[發明專利]一種MGF?Ct24E功能化聚乳酸仿生骨基質材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410059996.3
• 申請日: 2014-02-21
• 公開（公告）號: CN103834041B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 彭坤
• 申請（專利權）人: 重慶醫藥高等專科學校
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;A61L27/18;A61L27/54
• 代理公司: 重慶大學專利中心50201
• 代理人: 王翔

技術領域

本發明涉及一種骨組織工程支架材料及其制備方法，特別是一種MGF-Ct24E功能化聚乳酸仿生骨基質材料及其制備方法。

背景技術

聚乳酸(polylactic?acid,PLA)具有良好的生物相容性、生物可降解性且其降解產物可參加體內三羧酸循環等優點，廣泛用于手術縫合線、骨固定器、藥物投遞系統以及組織工程支架材料等方面。然而，聚乳酸疏水性較強、降解過程中的酸性累積易引起腫脹和炎癥反應，缺少進一步和生物活性因子反應的活性基團和細胞特異性識別的信號、機械性能較差等缺點，限制其在骨組織工程領域的發展。

羥基磷灰石是人體骨骼的主要成分，引入羥基磷灰石修飾PLA，可增強聚合物的機械強度和生物活性。以馬來酸酐改性的PLA作為骨組織工程支架材料具有良好的細胞相容性、生物降解性和可塑性，但是仍缺少成骨細胞特異性識別的信號位點，不具備骨誘導性。

力生長因子E結構域24肽（Tyr-Gln-Pro-Pro-Ser-Thr-Asn-Lys-Asn-Thr-Lys-Ser-Gln-Arg-Arg-Lys-Gly-Ser-Thr-Phe-Glu-Glu-His-Lys,MGF-Ct24E）能促進骨骼肌細胞的增殖和分化，從而促進骨損傷修復。

發明內容

本發明的目的是公開一種具有良好的生物可降解性、生物相容性、機械強度和骨誘導活性的新型聚乳酸仿生骨基質材料。

為實現本發明目的而采用的技術方案是這樣的，一種MGF-Ct24E功能化聚乳酸仿生骨基質材料，其結構式為：

值得說明的是，上述MGF-Ct24E功能化聚乳酸仿生骨基質材料是以羥基磷灰石（Hydroxyapatite,HAP）、聚L-乳酸（P?oly?L-la?ctic?acid,PLA）、馬來酸酐（Maleic?anhydride,MA）和力生長因子（Mechno-growth?factor?Ct24E,MGF-Ct24E）為原料。以HAP表面羥基為引發基團，通過開環聚合法將丙交酯（Lactide,LA）以共價化學鍵的方式接枝到HAP表面，獲得納米級骨架材料PLA-HAP。再引入具有良好細胞相容性MA，獲得具有活性基團MPLA-g-HAP。最后引入具有良好骨誘導性的MGF-Ct24E，獲得MGF-Ct24E-MPLA-g-HAP仿生骨基質材料。該材料通過引入HAP、MA和MGF-Ct24對聚乳酸的性能進行優化，具有良好的生物可降解性、生物相容性、機械強度和骨誘導活性。

本專利的另一個目的是公開一種制備上述MGF-Ct24E功能化聚乳酸仿生骨基質材料的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）獲取干燥的丙交酯備用；同時，將辛酸亞錫溶于有機溶劑中，配成濃度為0.01%的辛酸亞錫溶液；

2）將丙交酯和羥基磷灰石按9:1的質量比加入反應器中，再向所述反應器中加入所述辛酸亞錫溶液；

3）將所述反應器內的物質均勻混合后，再將所述反應器抽真空；

4）將所述反應器置于140℃油浴中，反應8～24h后，將反應器內的物質純化，得到PLA-g-HAP；

5）將步驟4）所得PLA-g-HAP溶于有機溶劑中，再加入馬來酸酐和過氧化二苯甲酰，充分攪拌，于室溫下真空干燥至恒重，得到混合物；

6）在氮氣的保護下，將步驟5）所得的混合物加熱至熔融狀態，攪拌不低于6h，產物經過純化后，得到MPLA-g-HAP；

7）將步驟6）所得MPLA-g-HAP溶解于二甲基亞砜溶液中，攪拌均勻，獲得MPLA-g-HAP溶液；

8）配制濃度為20mg/mL的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽溶液和濃度為10mg/mL的N-羥基硫代琥珀酰亞胺溶液；將上述兩種溶液加入到步驟7）所獲得的MPLA-g-HAP溶液中，攪拌不低于2h，獲得反應混合物；

9）將力生長因子MGF-Ct24E加入步驟8）所獲得的反應混合物中，繼續攪拌不低于2h，得到的產物經過洗滌、純化后，獲得產品MGF-Ct24E-MPLA-g-HAP。

上述方法中，MGF-Ct24E功能化聚乳酸仿生骨基質材料是以羥基磷灰石（HAP）表面羥基為引發基團，通過開環聚合法將丙交酯以共價化學鍵的方式接枝到HAP表面，得到PLA-g-HAP。再引入具有良好細胞相容性的馬來酸酐和具有良好骨誘導性的力生長因子（MGF-Ct24E）。本該方法的關鍵在于以共價鍵的方式將聚合物接枝到骨組織中含量較多的無機物成分HAP的表面。關鍵更在于引入力生長因子（MGF-Ct24E）可促進骨組織修復。