[發明專利]一種HA/膠原/殼聚糖互穿聚合物網絡支架的制備方法

無效

• 申請號: 200910149959.0
• 申請日: 2009-06-17
• 公開（公告）號: CN101590293A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 寧成云;王迎軍;尹兆益;魏坤;張德貴
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;廣州南楓生物科技有限公司
• 主分類號: A61L27/40
• 分類號: A61L27/40;A61L27/56;A61L27/12;A61L27/24;A61L27/20
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 盛佩珍

技術領域

本發明涉及人工骨修復材料技術領域，具體是指一種HA(納米羥基磷灰 石)/膠原/殼聚糖互穿聚合物網絡支架的制備方法。

技術背景

臨床上每年由有大量的病人因外傷、腫瘤以及其他疾病所造成的硬組織 缺損，因此，硬組織修復材料是國內外臨床需求最大的修復材料之一。近幾 年，由于傳統骨修復材料存在著一些問題，骨組織工程支架成為了研究的一 個熱點，其原理是以支架材料為載體結合有成骨潛力的種子細胞、生長因子， 通過體內或體外繼續培養，構建有生命活力的仿生骨。

膠原、殼聚糖及羥基磷灰石由于其良好的生物相容性等特點而廣泛應用 于骨組織工程支架材料。基于天然骨的主要成分是膠原和羥基磷灰石，膠原/ 羥基磷灰石、殼聚糖/羥基磷灰石復合支架成為研究的兩個熱點。目前膠原/ 羥基磷灰石、殼聚糖/羥基磷灰石復合支架主要是通過羥基磷灰石粉體和膠原 或殼聚糖進行機械混合方式制備的。韓長菊，葉金鳳，陳慶華，等.物理發泡 法制備羥基磷灰石/膠原蛋白多孔支架材料.佛山陶瓷，2006，11(119)： 8-10，該文以氫氧化鈣懸浮液和磷酸為主要實驗原料用共滴定的方法合成羥 基磷灰石，然后把羥基磷灰石粉與一定量的膠原蛋白溶液混合，經過物理發 泡、冷凍、微波干燥的過程，得到氣孔率為79％～89％的羥基磷灰石/膠原 蛋白多孔支架材料。趙峰，尹玉姬，宋雪峰，等.殼聚糖-明膠網絡/羥基磷灰 石復合材料支架的研究-制備及形貌.中國修復重建外科雜志，2001，15(5)： 276-279，該文將平均粒度為2.8μm的羥基磷灰石粉體加入一定量去離子水 后攪拌并超聲波處理，在處理后的乳液狀混合物中加入CS和Gel(50∶50 w/w)和適量乙酸后于40℃水浴中攪拌，待有機物全部溶解后加入一定量戊 二醛溶液后冷凍干燥得到支架，結果顯示，通過控制組分配比和預冷凍溫度 可制備不同密度和孔隙率的CS-Gel/HA多孔支架。上述方法雖然在一定程度 上得到了滿足一定性能要求的復合支架，但是由于羥基磷灰石是以粉末形式 與膠原或殼聚糖基體復合的，因而實際上很難均勻分散并且和基體之間無法 形成有效鍵合。

此外，膠原和殼聚糖還存在著一些缺點，膠原的力學強度較差，降解速 度過快，而殼聚糖缺乏骨鍵合生物活性，脆性大，且降解慢、親水性差。因 而，改進膠原和殼聚糖本身的一些缺點也是膠原和殼聚糖基體復合支架需要 解決的問題，而將膠原和殼聚糖共混物同時作為復合支架的基體或者將兩者 形成新的結構，則有望在一定程度上改善單純膠原或殼聚糖做基體時力學強 度的問題，同時獲得合適的降解速度。近年來，互穿網絡聚合物發展十分迅 速，有望很好地解決上述問題。互穿網絡聚合物是用化學方法將兩種以上的 聚合物互相貫穿成交織網絡狀的一類新型復相聚合物材料，是聚合物共混改 性技術發展的新領域，為制造特殊性能的材料開拓了嶄新的途徑。然而，目 前互穿網絡技術用于HA/膠原/殼聚糖互穿聚合物網絡骨組織工程支架的制備 沒有先例，如果能成功應用該技術，將實現在HA/膠原/殼聚糖互穿聚合物網 絡骨組織工程支架中羥基磷灰石均勻分散，并在此基體中呈現羥基磷灰石顆 粒的定向排列以及與基體形成有效鍵合，則可望在解決現有膠原/羥基磷灰石 及殼聚糖/羥基磷灰石復合支架現有問題的基礎上實現支架材料的穩定性、力 學性能的改善，也有望從結構和功能上實現納米羥基磷灰石與基體的有效復 合。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，通過研發一種結晶程度可 控、分散性好，能與高分子材料具有穩定鍵合的顆粒定向排列的納米羥基磷 灰石溶膠，將溶膠均勻分散于膠原/殼聚糖的互穿聚合物網絡基體中并與基體 形成有效鍵合，從而提供一種HA/膠原/殼聚糖互穿聚合物網絡支架的制備方 法。

實現本發明目的是通過如下措施來實現的。

一種HA(納米羥基磷灰石)/膠原/殼聚糖互穿聚合物網絡支架的制備方法 包括以下步驟及其工藝條件：

步驟一：HA溶膠的制備

(1)以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)同時為模板劑、分散劑和改性劑；

(2)配制0.01～3mol/L的鈣鹽和0.006～1.8mol/L的磷酸鹽溶液或配 制0.01～3mol/L的鈣鹽溶液和0.006～1.8mol/L的磷酸；