CN109985276A - 一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜及其制备方法 - Google Patents

一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜及其制备方法，厚度为0.1～0.3mm，纳米二氧化硅与高分子材料的质量比为1：2～4；所述高分子材料为聚N‑异丙基丙烯酰胺‑聚己内酯‑聚乙二醇共聚物、聚己内酯、聚乳酸、聚乙交酯和胶原中的一种或两种；本发明的纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜的机械强度高，生物相容性好，降解速度适中，能够起到很好的物理屏障作用，防止快速生长的成纤细胞迁移到伤口部位，为缓慢生长的骨组织提供再生空间，是具有广泛应用前景的引导骨再生复合多孔膜。

Description

一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜及其 制备方法
技术领域
本发明涉及引导骨再生膜技术领域，具体说是一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜及其制备方法。
背景技术
引导骨再生GBR作为一种常见的治疗方法，用于治疗由感染或外伤引起的牙槽骨或下颌骨病变，引导骨再生膜是为了在伤口部位创造一个隔离空间，这样有利于骨细胞的增殖和促进新骨的形成。引导骨再生膜所起的作用为物理屏障，防止快速生长的成纤细胞迁移到伤口部位，并为缓慢生长的骨组织提供再生空间。引导骨再生膜需要同时具有良好的生物降解性和可吸收性，强度高并且细胞附着性高，但是目前市场上的引导骨再生膜很难同时满足以上条件，如聚四氟乙烯膜虽然强度高，但是不可降解，必须通过二次手术去除，增加了病人感染的危险；聚己内酯膜由于其疏水性和降解速率慢，因此细胞附着力低，而且降解速率慢增加了病人对引导骨再生膜的过敏反应概率。
因此，生物降解速度适中，可吸收性好，强度高，细胞附着力高的引导骨再生膜亟待开发。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜及其制备方法。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜，厚度为0.1～0.3mm，纳米二氧化硅与高分子材料的质量比为1：2～4；所述高分子材料为聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物、聚己内酯、聚乳酸、聚乙交酯和胶原中的一种或两种；
其中聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物按照以下步骤制备得到：①在反应瓶中加入ε-己内酯、聚乙二醇和辛酸亚锡溶解于溶剂中，通入氮气，在125～135℃下搅拌反应8～10小时，得到反应液，将反应液溶解于水中，透析2～3天，将透析液冷冻干燥得到聚己内酯-聚乙二醇共聚物；ε-己内酯、聚乙二醇和辛酸亚锡的质量比为3～5：1：0.01～0.05；所述溶剂为甲苯、二氯甲烷或乙醇；
②将步骤①所得聚己内酯-聚乙二醇共聚物溶解于有机溶剂中，在0～5℃下加入三乙胺和丙烯酰氯，升温至35～45℃，在氮气范围下搅拌反应30～60分钟，减压蒸馏后干燥，得到聚己内酯-聚乙二醇二丙烯酸酯；聚己内酯-聚乙二醇共聚物、三乙胺和丙烯酰氯的质量比为5～10：1～3：1；所述有机溶剂为甲苯、苯或二氯甲烷；
③将聚N-异丙基丙烯酰胺和步骤②所得聚己内酯-聚乙二醇二丙烯酸酯溶解于二甲基亚砜中，向其中加入偶氮二异丁腈，在氮气下升温至70～80℃反应10～15小时，减压蒸馏后干燥，得到聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物；聚N-异丙基丙烯酰胺、聚己内酯-聚乙二醇二丙烯酸酯和偶氮二异丁腈的质量比为1～3：1～3：0.01～0.05。
优选的，高分子材料中至少含有聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物。
优选的，所述高分子材料为聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物和聚乳酸按照质量比1～5：1～5组成。
优选的，纳米二氧化硅与高分子材料的质量比为1：3。
优选的，纳米二氧化硅按照以下步骤得到：在搅拌下，向氨水乙醇溶液中加入正硅酸四乙酯，在20～30℃下反应30～60分钟，然后保持2～5℃静置8～10小时，过滤，依次用乙醇和乙醇超纯水溶液洗涤滤饼2～3次，得到纳米二氧化硅；其中氨水乙醇溶液中氨水的体积分数为5～8％，乙醇超纯水溶液由体积为1～2：1～2的乙醇和超纯水组成。
优选的，所述高分子材料为聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物和聚乳酸按照质量比3：1组成。
本发明还包括一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜的制备方法，包括以下步骤：
⑴将高分子材料溶解于2,2,2-三氟乙醇水溶液中，向其中加入十二烷基硫酸钠和纳米二氧化硅，搅拌分散8～10小时，得到混合液；2,2,2-三氟乙醇水溶液的质量浓度为75～85％；高分子材料、2,2,2-三氟乙醇水溶液、十二烷基硫酸钠和纳米二氧化硅的质量比为2～4：90～100：0.1～0.5：1；
所述高分子材料为聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物、聚己内酯、聚乳酸、聚乙交酯和胶原中的一种或两种；
⑵将步骤⑴所得混合液采用静电纺丝法制备纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜。
优选的制备方法，静电纺丝法的具体步骤为，将步骤⑴所得混合液送入玻璃注射器，通过管道连接内径为0.5mm的钝端喷嘴，由压力泵驱动，其中喷嘴到收集板的距离为15～25cm，电压为18～22kV，进料量为1.5～2.5ml/h。
优选的制备方法，2,2,2-三氟乙醇水溶液的质量浓度为80％。
优选的制备方法，高分子材料、2,2,2-三氟乙醇水溶液、十二烷基硫酸钠和纳米二氧化硅的质量比为3：95：0.3：1。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明的纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜，采用二氧化硅和高分子材料经过静电纺丝得到，其中高分子材料中聚己内酯的疏水性通过与其它亲水性聚合物共聚或共混改善，并且通过高分子材料中亲水疏水平衡，提高了高分子材料的细胞附着性；本发明的纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜的机械强度高，生物相容性好，降解速度适中，能够起到很好的物理屏障作用，防止快速生长的成纤细胞迁移到伤口部位，为缓慢生长的骨组织提供再生空间，是具有广泛应用前景的引导骨再生复合多孔膜。
本发明优选的方案采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅颗粒，得到的颗粒均匀，将粒径控制在0.1～0.125μm范围内。
本发明的制备方法采用三氟乙醇水溶液作为溶剂，溶解聚合物，并使用十二烷基硫酸钠作为表面活性剂；三氟乙醇与聚合物链发生强烈的相互作用，导致聚合物链膨胀，聚合物基体疏松，这种效应使得二氧化硅纳米颗粒在聚合物中的分散性得到改善，混合溶剂中的水可以增加溶液的介电常数，使得静电纺纤维表面无缺陷。
附图说明
图1为聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物(PNAM-PCL-PEG)的核磁氢谱图。
具体实施方式
本发明的目的是提供一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜及其制备方法，通过以下技术方案实现：
聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物(PNAM-PCL-PEG)的结构式为
其中m：n＝1：4～1：3，x：y＝4：1～5：1；核磁氢谱图如图1所示，1.13ppm处的尖峰对应的是PNAM支链中甲基异丙基上的质子。4.00ppm处的弱峰与PNAM中的CH质子有关。3.64ppm处的尖峰对应的是嵌段共聚物中PEG单元中的-CH2-CH2-O-的质子。4.05ppm处的弱峰与PCL-PEG连接处的-O-CH2-CH2-的质子有关。
本发明的一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜的孔径一般在5～50μm。
以下结合具体实施例来对本发明作进一步的描述。
实施例1
一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜，厚度为0.1mm，纳米二氧化硅与高分子材料的质量比为1：2；所述高分子材料为聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物；
其中聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物按照以下步骤制备得到：
①在反应瓶中加入3kgε-己内酯、1kg聚乙二醇和0.01kg辛酸亚锡溶解于溶剂中，通入氮气，在125℃下搅拌反应8小时，得到反应液，将反应液溶解于水中，透析2天，将透析液冷冻干燥得到聚己内酯-聚乙二醇共聚物；
②取1.5kg步骤①所得聚己内酯-聚乙二醇共聚物溶解于有机溶剂中，在0℃下加入0.3kg三乙胺和0.3kg丙烯酰氯，升温至35℃，在氮气范围下搅拌反应30分钟，减压蒸馏后干燥，得到聚己内酯-聚乙二醇二丙烯酸酯；
③将1.5kg聚N-异丙基丙烯酰胺和1.5kg步骤②所得聚己内酯-聚乙二醇二丙烯酸酯溶解于二甲基亚砜中，向其中加入0.015kg偶氮二异丁腈，在氮气下升温至70℃反应10小时，减压蒸馏后干燥，得到聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物。
实施例2
一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜，厚度为0.3mm，纳米二氧化硅与高分子材料的质量比为1：4；所述高分子材料为聚己内酯和聚乳酸按照质量比1:3组成。
实施例3
一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜，厚度为0.15mm，纳米二氧化硅与高分子材料的质量比为1：2.5；所述高分子材料为聚乳酸和胶原按照质量比1:1.5组成。
实施例4
一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜，厚度为0.2mm，纳米二氧化硅与高分子材料的质量比为1：3.5；所述高分子材料为聚己内酯和聚乙交酯按照质量比2.5:1组成；
纳米二氧化硅按照以下步骤得到：在搅拌下，向氨水乙醇溶液中加入正硅酸四乙酯，在22℃下反应50分钟，然后保持3℃静置8.5小时，过滤，依次用乙醇和乙醇超纯水溶液洗涤滤饼2次，得到纳米二氧化硅；其中氨水乙醇溶液中氨水的体积分数为6％，乙醇超纯水溶液由体积为2：1的乙醇和超纯水组成。
实施例5
一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜，厚度为0.25mm，纳米二氧化硅与高分子材料的质量比为1：4；所述高分子材料为聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物和胶原按照质量比3:1组成；
纳米二氧化硅按照以下步骤得到：在搅拌下，向氨水乙醇溶液中加入正硅酸四乙酯，在30℃下反应60分钟，然后保持5℃静置10小时，过滤，依次用乙醇和乙醇超纯水溶液洗涤滤饼3次，得到纳米二氧化硅；其中氨水乙醇溶液中氨水的体积分数为8％，乙醇超纯水溶液由体积为1：2的乙醇和超纯水组成；
其中聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物按照以下步骤制备得到：
①反应瓶中加入5kgε-己内酯、1kg聚乙二醇和0.05kg辛酸亚锡溶解于溶剂中，通入氮气，在135℃下搅拌反应10小时，得到反应液，将反应液溶解于水中，透析3天，将透析液冷冻干燥得到聚己内酯-聚乙二醇共聚物；所述溶剂为甲苯；
②将5kg步骤①所得聚己内酯-聚乙二醇共聚物溶解于有机溶剂中，在5℃下加入1.5kg三乙胺和0.5kg丙烯酰氯，升温至45℃，在氮气范围下搅拌反应60分钟，减压蒸馏后干燥，得到聚己内酯-聚乙二醇二丙烯酸酯；所述有机溶剂为二氯甲烷；
③将3kg聚N-异丙基丙烯酰胺和1kg步骤②所得聚己内酯-聚乙二醇二丙烯酸酯溶解于二甲基亚砜中，向其中加入0.05kg偶氮二异丁腈，在氮气下升温至80℃反应15小时，减压蒸馏后干燥，得到聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物。
实施例6
一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜，厚度为0.2mm，纳米二氧化硅与高分子材料的质量比为1：3，所述高分子材料为聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物和聚乳酸按照质量比1：3组成；
纳米二氧化硅按照以下步骤得到：在搅拌下，向氨水乙醇溶液中加入正硅酸四乙酯，在20℃下反应30分钟，然后保持2℃静置8小时，过滤，依次用乙醇和乙醇超纯水溶液洗涤滤饼2次，得到纳米二氧化硅；其中氨水乙醇溶液中氨水的体积分数为5％，乙醇超纯水溶液由体积为1：1的乙醇和超纯水组成；
其中聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物按照以下步骤制备得到：
①反应瓶中加入4kgε-己内酯、1kg聚乙二醇和0.03kg辛酸亚锡溶解于溶剂中，通入氮气，在130℃下搅拌反应9小时，得到反应液，将反应液溶解于水中，透析2.5天，将透析液冷冻干燥得到聚己内酯-聚乙二醇共聚物；所述溶剂为甲苯；
②将4kg步骤①所得聚己内酯-聚乙二醇共聚物溶解于有机溶剂中，在3℃下加入1kg三乙胺和0.5kg丙烯酰氯，升温至40℃，在氮气范围下搅拌反应40分钟，减压蒸馏后干燥，得到聚己内酯-聚乙二醇二丙烯酸酯；所述有机溶剂为二氯甲烷；
③将2kg聚N-异丙基丙烯酰胺和2kg步骤②所得聚己内酯-聚乙二醇二丙烯酸酯溶解于二甲基亚砜中，向其中加入0.03kg偶氮二异丁腈，在氮气下升温至75℃反应12小时，减压蒸馏后干燥，得到聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物；聚N-异丙基丙烯酰胺、聚己内酯-聚乙二醇二丙烯酸酯和偶氮二异丁腈的质量比为2：2：0.03。
实施例7
实施例1所述的一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜的制备方法，包括以下步骤：
⑴将2高分子材料溶解于2,2,2-三氟乙醇水溶液中，向其中加入十二烷基硫酸钠和纳米二氧化硅，搅拌分散8小时，得到混合液；2,2,2-三氟乙醇水溶液的质量浓度为75％；高分子材料、2,2,2-三氟乙醇水溶液、十二烷基硫酸钠和纳米二氧化硅的质量比为2：90：0.1：1；
所述高分子材料为聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物；
⑵将步骤⑴所得混合液采用静电纺丝法制备纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜。
实施例8
实施例2所述的一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜的制备方法，包括以下步骤：
⑴将高分子材料溶解于2,2,2-三氟乙醇水溶液中，向其中加入十二烷基硫酸钠和纳米二氧化硅，搅拌分散10小时，得到混合液；2,2,2-三氟乙醇水溶液的质量浓度为85％；高分子材料、2,2,2-三氟乙醇水溶液、十二烷基硫酸钠和纳米二氧化硅的质量比为4：100：0.5：1；
所述高分子材料为聚己内酯和聚乳酸按照质量比1:3组成；
⑵将步骤⑴所得混合液采用静电纺丝法制备纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜；静电纺丝法的具体步骤为，将步骤⑴所得混合液送入玻璃注射器，通过管道连接内径为0.5mm的钝端喷嘴，由压力泵驱动，其中喷嘴到收集板的距离为15cm，电压为18kV，进料量为1.5ml/h。
实施例9
实施例3所述的一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜的制备方法，包括以下步骤：
⑴高分子材料溶解于2,2,2-三氟乙醇水溶液中，向其中加入十二烷基硫酸钠和纳米二氧化硅，搅拌分散8.5小时，得到混合液；2,2,2-三氟乙醇水溶液的质量浓度为80％；高分子材料、2,2,2-三氟乙醇水溶液、十二烷基硫酸钠和纳米二氧化硅的质量比为2.5：93：0.2：1；
所述高分子材料为聚乳酸和胶原按照质量比1:1.5组成；
⑵将步骤⑴所得混合液采用静电纺丝法制备纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜；静电纺丝法的具体步骤为，将步骤⑴所得混合液送入玻璃注射器，通过管道连接内径为0.5mm的钝端喷嘴，由压力泵驱动，其中喷嘴到收集板的距离为25cm，电压为22kV，进料量为2.5ml/h。
实施例10
实施例4所述的一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜的制备方法，包括以下步骤：
⑴高分子材料溶解于2,2,2-三氟乙醇水溶液中，向其中加入十二烷基硫酸钠和纳米二氧化硅，搅拌分散9.5小时，得到混合液；2,2,2-三氟乙醇水溶液的质量浓度为82％；高分子材料、2,2,2-三氟乙醇水溶液、十二烷基硫酸钠和纳米二氧化硅的质量比为3.5：100：0.5：1；
所述高分子材料为聚己内酯和聚乙交酯按照质量比2.5:1组成；
⑵将步骤⑴所得混合液采用静电纺丝法制备纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜；静电纺丝法的具体步骤为，将步骤⑴所得混合液送入玻璃注射器，通过管道连接内径为0.5mm的钝端喷嘴，由压力泵驱动，其中喷嘴到收集板的距离为18cm，电压为19kV，进料量为1.8ml/h。
实施例11
实施例5所述的一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜的制备方法，包括以下步骤：
⑴高分子材料溶解于2,2,2-三氟乙醇水溶液中，向其中加入十二烷基硫酸钠和纳米二氧化硅，搅拌分散9小时，得到混合液；2,2,2-三氟乙醇水溶液的质量浓度为78％；高分子材料、2,2,2-三氟乙醇水溶液、十二烷基硫酸钠和纳米二氧化硅的质量比为4：94：0.2：1；
所述高分子材料为聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物和胶原按照质量比3:1组成；
⑵将步骤⑴所得混合液采用静电纺丝法制备纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜；静电纺丝法的具体步骤为，将步骤⑴所得混合液送入玻璃注射器，通过管道连接内径为0.5mm的钝端喷嘴，由压力泵驱动，其中喷嘴到收集板的距离为22cm，电压为21kV，进料量为2.2ml/h。
实施例12
实施例6所述的一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜的制备方法，包括以下步骤：
⑴高分子材料溶解于2,2,2-三氟乙醇水溶液中，向其中加入十二烷基硫酸钠和纳米二氧化硅，搅拌分散9小时，得到混合液；2,2,2-三氟乙醇水溶液的质量浓度为80％；高分子材料、2,2,2-三氟乙醇水溶液、十二烷基硫酸钠和纳米二氧化硅的质量比为3：95：0.3：1；
所述高分子材料为聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物和聚乳酸按照质量比1：3组成；
⑵将步骤⑴所得混合液采用静电纺丝法制备纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜；静电纺丝法的具体步骤为，将步骤⑴所得混合液送入玻璃注射器，通过管道连接内径为0.5mm的钝端喷嘴，由压力泵驱动，其中喷嘴到收集板的距离为20cm，电压为20kV，进料量为2.0ml/h。
采用万能电子试验机对实施例7～实施例12制得的纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜的机械性质进行测试，测试速度为10mm/mm，结果如表1所示。
表1机械性质测试结果表
拉伸强度/MPa 断裂伸长率/％
实施例7 4.23 102.26
实施例8 4.02 92.56
实施例9 3.95 90.45
实施例10 3.94 90.40
实施例11 4.34 112.25
实施例12 4.56 118.72
对实施例12的纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜进行牙槽骨缺损动物实验，选用Wistar大鼠25只，6周龄，体重200～300g，雌性，SPF级，动物饲养于清洁级实验室，自由进食消毒固体饲料(含钙0.1％、磷0.4％、维生素D 2000IU/kg)，饮消毒水，室温控制在18～20℃，湿度56％左右。
麻醉大鼠后固定于手术台上，常规消毒，于上颌一侧第一磨牙区加2％利多卡因局部麻醉，于该侧第一磨牙近中区先行牙龈翻瓣，再用牙科电钻将此部位牙槽骨去除，去除的牙槽骨长3mm，宽2mm，深2mm，填充骨粉后，将复合多孔膜覆盖于骨粉及牙槽骨上方，最后将牙龈覆盖于膜上，对齐后轻微按压固定。每组动物右侧为实验侧，在填充骨粉后覆盖复合多孔膜；左侧作为空白对照侧。在填充骨粉后，直接进行牙龈缝合。
术后立即给予大鼠庆大霉素0.4万U/kg，肌肉注射，每天一次，连续3天，同时给予大叔灯光保暖，并密切观察其各项生命指征至完全清醒，待各项生命指征平稳后放入笼中，试验期间每天进行肉眼观察，观察是否出现伤口裂开、感染及膜暴露等，分别于2周、1月、2月、3月、5月处死5只大鼠，完整摘取下颌骨作大体观察及x线记录。
实验结果：
②有创口均愈合良好，无感染、血肿或坏死现象发生。
②实验侧在术后2周～1个月，复合多孔膜仍保持完整，与深面组织稍有粘连，缺损区有新骨样组织形成及骨桥连接；术后2～3个月，复合多孔膜逐渐吸收变薄、破碎，缺损区大部分为新生骨组织充填；术后5个月，复合多孔膜已完全被吸收，缺损区完全为新生骨组织充填。
空白对照侧在术后2周～1个月，缺损区黏膜稍显内陷，其内主要为纤维结缔组织充填；术后2～3个月，缺损区底部有新生骨组织形成，近牙槽嵴顶主要为纤维结缔组织；术后5个月，缺损区逐渐为新生骨组织充填，近牙槽嵴顶仍可见部分纤维结缔组织。
实验结果表明，本发明所述复合多孔膜使动物伤口愈合好，复合多孔膜隔离软组织侵入缺损区的作用明显，有利于骨细胞的增殖，从而能促进新生骨组织生长。

Claims (10)

1.一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜，其特征在于：厚度为0.1~0.3mm，纳米二氧化硅与高分子材料的质量比为1：2~4；所述高分子材料为聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物、聚己内酯、聚乳酸、聚乙交酯和胶原中的一种或两种；
其中聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物按照以下步骤制备得到：在反应瓶中加入ɛ-己内酯、聚乙二醇和辛酸亚锡溶解于溶剂中，通入氮气，在125~135℃下搅拌反应8~10小时，得到反应液，将反应液溶解于水中，透析2~3天，将透析液冷冻干燥得到聚己内酯-聚乙二醇共聚物；ɛ-己内酯、聚乙二醇和辛酸亚锡的质量比为3~5：1：0.01~0.05；所述溶剂为甲苯、二氯甲烷或乙醇；
将步骤所得聚己内酯-聚乙二醇共聚物溶解于有机溶剂中，在0~5℃下加入三乙胺和丙烯酰氯，升温至35~45℃，在氮气范围下搅拌反应30~60分钟，减压蒸馏后干燥，得到聚己内酯-聚乙二醇二丙烯酸酯；聚己内酯-聚乙二醇共聚物、三乙胺和丙烯酰氯的质量比为5~10：1~3：1；所述有机溶剂为甲苯、苯或二氯甲烷；
将聚N-异丙基丙烯酰胺和步骤所得聚己内酯-聚乙二醇二丙烯酸酯溶解于二甲基亚砜中，向其中加入偶氮二异丁腈，在氮气下升温至70~80℃反应10~15小时，减压蒸馏后干燥，得到聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物；聚N-异丙基丙烯酰胺、聚己内酯-聚乙二醇二丙烯酸酯和偶氮二异丁腈的质量比为1~3：1~3：0.01~0.05。
2.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜，其特征在于：高分子材料中至少含有聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物。
3.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜，其特征在于：所述高分子材料为聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物和聚乳酸按照质量比1~5：1~5组成。
4.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜，其特征在于：纳米二氧化硅与高分子材料的质量比为1：3。
5.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜，其特征在于：纳米二氧化硅按照以下步骤得到：在搅拌下，向氨水乙醇溶液中加入正硅酸四乙酯，在20~30℃下反应30~60分钟，然后保持2~5℃静置8~10小时，过滤，依次用乙醇和乙醇超纯水溶液洗涤滤饼2~3次，得到纳米二氧化硅；其中氨水乙醇溶液中氨水的体积分数为5~8%，乙醇超纯水溶液由体积为1~2：1~2的乙醇和超纯水组成。
6.根据权利要求3所述的一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜，其特征在于：所述高分子材料为聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物和聚乳酸按照质量比3：1组成。
7.权利要求1所述的一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将高分子材料溶解于2,2,2-三氟乙醇水溶液中，向其中加入十二烷基硫酸钠和纳米二氧化硅，搅拌分散8~10小时，得到混合液；2,2,2-三氟乙醇水溶液的质量浓度为75~85%；高分子材料、2,2,2-三氟乙醇水溶液、十二烷基硫酸钠和纳米二氧化硅的质量比为2~4：90~100：0.1~0.5：1；
所述高分子材料为聚N-异丙基丙烯酰胺-聚己内酯-聚乙二醇共聚物、聚己内酯、聚乳酸、聚乙交酯和胶原中的一种或两种；
将步骤所得混合液采用静电纺丝法制备纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜。
8.根据权利要求7所述的一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜的制备方法，其特征在于：静电纺丝法的具体步骤为，将步骤⑴所得混合液送入玻璃注射器，通过管道连接内径为0.5mm的钝端喷嘴，由压力泵驱动，其中喷嘴到收集板的距离为15~25cm，电压为18~22kV，进料量为1.5~2.5ml/h。
9.根据权利要求7所述的一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜的制备方法，其特征在于：2,2,2-三氟乙醇水溶液的质量浓度为80%。
10.根据权利要求7所述的一种纳米二氧化硅/高分子材料引导骨再生复合多孔膜的制备方法，其特征在于：高分子材料、2,2,2-三氟乙醇水溶液、十二烷基硫酸钠和纳米二氧化硅的质量比为3：95：0.3：1。
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