosan-based?nanofibers?and?their?cellular?compatibility，Biomaterials，26，6176～6184(2005).]。但通常，靜電紡絲技術(shù)需要專門設(shè)備且工藝較復(fù)雜，而且制備得到的納米纖維直徑約為數(shù)百納米，與天然細(xì)胞外基質(zhì)的納米纖維相比偏大。

如果能改進(jìn)離子交聯(lián)技術(shù)制備出仿生模擬的具有良好生物相容性的殼聚糖基納米纖維，并負(fù)載上藥物或生長因子等生物活性物質(zhì)，實現(xiàn)緩釋和控制釋放，則能極大地開闊殼聚糖基納米纖維在組織工程、臨床創(chuàng)傷修復(fù)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用離子交聯(lián)技術(shù)制備負(fù)載藥物或生物活性物質(zhì)的生物可降解的殼聚糖基納米纖維的方法。

本發(fā)明的另一個目的在于提供上述制備方法的應(yīng)用。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種殼聚糖基納米纖維的制備方法，包括如下步驟：

(1)將生物活性物質(zhì)溶解或分散在殼聚糖的稀酸溶液中，再加入明膠或膠原溶解；

(2)將生物降解性聚陰離子完全溶解于去離子水中；

(3)將步驟(1)所得溶液緩慢加入步驟(2)所得溶液中，室溫攪拌均勻；

(4)將步驟(3)所得溶液經(jīng)離心、洗滌、冷凍干燥，即得負(fù)載生物活性物質(zhì)的殼聚糖基納米纖維產(chǎn)物。

上述步驟(1)中，生物活性物質(zhì)為藥物、生長因子等，如消炎藥物、激素、骨形成發(fā)生蛋白(BMP)、轉(zhuǎn)化生長因子(TGF-β)、成纖維細(xì)胞生長因子(bFGF)、血小板衍生生長因子(PDGF)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、神經(jīng)膠質(zhì)生長因子(GGF)、表皮生長因子(EGF)等，生物活性物質(zhì)與殼聚糖的質(zhì)量比為0～1∶4。