[发明专利]非水溶性超细丝素粉体/聚乳酸复合多孔支架材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属生物医用高分子材料领域，具体涉及一种组织工程用非水溶性丝素粉体/聚乳酸复合多孔支架材料及其制备方法。

背景技术

组织工程支架材料是指能与组织活体细胞结合并且能植入生物体的材料，它是组织工程化组织的最基本构架。生物可降解高分子材料是组织工程支架材料中目前研究较多的一类材料，它具有良好生物相容性，而且植入生物体后，细胞在其表面粘附、增殖形成组织的过程中的同时，在体液、酶、细胞等的作用下发生降解，变成小分子物质被吸收或通过新陈代谢排出体外。聚乳酸是一种生物可降解的脂肪族聚酯，其降解产物为乳酸，无毒且可随人体新陈代谢排出体外，在组织工程支架材料中备受关注，但因其亲水性差、降解速率慢、细胞亲和性差等缺点限制了其在生物组织工程方面的应用。

天然高分子，如蛋白质，多糖等由于具有良好的生物相容性，生物可降解性，在临床修复和组织工程支架等方面有广泛的应用前景。近年来，人们利用蛋白质及多糖对聚乳酸进行改性，制备各种聚乳酸复合多孔支架材料。中国专利公告号CN 101703808A，公告日是2010年5月12日，名称为‘一种多孔胶原/聚乳酸支架’中公开了一种多孔胶原/聚乳酸支架。该方法将胶原蛋白、聚乳酸和表皮细胞生长因子EGF的丙酮混合溶液在低温下冻干，制备多孔复合支架。由于采用在低温下不能结冰的丙酮，利用冻干并不能很好控制多孔材料的孔径。中国专利公告号CN 1958081A，公告日是2008年11月12日，名称为‘壳聚糖-聚乳酸共聚物三维多孔支架制备方法’中公开了一种壳聚糖-聚乳酸共聚物三维多孔支架制备方法，将壳聚糖溶解于乳酸中，加入氯化钠或氯化钾，然后真空升温共聚，并将固态物用去离子水进行浸泡洗涤后冷冻干燥，得到壳聚糖-聚乳酸共聚物多孔支架。但这种化学反应的程度和聚乳酸的接枝率不易控制。中国专利公告号CN 101053670，公告日是2007年10月17日，名称为‘一种丝素和聚乳酸复合膜及其制备方法’公开了一种利用丝素溶液和聚乳酸溶液混合干燥制备丝素/聚乳酸复合膜的方法，这种复合膜可用于创面保护膜、人工皮肤等方面。但需要对丝素蛋白进行精炼及溶解等处理得到水溶性丝素，丝素分子量小，易从所制备的复合膜中溶出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非水溶性丝素粉体增强聚乳酸复合多孔支架材料及其制备方法，该方法是将通过物理研磨得到的非水溶性超细丝素粉体与聚乳酸溶液混合，经过冷冻干燥，制备非水溶性超细丝素粉体/聚乳酸复合多孔支架材料。

本发明是采用以下技术方案加以实现的，非水溶性超细丝素粉体/聚乳酸复合多孔支架材料及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：

1） 在室温下，将聚乳酸溶解于二氧六环或二氧六环/二甲基亚砜的混合溶剂中，得到重量百分含量为3 ~ 10%的聚乳酸溶液；

2） 将非水溶性超细丝素粉体加入聚乳酸溶液中，混合均匀，超声脱泡后注入聚四氟乙烯模具中，于-10 ~ -50℃下冷冻1 ~ 5h，最后于冻干机中在-45 ~ -55℃下冻干，得到本发明的非水溶性超细丝素粉体/聚乳酸复合多孔支架材料。

上述的二氧六环/二甲基亚砜混合溶剂是指二氧六环与二甲基亚砜按体积比为99:1 ~ 50:50混合得到。

上述非水溶性丝素粉体的加入量是按非水溶性丝素粉体与聚乳酸的质量比为5:95 ~ 50:50计量。

上述的聚乳酸是指聚L-乳酸、聚D-乳酸或聚D,L-乳酸，聚乳酸的分子量为1×10⁵ ~ 5×10⁵。

上述的非水溶性超细丝素粉体的平均粒径为2.4μm。

由于采用上述技术方案，本发明的制备方法与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：丝素是天然蛋白质，具有良好的生物相容性及生物可降解性，将丝素纤维通过物理研磨的方法得到的超细丝素粉体保留了丝素蛋白原有的生化结构及活性的完整性，以及良好的力学性能，克服了水溶性丝素分子量小，强度不足及易溶出的缺点。该制备方法工艺简单，条件温和，得到的复合多孔支架材料具有良好的力学性能，亲水性好，孔隙率高，改善了聚乳酸支架的亲水性，增加了细胞粘附力，为细胞在其表面生长、增殖和分化提供了良好的微环境，可广泛应用于组织工程支架材料。

附图说明

图1为本发明复合多孔支架材料所用的非水溶性丝素粉体的粒径分布图。

图2为本发明复合多孔支架材料的吸水率随时间的变化图。

图3为本发明复合多孔支架材料的压缩强度图。

图4 为本发明复合多孔支架材料的扫描电镜图。