[發明專利]納米纖維素/殼聚糖/聚己內酯多孔支架的制備方法

在審

• 申請號: 201510499632.1
• 申請日: 2015-08-15
• 公開（公告）號: CN105169477A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 羅衛華;孟鳳霞
• 申請（專利權）人: 羅衛華
• 主分類號: A61L27/26
• 分類號: A61L27/26;A61L27/20;A61L27/18;A61L27/56
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技術領域

本發明屬于生物醫學工程領域，具體涉及一種納米纖維素/殼聚糖/聚己內酯多孔支架的制備方法。

背景技術

聚己內酯是一種具有優良生物相容性的可降解合成高分子材料。其結構重復單元上含有一個極性酯基和5個非極性亞甲基，這種結構使得聚己內酯具有較好的加工性和柔順性。由于它在生物體內可以被徹底的降解和吸收，無毒無害，可制成具有三維多孔的支架，代替細胞外基質。但作為組織工程支架材料，聚己內酯也有明顯的缺點，比如機械強度不夠高、疏水性較強、生物活性特點不夠好、降解速度慢。殼聚糖是一種多聚糖，結構類似于纖維素，存在于自然界中，來源非常廣泛，而且價格低廉。殼聚糖具有良好生物相容性且降解性能好，因為有氨基基團，有利于軟骨細胞的生長。在聚己內酯中加入殼聚糖，既保留了聚己內酯良好的生物相容性、可降解性及降解產物無毒性，又解決了聚己內酯疏水性帶來的局限。然而因為殼聚糖的強度較低，以此構建的支架材料的機械強度仍然不夠理想。

納米纖維素具有很好的力學性能、親水性能、生物相容性和可降解性能，作為生物醫用材料的增強材料具有巨大的應用前景。但納米纖維素表面含有大量的羥基，納米纖維素間具有很強的氫鍵作用，當納米纖維素作為粉體使用時，之前制備時的干燥過程很容易造成納米纖維素的團聚，使其在復合體系中分散不均勻，從而影響復合材料的力學性能。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種納米纖維素/殼聚糖/聚己內酯多孔支架的制備方法，它的主要特征是納米纖維素以水懸浮液的方式加入，使得納米纖維素可以在制備時不需經過干燥而直接與水配成懸浮液加以利用，從而避免納米纖維素在干燥時因為氫鍵作用而引發的團聚，而且納米纖維素不需要進行表面改性，大大簡化了制備工藝。

一種納米纖維素/殼聚糖/聚己內酯多孔支架的制備方法，包含以下具體步驟：

將納米纖維素按0.1~1.6%的質量濃度與蒸餾水混合，超聲波分散20~60min，得到穩定的納米纖維素水懸浮液；按1~20g/100ml重量體積濃度將聚己內酯加入冰醋酸中，于40~60℃下加熱攪拌0.5~2h使聚己內酯完全溶解，然后升溫至70~85℃，加入一定量殼聚糖和冰醋酸體積2~3%的蒸餾水，加熱攪拌1~2h使殼聚糖完全溶解后，加入一定量的納米纖維素水懸浮液，攪拌下超聲分散0.5~1h；將混合物裝入模具中，先于冷凍干燥機中冷凍干燥30~58h，取出用蒸餾水反復洗滌至洗滌液為中性，再于30~50℃下真空干燥8~24h，即得納米纖維素/殼聚糖/聚己內酯多孔支架。

所述的聚己內酯的相對分子量為：3~16萬。

所述的殼聚糖為脫乙酰度90％以上，相對分子量20~70萬。

所述的納米纖維素為：直徑為1~100納米的棒狀納米纖維素或纖維素納米纖絲。

所述的殼聚糖與聚己內酯的質量比為1:100~30:100。

所述的納米纖維素與聚己內酯的質量比為0.1:100~5:100。

本發明所述的納米纖維素/殼聚糖/聚己內酯多孔支架，內部為相互連通的孔隙結構，孔隙率為85~95％，其孔徑尺寸為50~450μm。

本發明的積極效果在于：1、使用了納米纖維素作為增強材料，而且納米纖維素以水懸浮液的方式加入，使得納米纖維素可以在制備時不需經過干燥而直接與水配成懸浮液加以利用，從而避免納米纖維素在干燥時因為氫鍵作用而引發的團聚，大大改善了納米纖維素在復合體系中的分散性，制備的納米纖維素/殼聚糖/聚己內酯多孔支架，其力學性能大大提高，當納米纖維素、殼聚糖與聚己內酯的質量比為0.8:8:100時，測得該支架的孔隙率為87.2%，壓縮強度為146.2kPa，與同樣條件制備的純聚己內酯多孔支架的壓縮強度（32.2kPa）相比增加了354%，與殼聚糖/聚己內酯制備的多孔支架（68.2kPa）相比增加了114%；2、納米纖維素不需要進行表面改性，大大簡化了制備工藝，降低了制造成本，而且原料來源豐富；3、納米纖維素具有較強的親水性能，殼聚糖有氨基基團，兩者合用更進一步提高了多孔支架的細胞親和性和生物活性，有利于細胞的吸附和生長，同時制備的多孔支架具有更好的降解性能。

附圖說明

圖1為本發明純聚己內酯多孔支架的掃描電子顯微鏡照片。

圖2為本發明納米纖維素、殼聚糖與聚己內酯的質量比為0.8:8:100時，納米纖維素/殼聚糖/聚己內酯多孔支架的掃描電子顯微鏡照片。

具體實施方式