[發明專利]親水性細胞外基質聚糖/疏水性脂肪族聚酯復合材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201010142729.4
• 申請日: 2010-04-07
• 公開（公告）號: CN101829355A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 牛旭鋒;樊瑜波;李曉明;周鋼
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: A61L27/26
• 分類號: A61L27/26;A61L27/20;A61L27/18;A61L27/58
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技術領域

本發明屬于生物醫用材料技術領域。更確切地說，本發明涉及一種適用于組織缺損修復的兩親性細胞外基質聚糖/脂肪族聚酯復合材料以及該材料的制備方法。

背景技術

生物醫用材料是組織工程和組織再生修復的重要組成部分，也是影響組織構建最為關鍵的因素之一。為了獲得更好的生物醫用材料，人們提出各種材料的設計策略，其中之一便是按照生物模擬或仿生的方法，利用體內可降解代謝的生物活性物質來改性高分子材料(Narayan?R，Balakrishnan?S，Nabar?Y，et?al.Starch-polyester?biodegradable?graft?copolymers?anda?method?of?preparation?thereof.US?7629405B2，2009；陳明清，倪忠斌，楊偉等.一種主、側鏈長度均可控的親水-疏水性接枝聚合物的制備方法.CN?100418992C，2008)。近年來，以聚乳酸、聚羥基乙酸為代表的疏水性脂肪族聚酯和以殼聚糖、透明質酸為代表的親水性細胞外基質聚糖，由于其優越的生物學性能，從而受到各國學者的青睞，尤其是二者組成的復合材料(Narayan?R，Dubois?P，Krishnan?M.Polysaccharides?grafted?with?aliphatic?polyesters?derivedfrom?cyclic?esters.US?5616671，1997；王洪艷，李俊峰，徐佳等.脂肪族聚酯-殼聚糖復合纖維組織修復支架的制備方法.CN?101417150A，2009)，由于其良好的物理化學性質和兩親表面特性，因而在藥物投遞系統、診斷生物傳感器以及組織工程等領域具有廣闊的應用前景。

目前，制備由天然細胞外基質聚糖和合成脂肪族聚酯構成的復合材料的方法有如下兩種：

(1)物理共混。專利(姚芳蓮，于瀟，張彬等.殼聚糖-明膠-聚乳酸共混物三維多孔支架的制備方法.CN?100450555C，2009)將聚乳酸溶解于CH₂Cl₂、CHCl₃等有機溶劑中，依次加入殼聚糖或明膠或二者的混合物、多聚磷酸鈉以及致孔劑(NaCl或KCl)攪拌均勻，澆鑄到模具中成型，真空干燥后再置于醋酸溶液或醋酸與多聚磷酸鈉的混合液中數天，取出后置于去離子水中洗去致孔劑，干燥后就可以得到殼聚糖-明膠-聚乳酸三維多孔支架。這種方法的優點是制備工藝簡單，孔徑和孔隙率可調，能夠很好地滿足組織工程支架材料的要求。但是，考慮到聚乳酸是油溶性高分子，溶于一些有機溶劑，而殼聚糖是高度親水性的，不溶于有機溶劑，只溶于少數的稀酸溶液中，到目前為止，還沒有發現能同時溶解殼聚糖和聚乳酸的溶劑，因此物理混合存在的一個潛在問題是混合不均勻，存在相分離。

(2)化學共聚。專利(Vuorenpaa?J，Peltonen?S，Seppala?J.Starch?derivatives?grafted?withaliphaic?polyester，procedure?for?their?production?and?their?use.US?5780568，1998)采用本體聚合的方法制備了一種淀粉或淀粉衍生物與脂肪族聚酯的接枝共聚物。專利(謝德明，施云峰，何山.一種聚乳酸與氨基聚糖接枝共聚材料的制備方法.CN?100545191C，2009；郝紅，李濤，劉榮杰.聚乳酸-殼聚糖接枝共聚物的制備方法.CN?101284883A，2008)也采用類似的方法制備了殼聚糖-聚乳酸兩親共聚高分子材料。但是，采用化學方法制備殼聚糖類細胞外基質聚糖和聚乳酸類脂肪族聚酯的兩親共聚物絕非易事，其原因包括：第一，殼聚糖的玻璃化轉變溫度較高，并且在開始熔化之前就會發生分解，這就使得采用傳統的熔融聚合工藝將其與聚乳酸共聚變得相當困難；第二，如前所述，由于殼聚糖和聚乳酸的親/疏水特性相差太大，并且沒有能同時溶解這兩類材料的溶劑，這就使得采用溶液聚合的工藝將二者進行共聚常常由于非均相反應而宣告失敗。

事實上，從制備液體制劑的角度來看，親水性細胞外基質聚糖與疏水性脂肪族聚酯的相容性問題其實就是如何將互不相容的兩種液體相混合的問題，完全可以參照非均相液體制劑的原理來實現。按照液體制劑制備的原理，兩種互不相容的液體，在表面活性劑的作用下，其中一相液體會以微液滴的狀態分散于另一相中，形成穩定均一的非均相液體分散體系。從文獻調研的情況來看，這一點并沒有引起人們的廣泛關注，有關這方面的報道甚少。

發明內容