[發(fā)明專(zhuān)利]PLGA-PEG-PLGA鑲嵌的礦化膠原涂層及制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110271002.0
• 申請(qǐng)日: 2011-09-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102423927A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翁文劍;凌婷;程逵;杜丕一;韓高榮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B32B9/04
• 分類(lèi)號(hào): B32B9/04;B32B15/00;C25D9/02
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種同時(shí)具備高生物學(xué)響應(yīng)性和可高效承載藥物的金屬植入體表面PLGA-PEG-PLGA（PLGA的英文全稱(chēng)是poly(lactic-co-glycolic?acid)，中文標(biāo)準(zhǔn)命名是聚乳酸-羥基乙酸共聚物；PEG的英文全稱(chēng)是poly（ethylene?glycol），中文標(biāo)準(zhǔn)命名是聚乙二醇）共聚物鑲嵌的礦化膠原涂層及其制備方法。

背景技術(shù)

礦化膠原由磷酸鈣鹽和膠原蛋白復(fù)合而成，與天然骨的結(jié)構(gòu)和成分相似。研究表明（Dawson?JI，et?al.?Biomaterials,?2009，29（21）:?3105-3116），該復(fù)合材料具有優(yōu)異的仿生性能，可有效促進(jìn)骨整合過(guò)程，提高新骨形成能力。通過(guò)電化學(xué)沉積、旋涂法、仿生法等方式可使膠原分子及磷酸鹽組裝于金屬基板上，形成礦化膠原涂層。得到的金屬植入體不僅具備金屬良好的機(jī)械性能，而且能利用礦化膠原改善材料的生物活性。但另一方面，為了進(jìn)一步提高骨修復(fù)手術(shù)的成功率，往往需要在植入體中加載生長(zhǎng)因子、抗生素等藥物，使其在患處緩慢持續(xù)釋放，在一定的時(shí)間內(nèi)發(fā)揮效用。而相對(duì)于塊體藥物載體材料而言，涂層一般較薄，對(duì)藥物的容納能力相對(duì)較小，導(dǎo)致藥物在承載材料中的擴(kuò)散快，其有效濃度無(wú)法在足夠長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持在一定水平。

為達(dá)到緩釋目的，要求藥物能大量進(jìn)入載體材料，并能在體內(nèi)緩慢持續(xù)釋放。這可通過(guò)在藥物控釋系統(tǒng)中加入可依據(jù)外部微環(huán)境變化作出響應(yīng)而產(chǎn)生溶膠-凝膠相變化的高分子聚合物來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中，PLGA-PEG-PLGA作為同時(shí)具備熱響應(yīng)性和良好生物相容性的溫敏聚合物材料具有很大的應(yīng)用前景。該材料在臨界溶解溫度（28℃左右）以下時(shí)為溶膠，溫度上升時(shí)由于疏水相互作用加強(qiáng)或氫鍵受到破壞而形成凝膠。在臨界溶解溫度以下將其與藥物共混，升高溫度后可使藥物分子包裹于凝膠體系中，減緩藥物在體內(nèi)的釋放。有關(guān)研究（Song??ZM，et?al.?Journal?of?Colloid?and?Interface?Science,?2011,?354:116-123）報(bào)道了利用PLGA-PEG-PLGA的溫敏特性使其隨溫度進(jìn)行原位結(jié)構(gòu)變化達(dá)到有效載藥釋藥的目的，但一般在其塊狀水凝膠狀態(tài)下運(yùn)用，未發(fā)現(xiàn)有將其與其他材料復(fù)合制成涂層的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供PLGA-PEG-PLGA鑲嵌的礦化膠原涂層及制備方法。該涂層沉積于金屬植入體表面，使其具備高生物學(xué)響應(yīng)性和高效緩釋藥物的功能。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種PLGA-PEG-PLGA鑲嵌的礦化膠原涂層，它包括一金屬基板，所述金屬基板表面沉積了多孔礦化膠原涂層，多孔礦化膠原涂層內(nèi)鑲嵌PLGA-PEG-PLGA。

一種上述PLGA-PEG-PLGA鑲嵌的礦化膠原涂層的制備方法，它包含以下步驟：

（1）金屬基板表面預(yù)處理：包括對(duì)金屬基板表面進(jìn)行清潔、控制粗糙度、處理氧化物層等；

（2）配制電解液，利用電化學(xué)沉積在金屬植入體表面得到多孔礦化膠原涂層：配制的電解液中含有Ca²⁺、H₂PO₄^-、H₂O₂和膠原，它們的濃度分別為4～8mmol/L、8～16?mmol/L、0.1～0.6g/L和15～20?mmol/L，電解液的pH為4.3～4.6；金屬基板為陰極，鉑電極為陽(yáng)極，電解液置于溫度為37℃的水浴中，陰極與陽(yáng)極之間距離為1～2cm，采用恒壓模式，沉積電壓范圍為2.0～2.5V，沉積時(shí)間為30～60min；電化學(xué)沉積結(jié)束后將金屬基板用去離子水清洗，自然風(fēng)干；?

（3）將PLGA-PEG-PLGA加去離子水配制成濃度為3～6g/L的溶膠，將制得的表面具有多孔礦化膠原涂層的金屬基板浸于上述溶液中，在4～20℃下放置5～10h，然后在35～40℃下放置5～10h，使PLGA-PEG-PLGA溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)槟z，鑲嵌于多孔涂層中；最后取出金屬基板并烘干，制得本發(fā)明PLGA-PEG-PLGA共聚物鑲嵌的礦化膠原涂層。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明采用電化學(xué)制備具有多孔結(jié)構(gòu)的礦化膠原涂層，利用其多孔結(jié)構(gòu)鑲嵌PLGA-PEG-PLGA溫敏聚合物，從而顯著改善了涂層對(duì)藥物的緩釋行為，使其在具備高生物學(xué)響應(yīng)性的同時(shí)，高效承載并緩慢釋放生長(zhǎng)因子、抗生素、蛋白類(lèi)藥物等，在硬骨組織修復(fù)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明