[发明专利]一种PHBV提高PLLA的形状记忆和促成骨效应的方法

说明书

本发明涉及一种PHBV提高PLLA的形状记忆和促成骨效应的方法。该方法通过在左旋聚乳酸PLLA纤维中引入β‑羟基丁酸与戊酸酯共聚物PHBV。该方法操作简单，成本低，能有效提高PLLA形状记忆效率和成骨促进作用，为推动和增强PLLA基骨组织工程产品的应用转化与临床功效提供了可能，具有较好的市场应用前景。

技术领域

本发明属于功能化生物医用纤维的制备领域，特别涉及一种PHBV提高PLLA的形状记忆和促成骨效应的方法。

背景技术

左旋聚乳酸(PLLA)，因其具有良好的生物相容性、可加工、高强度和高模量等特点，已被广泛地用于骨组织工程支架的制备，作为工程化组织替代物修复受损组织。除此之外，PLLA还是一种形状记忆材料，并应用于血管支架(Stent)的制备。尽管PLLA具有良好的生物相容性、生物可吸收性及形状记忆特点，其形状转变温度较高(约为60℃)，不适合在人体体温条件下回复，并且纯的左旋聚乳酸的形状回复效率(如：形状固定率R_f和形状回复率R_r)较低、也无生物活性位点成骨效应差等是一些共性问题需要通过合适的方法来改进。

通常而言，采用其它单体与PLLA共聚，如聚乙醇酸(PGA)、聚氧乙烷(PEO)、聚乙二醇(PEG)、三亚甲基碳酸酯(TMC)等聚合物可以嵌段共聚得到形状记忆聚合物材料，实现聚合物材料的玻璃化转变温度(T_g)可调(即形状变形温度区间可调)、降解速度可调的目的。但这种软、硬链段共聚的改进方式，所制备的共聚物力学强度偏低。另外，使用无机纳米粒子，如羟基磷灰石(HAp)、四氧化三铁(Fe₃O₄)共混到PLLA材料中，也能提高PLLA的形状记忆效率、力学强度和生物活性。但这种方式会大大提高PLLA的玻璃化转变温度，使激活形状记忆效应的温度提高。因此，如何在降低PLLA的T_g、提高形状记忆性能的情况下而不降低材料的力学性能，是急需解决的一个问题。

β-羟基丁酸与戊酸酯共聚物(PHBV)是一种以淀粉为原料，运用发酵工程技术即可生产出的生物可降解聚合物材料，能被细菌消化，在土壤或堆肥化条件下完全分解为二氧化碳、水和生物质，又被称之为“绿色塑料”。因为其T_g低，将PLLA与PHBV复合，将能够有效降低PLLA体系的T_g。另外，PLLA-PHBV又被称之为“生物合金”(bio-alloy)，力学性能优良，因此通过将PLLA和PHBV复合，将能够有效降低PLLA的T_g，改善PLLA的力学性能、形状记忆效率和成骨活性，对于提高PLLA基组织工程产品的骨再生应用具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种PHBV提高PLLA的形状记忆和促成骨效应的方法，以克服现有技术中PLLA的形状记忆效应和成骨效应比较差的缺陷。

本发明提供一种PHBV提高PLLA的形状记忆和促成骨效应的方法，通过在左旋聚乳酸PLLA纤维中引入β-羟基丁酸与戊酸酯共聚物PHBV。

通过电纺丝在PLLA纤维中引入PHBV。

将PLLA和PHBV溶于溶剂中得到纺丝液，然后电纺丝，得到PLLA-PHBV超细纤维。

所述PLLA和PHBV的质量比为9:1～5:5。

所述纺丝液中PLLA和PHBV的浓度为8％～15％w/v。

所述溶剂种类不限，优选地，溶剂包括DMF与TCM的混合液或/和HFIP。

所述电纺丝的工艺参数不限，优选地，电纺丝的工艺参数为：注射速率为0.1～3mL/h，电压为1-20kV，接收距离为0.02～0.2m，环境温度为20～60℃，环境相对湿度为20～80％。

所述PLLA-PHBV超细纤维直径为500nm～3000nm。