[发明专利]基于聚合物PRGD的复合膜材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物及纳米复合材料领域，尤其是涉及一种基于聚合物PRGD的复合膜材料及其制备方法。

背景技术

在生物医用材料研究领域中，尤其在组织工程、药物缓释载体和神经修复材料方面，非降解性材料由于存在毒性较大、体内排出难，需要二次手术等缺点，逐渐趋于淘汰。而备受关注的是生物可降解高分子材料。这类材料在生物体内可通过水解或酶解过程降解成小分子物质，这些小分子往往能通过机体自身代谢被转化、吸收、排出，尽可能不对机体产生毒副作用。在众多的有机材料中，由于聚乳酸具有良好的生物相容性、可降解性、生物可吸收性和机械性能，广泛应用于组织工程、药物缓释载体和神经修复材料等领域。同时由于聚乳酸细胞粘附性不好，降解过程中会产生酸性产物，限制了其在生物材料中的应用。因此对聚乳酸进行改性，在聚乳酸分子链上引入粘附性多肽，增强其生物亲和性，以及中和酸性降解产物成了克服上述问题的重点。

聚乳酸分子链上，只有链端含有羟基和羧基外，侧链上为大量甲基，缺乏反应活性基团，因此在聚乳酸侧链上接枝马来酸酐，增加羧基含量，再引入生物活性分子多肽，利于细胞的粘附和生长，达到构建仿生聚乳酸基材料的目的。

粘性多肽(RGD)是最小的氨基酸序列，能与整合素蛋白特异性结合，有效地促进细胞对生物材料的粘附，因此将RGD接枝到聚乳酸分子链中，可以很好地提高材料的生物活性，增强细胞的黏附性能；纳米羟基磷灰石(n-HAP)具有良好的生物相容性，可以中和聚乳酸降解产生的酸性产物，因此将其对聚乳酸材料进行复合，可以解决酸性产物带来的炎性反应。因此可用粘附性多肽(RGD)和改性纳米羟基磷灰石(n-KHAP)对聚乳酸进行改性，得到一种综合性能优异的生物复合膜材料。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种基于聚合物PRGD的复合膜材料及其制备方法。

本发明的解决上述技术问题所采用的技术方案如下：基于聚合物PRGD的复合膜材料，其包括改性纳米羟基磷灰石(n-KHAP)0.05-0.15、聚合物PRGD 0.5、聚乳酸0.5，以重量份计。

按上述方案，所述的聚合物PRGD的制备方法为：

1)以聚乳酸(PDLLA)、马来酸酐(MA)为原料，过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂，二氯甲烷为溶剂，于室温下混合均匀，然后真空干燥除去溶剂，接着升温至80-100℃，通氮气反应5-15h，用二氯甲烷-无水乙醇体系溶解提纯得到产物A；

2)将产物A溶于二氯甲烷中形成A溶液，取多肽缩合剂溶于二氯甲烷中，搅拌状态下将其加入A溶液，调节pH，冰水浴下反应半小时，使羧基充分活化；然后加入溶于二甲基亚砜的RGD多肽溶液，将上述混合物在5℃以下搅拌反应5h，停止反应；将反应液滴入过量蒸馏水中，收集体系中的膜状沉淀物，并用蒸馏水洗涤，然后真空干燥至恒重得到聚合物PRGD。

按上述方案，所述马来酸酐的质量是聚乳酸的5％-20％，过氧化二苯甲酰的质量为马来酸酐的3％-5％。

按上述方案，所述多肽缩合剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDCI)/1-羟基苯并三唑(HOBT)的混合液。

按上述方案，步骤2)所述调节pH是采用三乙胺调节pH至7-8。

按上述方案，所述的改性纳米羟基磷灰石的制备方法是：在乙醇和去离子水的混合溶液中加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)，然后加入纳米羟基磷灰石，用氨水调节pH9-10，反应3-4h，过滤回收固体物质，置于烘箱中加热，然后再将固体物质用无水乙醇洗涤，所得物质冷冻干燥，得到表面含有氨基的改性纳米羟基磷灰石。

所述的基于聚合物PRGD的复合膜材料的制备方法，其特征在于将聚乳酸、聚合物PRGD、改性纳米羟基磷灰石按比例加入二氯甲烷共混至均匀，在室温下搅拌5h，然后在聚四氟乙烯模具中成膜得到基于聚合物PRGD的复合膜材料，所述各组分以重量份计改性纳米羟基磷灰石(n-KHAP)0.05-0.15、聚合物PRGD 0.5、聚乳酸0.5。

本发明首先在聚乳酸分子链上接枝马来酸酐，然后与RGD上的氨基发生缩合反应引入RGD多肽，增强了聚乳酸的生物相容性和生物活性；制备双亲偶联剂改性的纳米羟基磷灰石(n-KHAP)，并与PDLLA、PRGD复合，制备出综合性能优异的生物复合膜材料。

本发明有益的技术效果在于：

1、本发明复合膜材料首先通过两步法引入RGD制备PRGD，提高了材料的细胞粘附性，使细胞能够更好的在材料上生长；