CN107412857B - 一种聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架及其制备方法 - Google Patents

一种聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于导管支架成型领域，具体涉及一种聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架及其制备方法。本发明采用聚己内酯、壳聚糖、羟基磷灰石为原料，利用溶剂挥发法制备得到聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架，所述复合导管支架具有波状表面，同时还具有良好的生物相容性、力学性能和细胞亲和性，有利于神经细胞的黏附和迁移，促进受损神经的修复，能够满足神经修复的基本要求；本发明所述制备方法简单，成本低廉，制备效率较高，具有巨大的潜在应用价值。

Description

一种聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架及其制备 方法
技术领域
本发明属于导管支架成型领域，具体涉及一种聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架及其制备方法。
背景技术
外周神经通常会受到身体伤害，这通常是由运输和建设造成的事故，自然灾害和战争伤害等创伤以及手术的医源性副作用，估计大概2.8％的创伤患者受到周围神经损伤的影响，其中许多患有终身残疾。目前，对于修复神经缺损的方法主要有如下几种：直接修复、自/异体移植和使用神经导管。自体移植是目前对于较大神经损伤最好的修复手段，是神经修复领域的黄金标准。但由于自体神经来源有限，容易造成其直径与损伤神经无法匹配，造成供区神经受损、功能缺失以及引发一些炎症的发生，对身体造成损害。同种异体移植虽然来源相对广泛但容易发生免疫排斥反应，这将使修复受损神经难度加大。所以，用神经修复导管桥接离断神经的研究受到广泛的关注。
神经导管的使用可追溯到1882年，科学家利用一个空心骨管来修复狗体内30mm的神经损伤。在接下来的时间里，神经导管得到较大的发展。理想的神经支架必须满足许多生物学和物理化学要求，其中生物相容性，生物降解性，渗透性，生物力学性质是主要方面。
在早期，人们用一些不可降解的材料来制备神经修复导管，如聚四氟乙烯、聚氯乙烯和硅胶等。这些材料制备成的的神经导管具有较好的渗透性，具有半透膜的性质，能允许小分子通过，从而使神经修复时能从导管外获得足够的营养物质，并防止纤维疤痕组织的侵入。但由于其无法在体内正常降解，导致其在完成神经修复后仍留于人体内，会造成炎症的发生。长期下去会压迫重塑神经并释放毒素，对人体造成危害。Johansson等用多孔硅胶管修复大鼠5mm长的坐骨神经缺损，术后6周显示神经再生良好；认为该多孔硅胶导管有利于营养物质代谢，有利于缺损神经修复。但是硅胶非降解性神经导管修复距离较短，而且由于长期存在于人体内会造成神经压迫，产生毒素，需二次手术取出，不是理想的神经修复材料。
后来，可降解高分子的出现，使神经修复导管得到进一步发展。PLA、PGA和PCL在周围神经组织工程中得到广泛的应用，具有良好的生物相容性。Yucel等报道显示，将PLA、PGA、3-羟基丁酸-CO-3-羟基戊酸共聚物制备纳米神经导管。该导管具有良好的生物相容性，有利于诱导支持细胞和神经元细胞迁移及同向生长。但可降解材料在植入后，会释放酸性物质，降解速率难以控制，机械性能不稳定。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的不足，目的在于提供一种聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架及其制备方法。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架的制备方法，包括如下步骤：
(1)将壳聚糖溶于醋酸中，磁力搅拌至充分溶解后，进行高速离心，取上清液；调节上清液pH为7，静置一段时间，至壳聚糖完全析出；用真空泵抽滤，收集滤膜上的壳聚糖；
(2)将步骤(1)所得壳聚糖加入到NaOH溶液中，并进行油浴加热发生脱乙酰反应；反应完成后，静置冷却至室温；将溶液加入到纯水中，静置沉淀，再倒去上清液，如此反复几次以去除NaOH；再用真空泵多次抽滤，直至溶液为中性，经冷冻干燥后得到脱乙酰化的壳聚糖，备用；
(3)取步骤(2)所得脱乙酰化的壳聚糖、羟基磷灰石溶解于冰醋酸中，同时取一定聚己内酯溶解于冰醋酸溶液中，于磁力搅拌条件下将两种溶液在模具中混合，得到澄清透明的均一相溶液，最后浓缩溶液呈凝胶状，即得到聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架。
按上述方案，步骤(1)所述高速离心的转速为12000rmp，时间为9min。
按上述方案，步骤(2)所述脱乙酰反应的温度为90℃，时间为2.5h。
按上述方案，步骤(2)所述NaOH溶液的浓度为1mol/L。
按上述方案，所述步骤(3)所述脱乙酰化的壳聚糖、聚己内酯和羟基磷灰石的质量比为20～30：70～80：4～8。
按上述方案，所述均一相溶液中醋酸的体积浓度为70％～80％。
按上述方案，所述羟基磷灰石的粒径为29μm，纯度为99％；所述聚己内酯重均分子量为55000。
上述制备方法制备所得聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架。
本发明的有益效果：本发明采用聚己内酯、壳聚糖、羟基磷灰石为原料，利用溶剂挥发法制备得到聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架，所述复合导管支架具有波状表面，同时还具有良好的生物相容性、力学性能和细胞亲和性，有利于神经细胞的黏附和迁移，促进受损神经的修复，能够满足神经修复的基本要求；本发明所述制备方法简单，成本低廉，制备效率较高，具有巨大的潜在应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例所制备聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架10k倍扫面电子显微镜(SEM)照片。
图2是本发明实施例所制备聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架5k倍扫面电子显微镜(SEM)照片。
图3是本发明实施例所制备聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架2k倍扫面电子显微镜(SEM)照片。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
将3g壳聚糖溶于250ml体积浓度为1％醋酸溶液中，用磁力搅拌器搅拌俩小时左右；将壳聚糖溶液倒入离心管内进行离心，高速离心8～10min，转速为10000rmp；收集完全部上清液后，向其中滴加NaOH溶液调节pH，并用pH计测试，使其pH值在7左右，静置10min，至壳聚糖完全析出；用真空泵抽滤，收集滤膜上的壳聚糖；将纯化的壳聚糖中加入到NaOH溶液中，打开磁力搅拌器，移至油浴槽进行油浴加热，温度设定为90℃，搅拌2.5小时，进行脱乙酰反应；反应完成后，静置冷却至室温；向溶液中加入纯水，静置沉淀，再倒去上清液，如此反复几次以去除NaOH，再用真空泵抽滤，重复多次进行抽滤，直至溶液为中性，冷冻干燥，得到脱乙酰的壳聚糖，备用。精确称量2.1g聚己内酯和0.15g羟基磷灰石溶解在20mL冰醋酸中；精确称量0.75g脱乙酰的壳聚糖溶解在冰醋酸溶液中，保证醋酸的浓度在80％左右；于磁力搅拌器上边搅拌边将两种溶液混合，得到澄清透明的均一相溶液后浓缩溶液呈凝胶状，即得到聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架。所制得复合材料的拉伸强度为28.52Mpa，断裂伸长率为106.8％，水接触角为52°。
实施例2
将3g壳聚糖溶于250ml体积浓度为1％醋酸溶液中，用磁力搅拌器搅拌俩小时左右；将壳聚糖溶液倒入离心管内进行离心，高速离心8～10min，转速为10000rmp；收集完全部上清液后，向其中滴加NaOH溶液调节pH，并用pH计测试，使其pH值在7左右，静置10min，至壳聚糖完全析出；用真空泵抽滤，收集滤膜上的壳聚糖；将纯化的壳聚糖中加入到NaOH溶液中，打开磁力搅拌器，移至油浴槽进行油浴加热，温度设定为90℃，搅拌2.5小时，进行脱乙酰反应；反应完成后，静置冷却至室温；向溶液中加入纯水，静置沉淀，再倒去上清液，如此反复几次以去除NaOH，再用真空泵抽滤，重复多次进行抽滤，直至溶液为中性，冷冻干燥，得到脱乙酰的壳聚糖，备用。精确称量1.38g聚己内酯和0.24g羟基磷灰石溶解在20mL冰醋酸中；精确称量1.38g脱乙酰的壳聚糖溶解在冰醋酸溶液中，保证醋酸的浓度在78％左右；于磁力搅拌器上边搅拌边将两种溶液混合，得到澄清透明的均一相溶液后浓缩溶液呈凝胶状，即得到聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架。所制得复合材料的拉伸强度为26.48Mpa，断裂伸长率为85.36％，水接触角为45°。
实施例3
将3g壳聚糖溶于250ml体积浓度为1％醋酸溶液中，用磁力搅拌器搅拌俩小时左右；将壳聚糖溶液倒入离心管内进行离心，高速离心8～10min，转速为10000rmp；收集完全部上清液后，向其中滴加NaOH溶液调节pH，并用pH计测试，使其pH值在7左右，静置10min，至壳聚糖完全析出；用真空泵抽滤，收集滤膜上的壳聚糖；将纯化的壳聚糖中加入到NaOH溶液中，打开磁力搅拌器，移至油浴槽进行油浴加热，温度设定为90℃，搅拌2.5小时，进行脱乙酰反应；反应完成后，静置冷却至室温；向溶液中加入纯水，静置沉淀，再倒去上清液，如此反复几次以去除NaOH，再用真空泵抽滤，重复多次进行抽滤，直至溶液为中性，冷冻干燥，得到脱乙酰的壳聚糖，备用。精确称量2.4g聚己内酯和0.12g羟基磷灰石溶解在20mL冰醋酸中；精确称量0.48g脱乙酰的壳聚糖溶解在冰醋酸溶液中，保证醋酸的浓度在75％左右；于磁力搅拌器上边搅拌边将两种溶液混合，得到澄清透明的均一相溶液后浓缩溶液呈凝胶状，即得到聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架。所制得复合材料的拉伸强度为28.85Mpa，断裂伸长率为112.32％，水接触角为57°。
实施例4
将3g壳聚糖溶于250ml体积浓度为1％醋酸溶液中，用磁力搅拌器搅拌俩小时左右；将壳聚糖溶液倒入离心管内进行离心，高速离心8～10min，转速为10000rmp；收集完全部上清液后，向其中滴加NaOH溶液调节pH，并用pH计测试，使其pH值在7左右，静置10min，至壳聚糖完全析出；用真空泵抽滤，收集滤膜上的壳聚糖；将纯化的壳聚糖中加入到NaOH溶液中，打开磁力搅拌器，移至油浴槽进行油浴加热，温度设定为90℃，搅拌2.5小时，进行脱乙酰反应；反应完成后，静置冷却至室温；向溶液中加入纯水，静置沉淀，再倒去上清液，如此反复几次以去除NaOH，再用真空泵抽滤，重复多次进行抽滤，直至溶液为中性，冷冻干燥，得到脱乙酰的壳聚糖，备用。精确称量1.8g聚己内酯和0.18g羟基磷灰石溶解在20mL冰醋酸中；精确称量1.02g脱乙酰的壳聚糖溶解在冰醋酸溶液中，保证醋酸的浓度在70％左右；于磁力搅拌器上边搅拌边将两种溶液混合，得到澄清透明的均一相溶液后浓缩溶液呈凝胶状，即得到聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架。所制得复合材料的拉伸强度为27.81Mpa，断裂伸长率为97.25％，水接触角为48°。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的实例，而并非对实施方式的限制。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而因此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将壳聚糖溶于醋酸中，磁力搅拌至充分溶解后，进行高速离心，取上清液；调节上清液pH为7，静置一段时间，至壳聚糖完全析出；用真空泵抽滤，收集滤膜上的壳聚糖；
（2）将步骤（1）所得壳聚糖加入到NaOH溶液中，并进行油浴加热发生脱乙酰反应；反应完成后，静置冷却至室温；将溶液加入到纯水中，静置沉淀，再倒去上清液，如此反复几次以去除NaOH；再用真空泵多次抽滤，直至溶液为中性，经冷冻干燥后得到脱乙酰化的壳聚糖，备用；
（3）取步骤（2）所得脱乙酰化的壳聚糖、羟基磷灰石溶解于冰醋酸中，同时取一定聚己内酯溶解于冰醋酸溶液中，于磁力搅拌条件下将两种溶液在模具中混合，得到澄清透明的均一相溶液，最后浓缩溶液呈凝胶状，即得到聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架，所述脱乙酰化的壳聚糖、聚己内酯和羟基磷灰石的质量比为20~30：70~80：4~8，所述羟基磷灰石的粒径为29μm，纯度为99%；所述聚己内酯重均分子量为55000。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述油浴加热的温度为90℃，时间为2.5h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述NaOH溶液的浓度为1mol/L。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述均一相溶液中醋酸的体积浓度为70%~80%。
5.权利要求1~4任一所述制备方法制备所得聚己内酯/壳聚糖/羟基磷灰石复合导管支架。
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GR01 Patent grant
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