[发明专利]一种孔径可控的天然高分子基3D多孔复合支架的制备方法

摘要

本发明提供了一种孔径可控的天然高分子基3D多孔复合支架的制备方法。该方法首先制备氨基化明胶，结合两次去溶剂法制得氨基化明胶纳米颗粒，并以该颗粒作为Pickering高内相乳液的稳定剂，将氨基化明胶、双醛淀粉溶于去离子水中构成乳液的连续相，有机溶剂为分散相，经均质乳化处理形成水包油型的Pickering高内相乳液，再通过分子间的共价交联反应，使得乳液连续相得以固定，最后通过溶剂挥发去除分散相而获得一种孔径可控的3D多孔复合支架。本发明采用Pickering乳液模板法，以氨基化明胶纳米颗粒为稳定剂，以天然高分子为基材，解决了目前多孔支架孔径不可控、材料难降解以及降解产物毒害组织细胞的问题。本发明制备的多孔支架在组织工程领域具有良好的应用前景。

主权项

1.一种孔径可控的天然高分子基3D多孔复合支架的制备方法，其特征在于，步骤如下：（1）氨基化明胶的制备：称取一定量B型明胶加入到0.1 M的磷酸缓冲液中（pH 5.0），配制成2~5 wt%的B型明胶溶液；按改性剂乙二胺、羧基活化剂碳化二亚胺盐酸盐（EDC）与B型明胶的质量比为（2.4~4.0）:（0.25~0.75）:1，将乙二胺和EDC分别先后加入到B型明胶溶液中，盐酸调节pH至5.0，37 °C搅拌反应1~3 h，透析2~4 d，经低温预冷冻‑冷冻干燥得到氨基化明胶；（2）氨基化明胶纳米颗粒的制备：配制2.5~5 wt%氨基化明胶水溶液；第一次加入去溶剂化试剂丙酮，取上层白色悬浮液复溶于蒸馏水中，并用盐酸调节溶液酸碱度为酸性，随后将上述溶液于37 °C恒温搅拌，同时第二次滴加去溶剂化试剂丙酮；滴加结束后，加入交联剂戊二醛，戊二醛用量为氨基化明胶固体质量的6~12 wt%，于37 °C下搅拌反应3~14 h，在12500 g离心力条件下离心30 min，得到氨基化明胶纳米颗粒粗产品，并将该粗产品复溶于30 vol%丙酮溶液中继续离心纯化2~4次，最后将氨基化明胶纳米颗粒溶于蒸馏水中，用旋转蒸发仪于37 °C缓慢去除残余丙酮，得到改性明胶纳米颗粒；（3）双醛淀粉的制备：配制5~10 wt%的可溶性玉米淀粉水溶液，在温度60~90 °C条件下搅拌糊化30~60 min；按高碘酸钠与玉米淀粉的质量比为（1~2）:1，将高碘酸钠溶于上述玉米淀粉溶液中，并用硫酸调节其pH为 2~4，30 °C条件下反应4~6 h，然后用蒸馏水和丙酮交替抽提、过滤，最后干燥、粉碎得白色固体粉末即为双醛淀粉；（4）3D多孔复合支架材料的制备：将氨基化明胶和经糊化处理的双醛淀粉加入到蒸馏水（连续相）中，超声震荡，使其充分溶解，然后加入稳定剂氨基化明胶纳米颗粒，混合均匀，其中氨基化明胶纳米颗粒、氨基化明胶、双醛淀粉、水的质量比为（0.0025~0.03）:（0.01~0.1）:（0.01~0.05）:1；接着在8000~15000 rpm的搅拌条件下将连续相与分散相（油相）按体积比为1:（4~9）混合，高速乳化0.5~5 min，得到O/W型的Pickering乳液；然后将上述乳液于室温下反应3~5 d，37 °C缓慢挥发1~2 d去除分散相，最后经低温预冷冻后冷冻干燥，即得3D多孔复合支架材料。