[發明專利]一種PHBV提高PLLA的形狀記憶和促成骨效應的方法

有效

• 申請號: 201911175784.0
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN110812530B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 張彥中;王先流;易兵成;沈炎冰;唐寒
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: A61L27/26
• 分類號: A61L27/26;A61L27/50;D01D5/00
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 黃志達;魏峯

本發明涉及一種PHBV提高PLLA的形狀記憶和促成骨效應的方法。該方法通過在左旋聚乳酸PLLA纖維中引入β?羥基丁酸與戊酸酯共聚物PHBV。該方法操作簡單，成本低，能有效提高PLLA形狀記憶效率和成骨促進作用，為推動和增強PLLA基骨組織工程產品的應用轉化與臨床功效提供了可能，具有較好的市場應用前景。

技術領域

本發明屬于功能化生物醫用纖維的制備領域，特別涉及一種PHBV提高PLLA的形狀記憶和促成骨效應的方法。

背景技術

左旋聚乳酸(PLLA)，因其具有良好的生物相容性、可加工、高強度和高模量等特點，已被廣泛地用于骨組織工程支架的制備，作為工程化組織替代物修復受損組織。除此之外，PLLA還是一種形狀記憶材料，并應用于血管支架(Stent)的制備。盡管PLLA具有良好的生物相容性、生物可吸收性及形狀記憶特點，其形狀轉變溫度較高(約為60℃)，不適合在人體體溫條件下回復，并且純的左旋聚乳酸的形狀回復效率(如：形狀固定率R_f和形狀回復率R_r)較低、也無生物活性位點成骨效應差等是一些共性問題需要通過合適的方法來改進。

通常而言，采用其它單體與PLLA共聚，如聚乙醇酸(PGA)、聚氧乙烷(PEO)、聚乙二醇(PEG)、三亞甲基碳酸酯(TMC)等聚合物可以嵌段共聚得到形狀記憶聚合物材料，實現聚合物材料的玻璃化轉變溫度(T_g)可調(即形狀變形溫度區間可調)、降解速度可調的目的。但這種軟、硬鏈段共聚的改進方式，所制備的共聚物力學強度偏低。另外，使用無機納米粒子，如羥基磷灰石(HAp)、四氧化三鐵(Fe₃O₄)共混到PLLA材料中，也能提高PLLA的形狀記憶效率、力學強度和生物活性。但這種方式會大大提高PLLA的玻璃化轉變溫度，使激活形狀記憶效應的溫度提高。因此，如何在降低PLLA的T_g、提高形狀記憶性能的情況下而不降低材料的力學性能，是急需解決的一個問題。

β-羥基丁酸與戊酸酯共聚物(PHBV)是一種以淀粉為原料，運用發酵工程技術即可生產出的生物可降解聚合物材料，能被細菌消化，在土壤或堆肥化條件下完全分解為二氧化碳、水和生物質，又被稱之為“綠色塑料”。因為其T_g低，將PLLA與PHBV復合，將能夠有效降低PLLA體系的T_g。另外，PLLA-PHBV又被稱之為“生物合金”(bio-alloy)，力學性能優良，因此通過將PLLA和PHBV復合，將能夠有效降低PLLA的T_g，改善PLLA的力學性能、形狀記憶效率和成骨活性，對于提高PLLA基組織工程產品的骨再生應用具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種PHBV提高PLLA的形狀記憶和促成骨效應的方法，以克服現有技術中PLLA的形狀記憶效應和成骨效應比較差的缺陷。

本發明提供一種PHBV提高PLLA的形狀記憶和促成骨效應的方法，通過在左旋聚乳酸PLLA纖維中引入β-羥基丁酸與戊酸酯共聚物PHBV。

通過電紡絲在PLLA纖維中引入PHBV。

將PLLA和PHBV溶于溶劑中得到紡絲液，然后電紡絲，得到PLLA-PHBV超細纖維。

所述PLLA和PHBV的質量比為9:1～5:5。

所述紡絲液中PLLA和PHBV的濃度為8％～15％w/v。

所述溶劑種類不限，優選地，溶劑包括DMF與TCM的混合液或/和HFIP。

所述電紡絲的工藝參數不限，優選地，電紡絲的工藝參數為：注射速率為0.1～3mL/h，電壓為1-20kV，接收距離為0.02～0.2m，環境溫度為20～60℃，環境相對濕度為20～80％。

所述PLLA-PHBV超細纖維直徑為500nm～3000nm。