[发明专利]一种制备明胶表面接枝改性的聚乳酸微球的方法

说明书

本发明公开一种制备明胶表面接枝改性的聚乳酸微球的方法，其特点为以分子中含有多个氨基的乙二胺为改性剂，通过所含的其中一个氨基与聚乳酸分子中的酯基发生氨解反应而在聚乳酸分子链中引入氨基活性基团，采用乳化结合热致相分离的方法制备具有网状纳米纤维结构的氨基化改性聚乳酸微球；根据醛胺缩合反应的机理，以戊二醛为交联剂，通过其所含的两个醛基分别与微球表面的氨基以及明胶分子所含的氨基之间的反应将明胶分子接枝到聚乳酸微球的表面得到明胶/聚乳酸复合微球。本发明的特点在于明胶分子是通过强的化学键相互作用牢牢地固定在微球的表面，与聚乳酸两相之间的界面相容性好且不易脱落，可以持久、有效地改善聚乳酸微球的生物活性。

技术领域

本发明涉及一种制备明胶表面接枝改性的聚乳酸微球的方法，属于骨修复生物材料制备技术。

背景技术

聚乳酸是一种重要的人工合成高分子材料，由于其具有良好的生物相容性、生物可降解性，且产物无毒、无刺激性等优点而在生物医用领域得到了广泛的应用，主要用于医用外科手术缝合线、药物缓控释载体和组织工程支架等。由于聚乳酸材料具有良好的可塑性，因此作为组织工程支架时可根据实际应用需求将其制备成不同形状的支架，如三维块状支架、薄膜支架以及微球支架等。其中微球支架由于可通过简单的注射方式直接植入体内，使手术难度大大降低，减少手术创伤，而且聚乳酸微球还是常用的药物载体，可借助药物在病灶部位的持续缓慢释放来促进组织的修复，因而成为复杂形状或微小骨缺损修复的理想材料，但聚乳酸材料存在的疏水性强，缺乏有效的细胞结合位点，生物活性低以及降解产物为酸性等缺点极大地限制了聚乳酸微球在组织工程领域的应用，因此必须进行适当的改性。明胶是一种天然高分子材料，它是胶原蛋白经部分水解后得到的高分子多肽类聚合物，含有18种氨基酸，包括7种人体所必需的氨基酸。由于明胶分子富含亲水性的氨基、羧基、羟基和酰胺基等活性官能团，具有强亲水性和高生物活性，因此通常被用于改性聚乳酸材料，它不仅能改善聚乳酸材料的亲水性和细胞相容性，而且其分子链上的氨基还可以中和一部分因聚乳酸发生降解而产生的酸性产物，从而有效地改善聚乳酸降解过程中所形成的酸性环境，缓解由此所引发的无菌性炎症反应。目前通常采用共混法制备明胶/聚乳酸复合材料，但传统的共混法虽然工艺简单，却通常会存在因共混不均以及两种聚合物界面的不相容性而引发两相分离，使复合材料的性能不均匀等问题，而且在细胞的培养过程中明胶易发生溶解而脱落。因此，如何增强明胶与聚乳酸材料之间的相互作用，提高两种材料之间的界面相容性是成功构建性能均一、稳定的聚乳酸/明胶复合材料所必须解决的关键技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种明胶/聚乳酸复合微球的制备方法。

本发明的目的是这样实现的，一种制备明胶表面接枝改性的聚乳酸微球的方法，其特征在于：包括如下步骤：1）以聚乳酸为原料，乙二胺为改性剂，采用氨解结合乳化及热致相分离的技术构建具有网状纳米纤维结构的氨基化改性聚乳酸微球；2）然后以戊二醛为交联剂，通过其所含的两个醛基分别与氨基化改性聚乳酸微球表面的氨基以及明胶分子所含的氨基之间发生醛胺缩合反应将明胶分子接枝到氨基化改性聚乳酸微球的表面制备明胶/聚乳酸复合微球。本发明以分子中含有多个氨基的乙二胺为改性剂，通过其含有的氨基与聚乳酸分子中的酯基发生氨解反应在聚乳酸分子链中引入氨基活性基团，从而得到氨基化改性聚乳酸，然后采用乳化结合热致相分离的方法将其构建成具有纳米纤维结构的微球。以戊二醛为交联剂，利用其所含的两个醛基分别与微球表面的氨基及明胶分子所含的氨基发生醛胺缩合反应生成席夫碱而将明胶分子接枝到聚乳酸微球的表面。由于利用化学改性的方法可以通过强的化学键相互作用将明胶分子牢牢地固定在聚乳酸分子链上，从而得到界面相容性好、性能均一、稳定的明胶/聚乳酸复合微球。

具体地说，本发明的目的采用以下技术方案实现：