[发明专利]一种银纳米粒-胶原蛋白明胶支架材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种银纳米粒‑胶原蛋白明胶支架材料的制备方法，属于生物医学材料领域，以高生物亲和性与可降解性的Ⅰ型胶原蛋白为主体材料，在Ⅰ型胶原蛋白的基础上，通过接枝修饰聚(ε‑己内酯)，制备得到具有强度和弹性特征的韧性水凝胶，具体的，以丙烯酰化的胶原蛋白与聚己内酯‑2‑溴异丁酸‑2‑羟乙酯为共聚单体，对胶原蛋白进行聚合改性，通过加入银纳米粒促进新骨形成，制备得到一种兼具生物相容性、优良的机械弹韧性的明胶支架材料，促进各种成骨细胞的成骨分化，促进牙槽骨再生或骨折后的成骨。

技术领域

本发明涉及生物医学材料领域，具体涉及一种银纳米粒-胶原蛋白明胶支架材料及其制备方法。

背景技术

慢性牙周炎会导致牙龈炎症、牙周组织破坏、牙槽骨丢失，甚至牙齿的脱落，是造成健康人失牙的最主要因素之一。根据口腔流行病学调查结果显示，35～44岁牙龈牙周疾病的总患病率为97.2％，而67～74岁牙龈牙周疾病总患病率高达99.4％。牙周疾病不仅是引起成年人牙齿脱落的首要原因，更是影响心脏、肺、肾等重要脏器功能的重要因素。据国外研究报道，牙周炎患者发生冠心病和中风的几率分别为牙周正常者的1.4倍和2.1倍。牙周炎患者发生慢性肺部感染及肺功能降低的几率是健康人的2倍。目前我国已逐渐步入老龄化社会，牙周疾病成为严重危害人民口腔健康和生命质量的致病因素；因牙周组织缺损造成的牙齿缺失是危害人民健康的普遍问题，严重影响人们的饮食、发音、美观和身心健康。

临床上获得牙周组织再生的研究重点是支架材料的使用，这种支架材料的作用是组织种子细胞在牙根表面定植，并且给牙周组织的再生留有一定的空间，但现有的支架材料并不能确保其能促进新骨形成，反而材料的存在会阻碍拔牙创的正常愈合过程。

在促进折骨愈合方面，现有技术多以单一的天然凝胶材料作为支架材料以促进成骨，如壳聚糖、纤维蛋白、明胶、透明质酸等，具有无毒以及优良的生物相容性、贴附性和降解性能，抗原性也较低，但单一凝胶材料的修复效果较为受限，还存在生物力学强度较差、机械性能不足的缺陷。

发明内容

针对上述问题中的至少一种，本发明提供一种银纳米粒-胶原蛋白明胶支架材料及其制备方法。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种银纳米粒-胶原蛋白明胶支架材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、胶原蛋白改性

(1)称取Ⅰ型胶原蛋白并溶解在二甲基甲酰胺溶剂中，充分搅拌后，在冰水浴条件下，搅拌加入无水三乙胺，保持搅拌和冰水浴条件，然后逐滴加入丙烯酰氯的二氯甲烷溶液，滴加完毕后继续搅拌反应1-2h，再在室温条件下继续搅拌反应20-24h，反应完成后将混合体系置于蒸馏水中进行透析以净化产物，透析完成后进行冷冻干燥，得到产物A；

其中，所述Ⅰ型胶原蛋白与所述无水三乙胺、丙烯酰氯的质量比例为10：(0.45-0.48)：(0.68-0.70)；

(2)分别称取异溴丁酸羟乙酯和无水ε-己内酯并充分溶解在甲苯溶剂中，加入辛酸亚锡作为催化剂，封闭反应体系，充氮除氧后，保持在氮气气氛下，升温至100-110℃并保温搅拌反应6-12h，冷却至室温后通入空气，将反应体系加入到冷的甲醇溶液中，充分搅拌至无沉淀析出，滤出沉淀并以冷的甲醇溶液洗涤，真空干燥后得到产物B；

其中，所述异溴丁酸羟乙酯与所述无水ε-己内酯、所述辛酸亚锡的质量比例为(4.3-4.5)：100：(10-11)；

(3)分别称取所述产物A、所述产物B和溴化亚铜并溶解在二甲亚砜溶剂中，充分混合后将混合体系循环冻融若干次，加入五甲基二亚乙基三胺的二甲亚砜溶液，充分混合后将混合体系继续循环冻融若干次，再将混合体系在70℃下搅拌反应6h，加入去离子水稀释后将混合体系置于蒸馏水中进行透析以净化产物，透析完成后进行冷冻干燥，得到改性胶原蛋白；