[發明專利]一種聚氨基酸/殼聚糖復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210500684.2
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN102924725A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 陳學思;韓錦東;丁建勛;肖春生;莊秀麗;尹靜波
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08G81/00
• 分類號: C08G81/00;C08G69/48;C08B37/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵;李玉秋

技術領域

本發明涉及聚氨基酸/殼聚糖復合材料技術領域，尤其涉及一種聚氨基酸/殼聚糖復合材料及其制備方法。

背景技術

聚氨基酸是一種新型可生物降解高分子材料，具有優良的生物活性和組織親和性，并且其降解產物為小分子氨基酸，沒有毒副作用，因此聚氨基酸在生物醫學領域，如生物分離、組織工程、基因治療和藥物控制釋放等方面具有廣泛的應用前景。并且，許多種聚氨基酸還具有良好的側基可修飾性，可以在基因和藥物傳輸體系中引入功能基團，具有重大的應用價值，但是聚氨基酸力學性能的不足嚴重限制了其在組織工程領域中的應用。

研究人員發現，在聚氨基酸中引入第二組分制備復合材料是提高聚氨基酸性能的重要途徑之一，如將聚醚、聚酯、殼聚糖等高分子化合物作為第二組分與聚氨基酸進行復合，得到不同類型的聚氨基酸復合物，通過調節第二組分種類、分子量和各組分的配比等因素可以控制復合材料的性能，賦予聚氨基酸新的特殊的性質。例如天然高分子物質殼聚糖其生物相容性好，可生物降解，具有抗菌性等優點，且具有促進創傷愈合的性質，因此被廣泛應用于生物醫藥和組織工程領域。因此，通過將聚氨基酸和殼聚糖進行復合可獲得性能較為優良的組織工程支架。

申請號為00106287.5的中國發明專利公開了一種用于生物醫學的殼聚糖/明膠網絡支架材料及其制備方法，該方法是將殼聚糖與明膠混合之后反應，得到材料粗產品，再將材料粗產品經過氫氧化鈉溶液、去離子水、戊二醛溶液以及硼氫化鈉等溶液的精制，冷凍干燥后得到殼聚糖/明膠網絡支架材料。該發明所制備的殼聚糖/明膠網絡支架材料生物相容性好，親/疏水平衡性可調，有較好的力學性能，適用于軟骨組織細胞附著生長和不同類型細胞的需要。但是該專利公開的復合支架材料制備方法較為復雜，不同組分間的分散程度較差，限制了殼聚糖/明膠網絡支架材料在生物材料領域的應用。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種聚氨基酸/殼聚糖復合材料及其制備方法，該制備方法簡單，不同組分間的分散程度較好。

本發明提供了一種聚氨基酸/殼聚糖復合材料的制備方法，包括以下步驟：

A）將聚氨基酸、N-（2-羥乙基）馬來酰亞胺和催化劑混合、反應，得到N-（2-羥乙基）馬來酰亞胺-聚氨基酸；

B）將步驟A制得的N-（2-羥乙基）馬來酰亞胺-聚氨基酸與殼聚糖混合、反應，制得聚氨基酸/殼聚糖復合材料。

優選的，所述聚氨基酸的粘均分子量為2000~40000。

優選的，所述聚氨基酸為聚（L-谷氨酸）或聚（L-天冬氨酸）。

優選的，所述殼聚糖的數均分子量為2000~300000。

優選的，所述催化劑為1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亞胺鹽酸鹽與4-二甲氨基吡啶的混合物。

優選的，所述1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亞胺鹽酸鹽與4-二甲氨基吡啶的摩爾比為1:（1~9）。

優選的，所述步驟A中，所述反應的溫度為23~27℃，所述反應的時間為12~48h。

優選的，所述步驟B具體為：

B1）將步驟A制得的N-（2-羥乙基）馬來酰亞胺-聚氨基酸與殼聚糖混合，反應后透析，得到聚氨基酸/殼聚糖水凝膠；

B2）將所述聚氨基酸/殼聚糖水凝膠干燥，得到聚氨基酸/殼聚糖復合材料。

優選的，所述步驟B1）中，所述反應的溫度為23~27℃，所述反應的時間為12~48h。

本發明還提供了一種使用本發明所提供的制備方法制備的聚氨基酸/殼聚糖復合材料。

與現有技術相比，本發明將聚氨基酸和N-（2-羥乙基）馬來酰亞胺和催化劑混合、反應，得到N-（2-羥乙基）馬來酰亞胺-聚氨基酸；然后將所述N-（2-羥乙基）馬來酰亞胺-聚氨基酸與殼聚糖混合、反應，即可制得聚氨基酸/殼聚糖復合材料。本發明首先在聚氨基酸側基上引入N-（2-羥乙基）馬來酰亞胺，然后與殼聚糖反應，制備方法較為簡單，而且由于N-（2-羥乙基）馬來酰亞胺-聚氨基酸與殼聚糖均為水溶性聚合物，得到的反應產物分散程度好。同時，通過控制聚氨基酸、殼聚糖以及N-（2-羥乙基）馬來酰亞胺的比例，可調節得到的復合材料的結構性能。另外，本發明所制備的聚氨基酸/殼聚糖復合材料包括生物相容性良好的聚氨基酸和殼聚糖，增大了分子間的作用力，提高了聚氨基酸/殼聚糖復合材料的力學強度。

附圖說明

圖1為本發明實施例1制得的N-（2-羥乙基）馬來酰亞胺-聚氨基酸的核磁譜圖；