[发明专利]基于层层点击键合自组装的聚乳酸材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于层层点击键合自组装的聚乳酸材料及其制备方法；该聚乳酸材料由基材和修饰层组成；制备方法为:（1）聚乳酸材料表面的叠氮化处理；（2）叠氮壳聚糖和含炔基纤维素硫酸酯的制备；（3）叠氮壳聚糖溶液、含炔基纤维素硫酸酯溶液的制备；（4）叠氮壳聚糖和含炔基纤维素硫酸酯在聚乳酸材料表面的层层点击键合自组装，将处理过的聚乳酸材料在叠氮壳聚糖和含炔基纤维素硫酸酯溶液中分别交替浸泡一段时间，取出用超纯水清洗，干燥，重复上述过程，实现壳聚糖和纤维素硫酸酯在聚乳酸材料表面的层层点击自组装改性；利用该方法制备的材料表面亲水性显著提高，具有优异的抗蛋白吸附性能，从而提高材料表面的血液相容性。

技术领域

本发明属于生物医用材料、高分子化学和生物大分子自组装技术领域，具体涉及一种基于层层点击键合自组装的表面血液相容性提高的聚乳酸材料及其制备方法。

背景技术

聚乳酸是一种具有良好生物相容性、生物安全性和可降解性的生物材料，已被广泛应用于骨固定修复材料、组装工程支架材料、药物控制释放载体等生物医用材料领域。然而，聚乳酸材料疏水性强，在与血液直接接触时，容易引起血浆中一系列非特异性的蛋白质吸附，血小板粘附，最终导致凝血，从而形成血栓不良反应，因此，提高聚乳酸材料的血液相容性迫在眉睫。

采用层层自组装的方法，将生物多糖固定到聚乳酸材料表面是提高其血液相容性的一种有效途径。中国专利CN102675674A公开了一种溶菌酶和香菇多糖硫酸酯自组装修饰的聚乳酸材料及其制备方法，该申请采用静电层层自组装法将溶菌酶和香菇多糖硫酸酯交替沉积到表面氨基化的聚乳酸材料上，制备的聚乳酸材料表面血液相容性得到了改善。该申请使用静电层层自组装技术，层与层之间仅依靠弱的静电相互作用力结合，制备的溶菌酶/香菇多糖硫酸酯多层膜稳定性较差，易从聚乳酸材料基底上脱落，限制了其在实际中的应用。

点击化学是由诺贝尔化学奖获得者Sharpless教授于2001年首次提出，其中最主要的一类点击化学反应是由Cu(I)化合物催化叠氮化合物与含炔基化合物反应生成1,2,3-三唑五元环化合物。点击化学能将两种不同物质通过五元环共价结合起来，具备产量高、效率高、副反应少、反应条件温和等优点，因而得到了广泛应用。目前，还未见与本申请相关的报道。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种基于层层点击键合自组装的聚乳酸材料，本发明聚乳酸材料由基材和修饰层组成，基材由表面叠氮化的聚乳酸材料构成，修饰层是在所述基材的表面利用层层点击键合自组装进行表面修饰而得到；其中，修饰层中含有在所述基材表面层层点击键合自组装的含炔基纤维素硫酸酯和叠氮壳聚糖。

本发明另一目的是提供上述基于层层点击键合自组装的聚乳酸材料的制备方法，该方法通过点击反应将含叠氮基的壳聚糖与含炔基的纤维素硫酸酯交替共价固定在聚乳酸材料表面，通过组装层数的控制使得聚乳酸材料表面亲水性显著提高，从而提高材料的血液相容性。

本发明方法通过点击反应在层与层之间形成共价连接，从而进一步提高多层膜的稳定性，提高其实际应用价值。本申请中使用的壳聚糖是甲壳素脱乙酰化后的一种天然阳离子多糖，具有安全无毒、良好生物相容性和生物可降解性、以及广谱抗菌等优点，已被广泛应用于人造皮肤、人造血管、可吸收手术缝合线等生物材料领域；纤维素是自然界中存在最为广泛的一种多糖，具有来源广泛、生物相容性、可生物降解等优点，通过硫酸化改性后的纤维素已被证明具有显著的抗凝血活性。

本发明基于层层点击键合自组装的聚乳酸材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）聚乳酸材料表面的叠氮化处理:

聚乳酸膜片的制备：按聚乳酸:二氯甲烷=（5~10）g:（50~100）mL的比例，混合搅拌均匀，待聚乳酸完全溶解后将溶液倒入平底玻璃比色皿内，在室温下干燥24~48h后，得到聚乳酸薄膜。随后用质量百分比50%的乙醇水溶液中对薄膜进行搅拌清洗2~3h，以去除表面粘附的油脂和其它杂质，然后用蒸馏水冲洗，在40~50℃下真空干燥24~36h，得到聚乳酸膜片；