CN103342014B - 可控生物降解的plga内孔梯度膜及其制备工艺 - Google Patents
可控生物降解的plga内孔梯度膜及其制备工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103342014B CN103342014B CN201310294390.3A CN201310294390A CN103342014B CN 103342014 B CN103342014 B CN 103342014B CN 201310294390 A CN201310294390 A CN 201310294390A CN 103342014 B CN103342014 B CN 103342014B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- film
- porous
- plga7525
- plga5050
- plga6535
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
本发明涉及一种可控生物降解的PLGA内孔梯度膜及其制备工艺，该PLGA内孔梯度膜为外部光滑而内部多孔的中心对称结构，由以下7层厚度为10～50μm且等大等厚的薄膜顺序排列并压制而成：PLGA5050薄膜、多孔PLGA6535薄膜、多孔PLGA7525薄膜、多孔PLGA8515薄膜、多孔PLGA7525薄膜、多孔PLGA6535薄膜及PLGA5050薄膜。与现有技术相比，本发明的PLGA内孔梯度膜表面光滑而内部多孔，自外向内(至一半厚度处)聚合单体的质量百分含量呈梯度分布；克服了PLGA在降解过程中的质量突降，整体降解曲线平缓稳定无突释，内孔的存在使降解过程适当加快，成品的降解速度可控，机械强度较高；本发明简单易行，所得产品质量稳定，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物可降解材料及其制备工艺，尤其是涉及一种可控生物降解的PLGA内孔梯度膜及其制备工艺，属于组织修复材料、药物缓释材料、局部药物传递的辅助材料技术。
背景技术
乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)又名乳酸-羟乙醇酸共聚物、丙交酯乙交酯共聚物、聚乙丙交酯等，是一种生物可降解高分子材料。由于具备易于合成、质量稳定、生物兼容性好、生物可降解性好、机械强度优良、降解速度可调节性好和良好的可塑性等特性，PLGA被美国食品和药品管理局(FDA)批准为可用于组织修复和药物缓释等方面的安全性材料，已广泛应用于生物医学领域中，如：皮肤移植，伤口缝合，体内植入，微纳米粒等。
PLGA由两种单体乳酸(PLA)和羟基乙酸(PGA)共聚而成，其降解程度随单体比不同而不同。PLGA的降解速率可由其分子量和共聚物的组成比例来调控。PGA比例越高则越易降解，完成降解所需时间越短，但机械强度越低，如PLGA5050。反之，PLA含量较高的系列如PLGA7525和PLGA8515有很好的机械强度，但降解时间较长。此类高聚物在降解过程中历经整体水解，通常会导致降解后期出现延迟性的质量突降(突释)，由此突然增加的酸性降解产物可致环境组织的pH值产生较大幅度的降低，并起到自催化作用，增强PLGA内部的亲水性，进一步加速降解过程。
溶剂浇铸/粒子沥滤技术由MiKos(美国专利US5514378)提出，该技术使用有机溶剂和氯化钠、糖类晶体等不溶于有机溶剂的颗粒作为致孔剂，空隙尺寸可调，是最简便、应用最广泛的方法之一，可应用于制备三维多孔细胞支架，空隙较高且具有内部连通性，可用于载药和细胞培养，但不能满足局部药物传递所需的微型辅助支撑且快速降解的要求。
中国专利CN1857730公开了一种带微孔的PLGA多腔体，其微孔结构有助于克服现有植入式缓释给药系统存在的初期释药滞后和中期突释现象。该发明需采用UV-LIGA技术在聚二甲基硅氧烷(PDMS)模具上加工出制备微针的模具，通过电镀制备出所需直径的微针，用微针对封装薄膜扎孔，得到多孔薄膜。所得微孔的尺寸小、精准可控，但对设备和操作要求较高。
有研究者将两种不同单体质量比的PLGA—PLGA5050(Mw为60000)和PLGA7525(Mw为200000)以不同比例混合，采用溶剂浇铸法构成了8层膜结构，通过实验研究和理论模拟，认为梯度膜具有无突释降解的优势(Hongze Liu,M.Q.,Xinghua Zhu,and Zhiyong Wei,Degradation experiments and modeling of PLGA blendand gradient films.Materials Science Forum,2011.685:p.331-334.)。但尚未考察更多的PLGA系列和含孔膜的降解行为。
此外，尚无关于PLGA仅需借助自身结构修饰和简单的设备与操作即可实现降解无突释、机械强度适中、且浸润时间可有效缩短的专利。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可控生物降解的PLGA内孔梯度膜及其制备工艺，该PLGA内孔梯度膜在降解过程中避免突释的发生，优化PLGA的降解行为，具有足够的机械强度，同时缩短浸润时间，加快降解速率。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种可控生物降解的PLGA内孔梯度膜，该PLGA内孔梯度膜为外部光滑而内部多孔的中心对称结构，由以下7层厚度为10～50μm且等大等厚的薄膜顺序排列并压制而成：PLGA5050薄膜、多孔PLGA6535薄膜、多孔PLGA7525薄膜、多孔PLGA8515薄膜、多孔PLGA7525薄膜、多孔PLGA6535薄膜及PLGA5050薄膜。
所述的PLGA5050薄膜由PLGA5050通过溶剂浇铸法制成；
所述的多孔PLGA6535薄膜、多孔PLGA7525薄膜及多孔PLGA8515薄膜分别由多孔PLGA6535、多孔PLGA7525及多孔PLGA8515通过粒子沥滤法制成。
所述的PLGA5050由重量比为50:50的乳酸与羟基乙酸共聚而成；
所述的多孔PLGA6535由重量比为65:35的乳酸与羟基乙酸共聚而成；
所述的多孔PLGA7525由重量比为75:25的乳酸与羟基乙酸共聚而成；
所述的多孔PLGA8515由重量比为85:15的乳酸与羟基乙酸共聚而成。
所述的PLGA5050薄膜为无孔薄膜。
所述的多孔PLGA6535薄膜、多孔PLGA7525薄膜及多孔PLGA8515薄膜的孔隙率为30％～70％，孔径为10～100μm。
一种可控生物降解的PLGA内孔梯度膜的制备工艺，包括以下步骤：
(1)采用溶剂浇铸法，以PLGA5050为原料制备PLGA5050薄膜；
(2)采用粒子沥滤法，分别以多孔PLGA6535、多孔PLGA7525及多孔PLGA8515为原料制备多孔PLGA6535薄膜、多孔PLGA7525薄膜及多孔PLGA8515薄膜；
(3)在模具中依次摆放7层切割成等大等厚的PLGA5050薄膜、多孔PLGA6535薄膜、多孔PLGA7525薄膜、多孔PLGA8515薄膜、多孔PLGA7525薄膜、多孔PLGA6535薄膜及PLGA5050薄膜，逐层铺平压紧，调温至120～200℃，调压至300～650Pa，稳定10分钟，液压成型后冷却至室温，即得PLGA内孔梯度膜。
步骤(1)所述的采用溶剂浇铸法，以PLGA5050为原料制备PLGA5050薄膜的具体步骤如下：
将PLGA5050颗粒溶解于三氯甲烷中，常温搅拌处理得均匀溶液，取溶液均匀涂抹于盖玻片表面，真空干燥，去除多余溶剂制得PLGA5050薄膜。
步骤(2)所述的采用粒子沥滤法，分别以多孔PLGA6535、多孔PLGA7525及多孔PLGA8515为原料制备多孔PLGA6535薄膜、多孔PLGA7525薄膜及多孔PLGA8515薄膜的具体步骤如下：
分别将多孔PLGA6535颗粒、多孔PLGA7525颗粒及多孔PLGA8515颗粒与粒径为10～100μm的致孔剂共溶于三氯甲烷中，常温搅拌处理得均匀溶液，取溶液均匀涂抹于盖玻片表面，真空干燥制得中间薄膜，再使用去离子水浸出致孔剂，再真空干燥制得多孔PLGA6535薄膜、多孔PLGA7525薄膜及多孔PLGA8515薄膜。
所述的致孔剂为氯化钠。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
(1)本发明的PLGA内孔梯度膜表面光滑而内部多孔，自外向内(至一半厚度处)聚合单体的质量百分含量呈梯度分布(乳酸含量递增，羟基乙酸含量递减)。
(2)本发明的PLGA内孔梯度膜克服了PLGA在降解过程中的质量突降，整体降解曲线平缓稳定无突释，内孔的存在使降解过程适当加快，成品的降解速度可控，机械强度较高。
(3)本发明简单易行，所得产品质量稳定，具有广阔的应用前景。
(4)本发明的PLGA内孔梯度膜的整体降解曲线平缓稳定无突释、降解速度可控。
(5)本发明的PLGA内孔梯度膜的机械强度较高。
附图说明
图1为PLGA内孔梯度膜的分解结构示意图；
图2为PLGA内孔梯度膜的失重曲线图。
图中：1为PLGA5050薄膜，2为多孔PLGA6535薄膜，3为多孔PLGA7525薄膜，4为多孔PLGA8515薄膜。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种可控生物降解的PLGA内孔梯度膜，如图1所示，该PLGA内孔梯度膜为外部光滑而内部多孔的中心对称结构，由以下7层厚度为10～50μm且等大等厚的薄膜顺序排列并压制而成：PLGA5050薄膜1、多孔PLGA6535薄膜2、多孔PLGA7525薄膜3、多孔PLGA8515薄膜4、多孔PLGA7525薄膜3、多孔PLGA6535薄膜2及PLGA5050薄膜1。
其中，PLGA5050薄膜由PLGA5050通过溶剂浇铸法制成；多孔PLGA6535薄膜、多孔PLGA7525薄膜及多孔PLGA8515薄膜分别由多孔PLGA6535、多孔PLGA7525及多孔PLGA8515通过粒子沥滤法制成。PLGA5050由重量比为50:50的乳酸与羟基乙酸共聚而成；多孔PLGA6535由重量比为65:35的乳酸与羟基乙酸共聚而成；多孔PLGA7525由重量比为75:25的乳酸与羟基乙酸共聚而成；多孔PLGA8515由重量比为85:15的乳酸与羟基乙酸共聚而成。
其中，PLGA5050薄膜为无孔薄膜。多孔PLGA6535薄膜、多孔PLGA7525薄膜及多孔PLGA8515薄膜的孔隙率为30％～70％，孔径为10～100μm。
一种可控生物降解的PLGA内孔梯度膜的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将Mw为39000的PLGA50503.5A颗粒溶于15％(wt/v)的三氯甲烷溶剂中，常温搅拌，溶解充分后制得均匀溶液。取约0.1mL液体均匀涂抹于盖玻片表面，置于通风橱内风干12h，后在10～25MPa条件下用真空泵抽真空6h，去除多余溶剂后制得厚度约10μm的PLGA5050薄膜。
(2)将Mw为121000的PLGA65357E颗粒分别和氯化钠粉末(致孔剂)以质量比10:3共溶于10％(wt/v)的三氯甲烷溶剂中，常温搅拌，溶解充分后得均匀溶液，取约0.1mL溶液均匀涂抹于盖玻片表面，置于通风橱内风干12h，后在10～25MPa条件下用真空泵抽真空6h，去除多余溶剂后制得约10μm的中间薄膜。后在去离子水中浸没8h，浸出致孔剂氯化钠，重复上述的风干和真空干燥过程。制得厚度约10μm的孔隙率为30％，孔径为10～100μm的多孔PLGA6535薄膜。
(3)将Mw为114000的PLGA75257E颗粒分别和氯化钠粉末以质量比2:1共溶于8％(wt/v)的三氯甲烷溶剂中，常温搅拌，溶解充分后得均匀溶液，取约0.1mL溶液均匀涂抹于盖玻片表面，置于通风橱内风干12h，后在10～25MPa条件下用真空泵抽真空6h，去除多余溶剂后制得约10μm的中间薄膜。后在去离子水中浸没8h，浸出致孔剂氯化钠，重复上述的风干和真空干燥过程。制得厚度约10μm的孔隙率为50％，孔径为10～100μm的多孔PLGA7525薄膜。
(4)将Mw为109000的PLGA85157E颗粒分别和氯化钠粉末以质量比10:7共溶于5％(wt/v)的三氯甲烷溶剂中，常温搅拌，溶解充分后得均匀溶液，取约0.1mL溶液均匀涂抹于盖玻片表面，置于通风橱内风干12h，后在10～25MPa条件下用真空泵抽真空6h，去除多余溶剂后制得约10μm的薄膜。后在去离子水中浸没8h，浸出致孔剂氯化钠，重复上述的风干和真空干燥过程。制得厚度约10μm的孔隙率为70％，孔径为10～100μm的多孔PLGA8515薄膜。
(5)在模具中依次摆放7层切割成等大的厚度均为10μm的薄膜(PLGA5050薄膜、多孔PLGA6535薄膜、多孔PLGA7525薄膜、多孔PLGA8515薄膜、多孔PLGA7525薄膜、多孔PLGA6535薄膜及PLGA5050薄膜)，逐层铺平压紧。使用液压仪升温加压至120～200℃和300～650Pa，稳定10分钟，液压成型后冷却至室温，即得PLGA内孔梯度膜。
上述步骤(2)～步骤(4)中致孔剂氯化钠粉末的尺寸为10～100μm。
对本实施例制备得到的PLGA内孔梯度膜进行失重测试，其过程为：将待测产品PLGA内孔梯度膜浸没于磷酸盐缓冲溶液中(PBS)，冻干称量。记录不同时刻下，待测产品的剩余质量与原始质量的比值。PLGA内孔梯度膜的失重曲线图如图2所示，图2中记录了一例降解实验中不同时间点(天数)对应的样品质量损失。从图中，可以看出PLGA内孔梯度膜的整体降解曲线平缓稳定无突释、降解速度可控。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种可控生物降解的PLGA内孔梯度膜，其特征在于，该PLGA内孔梯度膜为外部光滑而内部多孔的中心对称结构，由以下7层厚度为10～50μm且等大等厚的薄膜顺序排列并压制而成：PLGA5050薄膜、多孔PLGA6535薄膜、多孔PLGA7525薄膜、多孔PLGA8515薄膜、多孔PLGA7525薄膜、多孔PLGA6535薄膜及PLGA5050薄膜；
所述的PLGA5050薄膜为无孔薄膜；
所述的多孔PLGA6535薄膜、多孔PLGA7525薄膜及多孔PLGA8515薄膜的孔隙率为30％～70％，孔径为10～100μm；
所述的PLGA5050薄膜由PLGA5050通过溶剂浇铸法制成；所述的PLGA5050由重量比为50:50的乳酸与羟基乙酸共聚而成；
所述的多孔PLGA6535薄膜、多孔PLGA7525薄膜及多孔PLGA8515薄膜分别由多孔PLGA6535、多孔PLGA7525及多孔PLGA8515通过粒子沥滤法制成；
所述的多孔PLGA6535由重量比为65:35的乳酸与羟基乙酸共聚而成；
所述的多孔PLGA7525由重量比为75:25的乳酸与羟基乙酸共聚而成；
所述的多孔PLGA8515由重量比为85:15的乳酸与羟基乙酸共聚而成。
2.一种如权利要求1所述的可控生物降解的PLGA内孔梯度膜的制备工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
(1)采用溶剂浇铸法，以PLGA5050为原料制备PLGA5050薄膜；
(2)采用粒子沥滤法，分别以多孔PLGA6535、多孔PLGA7525及多孔PLGA8515为原料制备多孔PLGA6535薄膜、多孔PLGA7525薄膜及多孔PLGA8515薄膜；
(3)在模具中依次摆放7层切割成等大等厚的PLGA5050薄膜、多孔PLGA6535薄膜、多孔PLGA7525薄膜、多孔PLGA8515薄膜、多孔PLGA7525薄膜、多孔PLGA6535薄膜及PLGA5050薄膜，逐层铺平压紧，调温至120～200℃，调压至300～650Pa，稳定10分钟，液压成型后冷却至室温，即得PLGA内孔梯度膜；
步骤(1)所述的采用溶剂浇铸法，以PLGA5050为原料制备PLGA5050薄膜的具体步骤如下：
将PLGA5050颗粒溶解于三氯甲烷中，常温搅拌处理得均匀溶液，取溶液均匀涂抹于盖玻片表面，真空干燥，去除多余溶剂制得PLGA5050薄膜；
步骤(2)所述的采用粒子沥滤法，分别以多孔PLGA6535、多孔PLGA7525及多孔PLGA8515为原料制备多孔PLGA6535薄膜、多孔PLGA7525薄膜及多孔PLGA8515薄膜的具体步骤如下：
分别将多孔PLGA6535颗粒、多孔PLGA7525颗粒及多孔PLGA8515颗粒与粒径为10～100μm的致孔剂共溶于三氯甲烷中，常温搅拌处理得均匀溶液，取溶液均匀涂抹于盖玻片表面，真空干燥制得中间薄膜，再使用去离子水浸出致孔剂，再真空干燥制得多孔PLGA6535薄膜、多孔PLGA7525薄膜及多孔PLGA8515薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310294390.3A CN103342014B (zh) | 2013-07-12 | 2013-07-12 | 可控生物降解的plga内孔梯度膜及其制备工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310294390.3A CN103342014B (zh) | 2013-07-12 | 2013-07-12 | 可控生物降解的plga内孔梯度膜及其制备工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103342014A CN103342014A (zh) | 2013-10-09 |
| CN103342014B true CN103342014B (zh) | 2015-08-05 |
Family
ID=49276861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310294390.3A Active CN103342014B (zh) | 2013-07-12 | 2013-07-12 | 可控生物降解的plga内孔梯度膜及其制备工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103342014B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101746024B1 (ko) * | 2016-07-14 | 2017-06-12 | 경북대학교 산학협력단 | 다공성 코팅층이 코팅된 마이크로니들과 이것의 제조 방법 그리고 마이크로니들이 구비된 마이크로니들패치 |
| CN110105730B (zh) * | 2019-04-30 | 2021-07-13 | 大川(清新)塑料制品有限公司 | 一种复合高强型聚乳酸梯度膜材料的制备方法 |
| CN111731671A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-10-02 | 四川汇利实业有限公司 | 一种液体药品包装袋用复合材料 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101440165B (zh) * | 2007-11-19 | 2011-05-04 | 上海华酝化工科技有限公司 | 可生物降解的柔韧性聚乳酸合金薄膜及其制备 |
| EP2450066A1 (en) * | 2010-10-19 | 2012-05-09 | Protip Sas | New hybrid implant |
| CN102018993B (zh) * | 2010-12-07 | 2013-08-14 | 天津大学 | 一种孔径呈梯度分布的多孔支架及其制备方法 |
| EP2508212A1 (en) * | 2011-04-05 | 2012-10-10 | Universitätsklinikum Freiburg | Biocompatible and biodegradable gradient layer system for regenerative medicine and for tissue support |
-
2013
- 2013-07-12 CN CN201310294390.3A patent/CN103342014B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103342014A (zh) | 2013-10-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ng et al. | Development of polyelectrolyte chitosan-gelatin hydrogels for skin bioprinting | |
| Chen et al. | 3D printing of multifunctional hydrogels | |
| Wang et al. | Engineering interconnected 3D vascular networks in hydrogels using molded sodium alginate lattice as the sacrificial template | |
| Yeong et al. | Comparison of drying methods in the fabrication of collagen scaffold via indirect rapid prototyping | |
| Nakamatsu et al. | Processing and characterization of porous structures from chitosan and starch for tissue engineering scaffolds | |
| EP2439227B1 (en) | Method of forming a multi-polymer hydrogel article | |
| Yu et al. | Evaluation of a polyvinyl alcohol‐alginate based hydrogel for precise 3D bioprinting | |
| CN107320780B (zh) | 一种中空管结构的多层水凝胶及其制备方法与应用 | |
| Zhang et al. | Inverse opal scaffolds for applications in regenerative medicine | |
| Chen et al. | A novel scalable fabrication process for the production of dissolving microneedle arrays | |
| Dai et al. | Multi-membrane hydrogel fabricated by facile dynamic self-assembly | |
| Mi et al. | A novel thermoplastic polyurethane scaffold fabrication method based on injection foaming with water and supercritical carbon dioxide as coblowing agents | |
| CN103342014B (zh) | 可控生物降解的plga内孔梯度膜及其制备工艺 | |
| CN105643839B (zh) | 用于制备微针芯片的模具及其制备方法 | |
| Gong et al. | Biomimetic design and fabrication of porous chitosan–gelatin liver scaffolds with hierarchical channel network | |
| CN104888284A (zh) | 溶胀型空心丝素蛋白微针给药系统及其制备方法 | |
| Vrana et al. | Cell encapsulation within PVA‐based hydrogels via freeze‐thawing: A one‐step scaffold formation and cell storage technique | |
| Ma et al. | In situ photocrosslinked hyaluronic acid and poly (γ-glutamic acid) hydrogels as injectable drug carriers for load-bearing tissue application | |
| Tan et al. | Design and fabrication of a non-clogging scaffold composed of semi-permeable membrane | |
| Duan et al. | Versatile fabrication of arbitrarily shaped multi-membrane hydrogels suitable for biomedical applications | |
| Nagarajan et al. | Sacrificial mold-assisted 3D printing of stable biocompatible gelatin scaffolds | |
| Wang et al. | Biomimic trained immunity‐MSCs delivery microcarriers for acute liver failure regeneration | |
| CN113144289A (zh) | 一种具有定向诱导周围神经再生功能的丝素蛋白/聚乳酸复合支架及其制备方法 | |
| Sadeqi et al. | Cost-effective fabrication of chitosan microneedles for transdermal drug delivery | |
| Davoodi et al. | Template‐enabled biofabrication of thick 3D tissues with patterned perfusable macrochannels |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |