CN104758983A

CN104758983A - 一种载bFGF鱼胶原基复合材料及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN104758983A
Application number: CN201510166258.3A
Authority: CN
Inventors: 陈名懋; 黄玉清; 张其清; 曹欢; 王建华; 伍久林
Original assignee: Fuzhou University
Current assignee: Fuzhou University
Priority date: 2015-04-10
Filing date: 2015-04-10
Publication date: 2015-07-08
Anticipated expiration: 2035-04-10
Also published as: CN104758983B

Abstract

本发明公开了一种载bFGF鱼胶原基复合材料及其制备方法和应用，由鱼胶原蛋白、壳聚糖、硫酸软骨素与载bFGF的PLGA微球组成，应用于皮肤、牙周组织病缺损修复，具有良好的生物相容性和促进组织修复性能，且制备过程简单，具有广泛的推广应用价值。

Description

一种载bFGF鱼胶原基复合材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于生物医用材料应用领域，具体涉及一种载bFGF鱼胶原基复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

鱼胶原具有良好的生物相容性与生物可降解性，其氨基酸组成与陆生哺乳动物胶原无明显差异，且不存在猪、牛来源胶原的人畜共患传染病，且植入体内无毒副作用和刺激性，能促进细胞增殖，加快创面愈合。然而，目前鱼胶原的相关研究主要集中在胶原的提取、鉴定及理化性能分析方面，有关其用作生物医用材料的研究，尤其是在组织病缺损再生修复方面的应用研究较少。

壳聚糖是天然多糖中唯一的碱性多糖，具有良好的生物相容性、生物可降解性、抗菌性、无毒性、低免疫原性、吸湿性、促凝血、防粘连等特点。硫酸软骨素是一种从动物喉骨、鼻软骨、气管等富含硫酸软骨素的软骨组织中提取的黏多糖，具有良好的生物相容性与抗炎、加速伤口愈合等作用。将鱼胶原、壳聚糖与硫酸软骨素复合制成的膜材料可提高鱼胶原膜材料的力学性能与生物学稳定性，有望用于皮肤、牙周等组织病缺损的再生修复。

碱性成纤维生长因子（bFGF）对各种创面是一种多功能的细胞生长因子，能促进组织再生、刺激新生血管形成、改善血液循环、加速病缺损组织修复的功能。但是生长因子易降解、半衰期短，且其生物活性的发挥具有剂量依赖性，故须反复大剂量使用，价格昂贵。利用PLGA微球包载bFGF生长因子，不仅能保持bFGF的生物活性，而且能达到控缓释效果。

本发明结合了天然鱼胶原、壳聚糖和硫酸软骨素的优点，利用PLGA微球包载bFGF生长因子，制备了一种具有促进组织再生修复作用的载bFGF鱼胶原基复合材料，该材料具有良好的生物相容性与促进组织修复性能，可应用于皮肤、牙周等组织病缺损修复。

发明内容

本发明的目的在于提供一种载bFGF鱼胶原基复合材料及其制备方法和应用，该复合材料具有良好的生物相容性和促进组织修复性能，且其制备过程简单、价廉易得，在皮肤、牙周组织病缺损修复中具有广泛的推广应用价值。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种载bFGF鱼胶原基复合材料是由鱼胶原蛋白、壳聚糖、硫酸软骨素与载bFGF的PLGA微球组成；所述的鱼胶原蛋白与壳聚糖的质量比为1:1-9:1，复合材料中硫酸软骨素的质量百分数为1-10%，载bFGF的PLGA微球的质量百分数为10-50%。

所述的鱼胶原蛋白为鱼鳞或鱼皮胶原蛋白，所述的鱼为草鱼、鳙鱼、鲢鱼、鲤鱼、罗非鱼、鲶鱼中一种。

制备方法包括如下步骤：

1）将鱼胶原蛋白与壳聚糖溶解于0.2-2wt.%的醋酸溶液，经蒸馏水透析、冷冻干燥得到鱼胶原-壳聚糖复合膜；

2）将鱼胶原-壳聚糖复合膜在90-110℃下热交联4-24 h后，在含硫酸软骨素的交联剂溶液中交联2-12 h，经蒸馏水反复清洗至中性，冷冻干燥，得到鱼胶原-壳聚糖-硫酸软骨素复合膜；

3）以bFGF水溶液为内水相、PLGA的二氯甲烷溶液为油相、PVA水溶液为外水相，通过复乳法制备载bFGF的PLGA微球；

4）将载bFGF的PLGA微球溶液均匀滴在鱼胶原-壳聚糖-硫酸软骨素复合膜两侧，经冷冻干燥、γ射线灭菌，得到无菌的载bFGF鱼胶原基复合材料。

步骤2）所述的交联剂为甲醛、戊二醛、碳化二亚胺、环氧化合物、京尼平、原花青素中的一种或几种。

步骤2）所述的交联剂溶液中交联剂的体积百分数为0.05-3％或质量体积百分比为0.05-0.5%。

所述的载bFGF鱼胶原基复合材料应用于制备皮肤、牙周组织病缺损修复材料。

本发明的显著优点在于：制备的载bFGF鱼胶原基复合材料具有良好的生物相容性和促进组织修复性能，且制备过程简单，具有广泛的推广应用价值。

附图说明

图1是载bFGF鱼胶原基复合材料的场发射扫描电镜图。

具体实施方式

实施例1：一种载bFGF鱼胶原基复合材料的制备方法，具体步骤如下：

1）将0.2g鱼皮胶原与0.2g壳聚糖溶于1%的乙酸溶液，磁力搅拌4 h后，于蒸馏水透析24 h，冷冻干燥得到鱼胶原-壳聚糖复合膜。

2）将制备的鱼胶原-壳聚糖复合膜在105℃、真空度小于50 mmtor条件下热交联24 h；将热交联后的复合膜在50 mL 2-N-吗啉乙烷磺酸 (MES，50 mmol/L) 的40%乙醇中浸泡半小时，再于50 mmol /L MES、33 mmol /L 1-乙基-3- (3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)、8 mmol/L N-羟基丁二酰亚胺 (NHS)和含1%硫酸软骨素的40%乙醇溶液中交联4 h，经0.1M Na₂HPO₄、1M NaCl、2M NaCl、蒸馏水反复清洗至中性，冷冻干燥，制得交联后的鱼胶原-壳聚糖-硫酸软骨素复合膜。

3) 称取PLGA聚合物0.15g溶于3 mL二氯甲烷得到油相，将2 μg bFGF溶于300 μL 双蒸水后倒入油相中，高速匀质机20000 rpm 1 min得到初乳，待初乳稳定后，倒入2%聚乙烯醇（PVA）溶液，经匀质机8000 rpm 3 min得到复乳，常温下磁力搅拌除去二氯甲烷，8000 rpm离心15 min，双蒸水洗涤、离心3次，冷冻干燥得到载bFGF的 PLGA微球粉末。

4）将3）制得的载bFGF的PLGA微球分散于PBS溶液中，鱼胶原基复合膜制成直径为1 cm、高0.25-035 mm的圆柱体后，取100 μL分散液均匀滴在复合膜的两侧，冷冻干燥，经γ射线灭菌，得到无菌的载bFGF鱼胶原基复合材料，4℃保存备用。

实施例2：一种载bFGF鱼胶原基复合材料的制备方法，具体步骤如下：

1）将0.36g鱼胶原与0.04g壳聚糖溶于2%的乙酸溶液，磁力搅拌4 h后，于蒸馏水透析24h，冷冻干燥得到鱼胶原-壳聚糖复合膜。

2）将得到的鱼胶原-壳聚糖复合膜在105℃、真空度小于50 mmtor条件下热交联24 h；将热交联后的复合膜在50 mL含MES（50 mmol/L）的40%乙醇中浸泡半小时，再于50 mmol /L MES、33mmol /L EDC、8 mmol/L NHS和含2%硫酸软骨素的40%乙醇溶液中交联6 h，经0.1M Na₂HPO₄、1M NaCl、2M NaCl、蒸馏水反复清洗至中性，冷冻干燥，得到交联后的鱼胶原-壳聚糖-硫酸软骨素复合膜。

3) 称取PLGA聚合物0.15g溶于3 mL二氯甲烷中得到油相，将2 μg bFGF溶于300 μL双蒸水后倒入油相中，高速匀质机20000 rpm/min、1 min得到初乳，待初乳稳定后，倒入2%的PVA溶液，匀质机12000 rpm/min、3 min 得到复乳，常温下磁力搅拌除去二氯甲烷，8000 rpm离心15 min、双蒸水洗涤、离心3次，冷冻干燥得到载bFGF的PLGA微球粉末。

4）将3）制得的载bFGF的PLGA微球0.5 mg分散于PBS溶液中，鱼胶原基复合膜制成直径为1cm、高0.25-0.35 mm的圆柱体后，将分散液均匀滴在复合膜的两侧，冻干后，经γ射线灭菌，得到无菌的载bFGF鱼胶原基复合材料，4℃保存备用。

实施例3：载bFGF鱼胶原基复合材料的皮肤组织缺损修复作用，具体步骤如下：

1）实验分组：取9只SD雄性大鼠，体重180-220g, 实验分为两组: 鱼胶原基复合膜材料组与载bFGF鱼胶原基复合膜材料组。

2）手术操作：SD大鼠用3％戊巴比妥钠 (1mL/kg) 腹腔注射麻醉，麻醉后用固定器固定。刀片刮去小鼠背部毛发，分别于其背部两侧纵向左右切开2个约2 cm的切口，将材料植入伤口内，植入后分别用手术线缝合切口，用2.5%的聚维酮碘消毒伤口后，纱布包扎，连续三天注射50 μg/ml青霉素，术后分笼饲养。分别于2、4、6周观察伤口愈合情况。

3）实验结果：在不同时间对植入部位观察发现，两组植入部位愈合情况良好，在手术初期出现轻微红肿及凸起，两周后红肿慢慢消失，凸起渐渐平整，植入部位的毛开始长出，到了第六周凸起基本平整，毛基本长整齐，已难以与周围皮肤区分开；苏木精-伊红（HE）染色结果说明，术后六周，两组材料均已大部分降解并出现组织、血管和细胞长入，其中载bFGF鱼胶原基复合膜材料组伴随大量组织、血管和细胞长入，且炎症细胞基本消失。结果表明，载bFGF鱼胶原基复合膜材料组与鱼胶原基复合膜材料组均具有促进皮肤缺损组织修复作用，其中载bFGF鱼胶原基复合膜材料组的修复效果优于鱼胶原基复合膜材料组。

因此，本实验结果可初步证明：使用本发明的载bFGF鱼胶原基复合材料植入皮肤缺损部位，不会引起炎症与排斥反应，且具有促进皮肤组织缺损修复的作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种载bFGF鱼胶原基复合材料，其特征在于：由鱼胶原蛋白、壳聚糖、硫酸软骨素与载bFGF的PLGA微球组成；所述的鱼胶原蛋白与壳聚糖的质量比为1:1-9:1，复合材料中硫酸软骨素的质量百分数为1-10%，载bFGF的PLGA微球的质量百分数为10-50%。

2.根据权利要求1所述的载bFGF鱼胶原基复合材料，其特征在于：所述的鱼胶原蛋白为鱼鳞或鱼皮胶原蛋白，所述的鱼为草鱼、鳙鱼、鲢鱼、鲤鱼、罗非鱼、鲶鱼中一种。

3.一种制备如权利要求1所述的载bFGF鱼胶原基复合材料的方法，其特征在于：包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤2）所述的交联剂为甲醛、戊二醛、碳化二亚胺、环氧化合物、京尼平、原花青素中的一种或几种。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤2）所述的交联剂溶液中交联剂的体积百分数为0.05-3％或质量体积百分比为0.05-0.5%。

6.一种如权利要求1所述的载bFGF鱼胶原基复合材料的应用，其特征在于：所述的载bFGF鱼胶原基复合材料应用于制备皮肤、牙周组织病缺损修复材料。