[發明專利]硫酸軟骨素交聯膠原蛋白/羥基磷灰石復合支架材料的制備方法

有效

• 申請號: 201110384989.7
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102532585A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 陳玉云;徐寧;許國華;葉曉健;鐘建;何丹農
• 申請（專利權）人: 上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司;上海長征醫院
• 主分類號: C08J9/40
• 分類號: C08J9/40;C08J3/24;A61L27/24;A61L27/20;A61L27/12;A61L27/56
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

本發明涉及一種骨支架材料的制備方法，特別是一種硫酸軟骨素交聯膠原蛋白/羥基磷灰石復合支架材料的制備方法。

背景技術

自然骨是由納米羥基磷灰石(HA)為主的無機相與膠原蛋白(Col)為主的有機相有序組合的復合材料。從仿生角度出發，制備膠原蛋白(Col)與納米羥基磷灰石(HA)復合的多孔骨支架，在骨組織工程領域具有重要的應用價值，成為研究的熱點。

膠原蛋白作為一種天然生物材料，其本身是細胞外基質(Extracellular?matrix，ECM)的主要成份之一，具有較多的作為組織工程支架材料的優點，如低抗原性、止血作用和促進細胞增殖的作用等，但降解過快和強度較差的缺點又一定程度的限制了它的應用。近年來，有學者開始致力于模擬細胞外基質的研究，已經構建了諸如膠原蛋白-硫酸軟骨素等支架材料，這些復合材料克服了單純膠原蛋白的缺點，顯著提高了其機械強度和改善了降解率過快的問題。其中硫酸軟骨素(CS)主要存在于軟骨和關節骨中，是軟骨和關節骨的細胞外基質的重要成分。單純的CS具有抗炎、促進新陳代謝、加速傷口愈合的作用；CS作為大分子聚陰離子物質，在一定濃度下具有高度粘彈性，可聚集在病變組織周圍而使其免受氧自由基的侵襲，起到保護作用；CS的降解產物不僅沒有毒性，反而具有排毒的作用，且可以成為新生組織的原料。所以CS的眾多優點使其作為組織工程支架材料有廣闊的前景?；谝陨纤悸?，通過構建硫酸軟骨素交聯的Col/HA支架材料，提高Col/HA支架材料的強度和生物相容性，在組成上更加接近自然軟骨和關節骨，推進骨組織工程的發展。

近年來，制備硫酸軟骨素交聯膠原蛋白/羥基磷灰石復合支架的工藝已經有所報道。如：中國專利號ZL?03144308.7，授權公告號CN1255478C，公開了一種“復合骨組織工程支架材料及其制備方法”，首先制備了Col/HA的支架，再通過將硫酸軟骨素制備成交聯液，直接交聯在Col/HA支架上，該過程工藝繁雜，并且只提到了生物相容性的提高，而沒有提到CS的交聯對Col/HA支架的強度的提高作用；中國專利授權公告號CN101020082?B，公開了?“一種骨修復材料及其制備方法和通途”，通過將不同粒徑的煅燒骨粉與硫酸軟骨素在乙酸或NaHCO3中溶解共混，得到骨修復材料，該技術存在涉及的支架材料孔隙率不可控、化學穩定性差、力學強度低的問題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術交聯方式繁雜，化學穩定性差，對支架強度提高不明顯的不足的缺陷，提供一種硫酸軟骨素交聯膠原蛋白/羥基磷灰石復合支架材料的制備方法。?

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明所述的制備工藝包括以下步驟：

一種硫酸軟骨素交聯膠原蛋白/羥基磷灰石復合支架材料的制備方法，其特征在于該方法的具體步驟為：

(1)?????將膠原蛋白Col溶于醋酸溶液中，4℃下配制成濃度為：1%～1.5%g/L的Col溶液，并調節pH值至中性；用超純水溶解硫酸軟骨素CS制成濃度為：1%～1.5%g/L的CS溶液；

(2)?????按Col溶液與CS溶液的體積比為5:1～9:1的比例，在4℃攪拌下，將CS溶液緩慢滴加到Col溶液中；

(3)?????向步驟(2)得到的溶液中加入可溶性鈣鹽溶液和磷酸鹽溶液，其中鈣磷的計量比為1.67：1，并控制Co與羥基磷灰石的質量比為1:9～3:7，緩慢加熱到40℃，并攪拌20分鐘；調節pH值為7，出現白色懸濁液，持續攪拌24小時；

(4)?????將步驟(3)所得的沉淀物清洗并離心，干燥，得到硫酸軟骨素-膠原蛋白/羥基磷灰石粉末；

(5)?????將步驟(4)得到粉末和羧甲基纖維素按100:0.2～2的質量比與雙氧水溶液進行調和至粘稠狀后攪拌30分鐘發泡，得到漿料；

(6)?????將步驟(5)所得到的漿料快速移入12孔細胞培養平板，并立即放入-20?℃?冰箱預冷凍24h；取出，于-50?℃?冷凍干燥，得到硫酸軟骨素-膠原蛋白/羥基磷灰石多孔支架材料；

(7)?????將步驟(6)所得到的多孔支架浸泡于50mmol/L的2-嗎啉乙烷磺酸0MES的40%乙醇溶液30min；取出，再浸泡于50mmol/L的?2-嗎啉乙烷磺酸MES、20mmol/L的碳化二亞胺?EDC、5mmol/L?的琥珀酰胺NHS的40%乙醇溶液24h；得到交聯材料；