[发明专利]一种负载HHC36的聚多巴胺功能化的羟基磷灰石复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种负载HHC36的聚多巴胺功能化的羟基磷灰石复合材料及其制备方法和应用。该方法包括：制备羟基磷灰石复合材料；将其超声分散于Tris·HCl中，加入多巴胺使充分溶解，避光搅拌，离心，洗涤，干燥，得到聚多巴胺功能化的羟基磷灰石复合材料；再与抗菌肽HHC36加入到水中搅拌，孵育，离心，冷冻干燥，得到负载HHC36的聚多巴胺功能化的羟基磷灰石复合材料。本发明的复合材料可以高效地负载HHC36并具备良好的生物相容性；同时该复合材料可实现抗菌剂HHC36的长效缓释，功能化表面的光热涂层在808nm激光照射下可快速杀菌；复合材料的微纳多级结构及聚多巴胺涂层可以协同高效促进骨组织的再生修复。

技术领域

本发明属于生物医用材料的技术领域，具体涉及一种负载HHC36的聚多巴胺功能化的羟基磷灰石复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

骨组织缺损是创伤骨科常见的临床问题，大面积的骨缺损处理不当会导致骨的不愈合甚至坏死。目前，骨缺损的治疗方法有自体骨移植和异体骨移植，但骨来源的短缺和排异反应一定程度上限制了其应用。新型多功能骨替代材料的开发成为该领域的研究热点。骨缺损修复的成功不仅取决于骨替代物与骨组织的有效整合，还取决于骨替代材料周围是否为无菌环境。细菌感染是外科手术后可能发生的最严重的并发症之一。据估计，尽管使用了严格的消毒操作程序，一次外科手术的感染率在0.5％到5％之间，二次手术的再感染率可高达10％。因此，开发既能高效促进骨再生修复，又能通过局部缓释持续抗菌的多功能生物材料对于解决感染性骨缺损的临床治疗难题具有重要意义。

随着细菌适应性的提高，传统抗生素的有效性不断受到威胁。阳离子抗菌肽(AMPs)广泛存在于生物体中，是免疫系统的重要组成部分，具有低毒，低免疫原性和快速杀菌活性以及基本不会使细菌产生耐药性等优点。然而，在体内由于蛋白酶水解或高离子强度等使AMPs易于降解或失活，AMPs在临床上的应用受到限制。对于外科手术而言，AMPs的局部递送是植入体周围感染治疗的理想解决方案，这是因为它具有更高的抗菌效率，更低的细菌耐药性以及更好地控制抗菌剂分布以避免全身毒性。

天然骨组织具有从纳米尺度到宏观层次的多级复杂构造，故其具有强大的力学性能和生物功能。因此，开发具有微/纳米多级结构的多功能型生物材料，模拟天然骨组织的组成、结构和性能，具有重要的临床应用前景。羟基磷灰石具有良好的生物相容性，低免疫原性，优异的成骨活性和pH依赖性降解，被广泛用作药物和生长因子的载体。此外，三维中空结构材料因独特的结构和超高的比表面积使其在药物递送中具有突出的性能。然而单纯的羟基磷灰石脆性大，力学稳定性较差。因此，通过仿生合成技术，可获得具有多级微/纳米结构、高比表面积和优异生物相容性的中空HA颗粒，并可通过聚多巴胺对其进行表面改性，这类HA微纳米颗粒可同时提供良好的骨修复性能和实现对抗菌剂的高效装载，故可用于多功能型感染性骨缺损治疗材料的开发。

文献(Wang,N.,et al.,Nisin-loaded polydopamine/hydroxyapatitecomposites:Biomimetic synthesis,and in vitro bioactivity and antibacterialactivity evaluations.Colloids and Surfaces A:Physicochemical and EngineeringAspects,2020.602:p.125101.)虽通过聚多巴胺作为模板剂实现羟基磷灰石的原位矿化，但形成的复合微球不具备介孔结构，释药速率较快，且未体现光热协同抗菌效果。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种负载HHC36的聚多巴胺功能化的羟基磷灰石复合材料及其制备方法和应用。

本发明针对现有感染性骨缺损治疗材料设计性能上存在的缺点和不足之处，提供了一种负载HHC36的聚多巴胺功能化的羟基磷灰石复合材料及其制备方法。