WO2014107948A1 - 一种用于美容填充的微球组织工程支架及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于美容填充的微球组织工程支架及其制备方法。所述方法的工艺步骤如下：（1）制备聚氨酯微球：将异氰酸酯单体和低聚物二元醇加入反应容器中，于70~90℃反应1.5~3.5h后加入亲水扩链剂、粘度调节剂和催化剂，升温至45~55℃反应3~4h；将反应液在高速搅拌下加入成盐剂溶液中剪切乳化1~3.5h，用去离子水清洗微球后真空冷冻干燥；（2）制备聚氨酯微球支架：将聚氨酯微球分散于NaCl溶液中形成均一的乳浊液，将乳浊液注入模具内，于-50~-20℃冷冻干燥；（3）支架表面矿化处理：在缓速搅拌下将聚氨酯微球支架固定于含尿素酶的钙磷过饱和溶液中矿化处理2~24h，然后用去离子水冲洗支架12~24h并冷冻干燥。
Description
一种用于美容填充的微球组织工程支架及其制备方法 技术领域
本发明属于组织工程支架材料领域，特别涉及一种用于美容填充的微球组织工程支 架及其制备方法。
背景技术
近年来， 微球材料较多地用于美容注射用填充材料， 由于手术时无需切口， 操作简 单， 患者痛苦小， 符合现代人要求微创整形的需求， 所以微球材料一经应用就广受患者 欢迎。 但微球材料的流动性较大， 不能按照术前期望的那样局限在需要的位置， 而且可 能与机体间出现相互包裹，形成肉芽组织；在术后出现并发症时，要取出假体非常困难， 因而其应用受到了限制。目前用于美容整形的微球材料包括硅胶微球、琼脂葡聚糖微球、 聚乙烯醇多孔微球等， 但这些材料存在短期或长期的炎症反应， 如局部的低度炎症反应 (术后 2周）、 伤口修复反应 （术后 4周）及慢性异物反应 （术后 8个月）， 且流动性较 大， 固定的效果还有待提高， 因此迫切需要对微球材料的性能进行改进。
聚氨酯材料自 1937年问世以来， 由于其具有优良的抗凝血性能， 低毒性， 在临床 应用中具有良好的生物相容性， 无畸变作用， 无过敏反应， 因而在医学上的应用日益广 泛。 目前聚氨酯材料在医学方面应用较多的为聚氨酯弹性体， 主要用于制备医疗及保健 产品， 弹性较好的聚氨酯微孔泡沫体在美容整形方面应用广泛， 如聚氨酯人工皮肤、 聚 氨酯假体、 颌面修复材料等； 而目前国内外关于聚氨酯微球在生物学方面的研究则主要 集中于吸附分离、 药物载体以及酶和细胞的固定化等方向。 发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于美容填充的微球组织工程支 架及其制备方法， 所述方法制备的支架生物相容性良好， 固定效果提高， 且工艺操作简 单。
本发明所述用于美容填充的微球组织工程支架制备方法， 工艺步骤依次如下：
( 1 ) 聚氨酯微球的制备
①预聚反应
以异氰酸酯单体和低聚物二元醇为原料， 按异氰酸酯单体中的异氰酸酯基团与低聚 物二元醇中的羟基的摩尔比为 1.3 2.2: 1 计量异氰酸酯单体和低聚物二元醇， 将异氰酸 酯单体和低聚物二元醇加入反应容器中， 在搅拌下于常压、 70°C~90°C进行反应， 反应
时间为 1.5h~3.5h;
②扩链反应
在搅拌下将亲水扩链剂加入步骤①形成的反应液中， 并将其温度降至室温， 然后加 入粘度调节剂和催化剂， 当搅拌均匀后， 升温至 45°C~55°C， 保持前述搅拌速度在该温 度和常压下反应 3h~4 h，
所述亲水扩链剂的加入量为步骤①所述异氰酸酯单体中异氰酸酯基团摩尔量的 0.1 0.3倍， 所述粘度调节剂的加入量为步骤①所述异氰酸酯单体摩尔量的 0.5 5倍， 所 述催化剂的加入量为步骤①所述异氰酸酯单体质量的 0.01% -1%；
③中和乳化反应
将步骤②形成的反应液的温度降至室温，然后在高速搅拌下将步骤②形成的反应液 加入温度为室温的成盐剂溶液中， 并保持前述搅拌速度进行剪切乳化以得到微球乳液， 剪切乳化的时间为 lh~3.5h， 继后将所述微球乳液离心分离， 并用去离子水清洗离心分 离所得微球去除残余的粘度调节剂与小粒径微球后真空冷冻干燥， 即得聚氨酯微球； 所述搅拌速度为 1500rpm~3000rpm，所述成盐剂溶液的浓度为 0.35~0.8mol/L，所述 成盐剂溶液中成盐剂的摩尔量至少与步骤②所述亲水扩链剂的摩尔量相等；
(2) 聚氨酯微球支架的制备
将步骤（1 )制备的聚氨酯微球分散于浓度为 0.1mol/L~0.5mol/L的 NaCl水溶液中， 形成均一的乳浊液， NaCl水溶液的量为每毫克聚氨酯微球 lmL ~5mL， 将所述乳浊液注 入模具内， 于 -50°C -20 V冷冻干燥即形成聚氨酯微球支架；
(3 ) 聚氨酯微球支架表面的矿化处理
按 lmL钙磷过饱和水溶液加入 0.1单位尿素酶的比例配制含尿素酶的钙磷过饱和水 溶液，将所述含尿素酶的钙磷过饱和水溶液加入容器中并将其温度控制在 37°C，然后在 缓速搅拌下将步骤 （2) 制备的聚氨酯微球支架固定于含尿素酶的钙磷过饱和水溶液中 并维持溶液的温度在 37°C进行矿化处理， 矿化处理时间为 2h~24h， 矿化处理时间届满 后， 取出经矿化处理的聚氨酯微球支架， 用去离子水冲洗 12h~24h并冷冻干燥；
所述钙磷过饱和水溶液中，尿素的浓度为 0.1mol/L，磷酸氢二钠的浓度为 5mmol/L， 氯化钙的浓度为 12.5mmol/L， pH值控制在 5~6， 所述搅拌速度为 50rpm~100rpm， 所述 含尿素酶的钙磷过饱和水溶液的量以能保持其液面高于聚氨酯微球支架表面为限。
上述方法中， 聚氨酯微球支架的形状根据美容需要设计， 所述模具则根据所设计的 支架形状制作。
上述方法中， 矿化处理时间根据美容部位对聚氨酯微球支架矿化层厚度的要求选
择， 所需矿化层越厚， 矿化处理时间越长。
上述方法中， 扩链反应时还可加入小分子扩链剂， 所述小分子扩链剂的加入量为不 大于异氰酸酯单体中异氰酸酯基团摩尔量的 1/4。
上述方法中， 小分子扩链剂为乙二醇， 1,4-丁二醇， 一缩二乙二醇， 甲基丙二醇中 的一种。
上述方法中， 所述低聚物二元醇为聚酯型二元醇或聚醚型二元醇。
上述方法中， 聚酯型二元醇为己二酸系聚酯二醇、 脂肪族聚酯二元醇、 聚己内酯二 醇、 聚碳酸酯二醇中的一种， 聚醚型二元醇为聚氧化丙烯二醇、 聚四氢呋喃醚二醇、 乙 二胺聚醚二元醇中的一种。
上述方法中， 异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯、 二苯基甲烷二异氰酸酯、 异氟尔酮 二异氰酸酯、 六亚甲基二异氰酸酯、 六亚甲基二异氰酸酯缩聚衍生物中的一种。
上述方法中， 所述粘度调节剂为丙酮或乙酸乙酯。
上述方法中， 所述亲水扩链剂为 2,2-二羟甲基丙酸， 二羟基半酯、三乙醇胺、 二乙 醇胺中的一种； 所述催化剂为叔胺类催化剂或有机金属催化剂； 所述叔胺类催化剂为三 亚乙基二胺、 双 （二甲胺基乙基） 醚、 环乙基甲基叔胺、 二甲基乙醇胺、 三乙胺中的一 种； 所述有机金属催化剂为辛酸亚锡、 二醋酸二丁基锡、 二月桂酸二丁基锡、 钛酸四丁 酯中的一种。
上述方法中， 成盐剂溶液为三乙胺水溶液、 盐酸水溶液、 醋酸水溶液、 氨水、 环氧 丙烷水溶液中的一种。
本发明具有以下有益效果：
1、 本发明所述用于美容填充的微球组织工程支架， 其表面经过了矿化处理， 沉积 了矿化羟基磷灰石涂层， 提高了该材料的生物活性和细胞亲和性。
2、 本发明所述用于美容填充的微球组织工程支架， 其表面沉积的矿化羟基磷灰石 涂层能有效防止微球的逸散， 在植入体内后可将微球支架限制在特定位置， 从而达到良 好的固定效果， 避免肉芽组织的形成及严重的炎症反应。
3、 本发明所述用于美容填充的微球组织工程支架， 支架的形状、 大小以及矿化层 的厚度等可根据不同的应用需求进行设计， 适用范围广。
4、 本发明所述用于美容填充的微球组织工程支架， 其制备原料的来源广泛， 并且 可通过调节对其中作为基体的聚氨酯的原料成分和 /或比例以及选择不同的羟基供体成 分， 达到调节支架材料降解性能的目的。
5、 本发明所述用于美容填充的微球组织工程支架， 其力学性能可通过调节支架材
料中聚醚和 /或聚酯的软段与异氰酸酯成分硬段的比例来进行改变，从而使其力学性能适 应不同组织的填充需要。
6、 本发明所述用于美容填充的微球组织工程支架具有较大的比表面积， 并具有缓 释功能， 可以通过释放不同的药物直接对炎症、 溃疡等进行个性化治疗。
7、 本发明所述方法中的中和乳化步骤采用自乳化技术方案， 因而极大降低了微球 的生物毒性， 所制备的聚氨酯微球毒性极低甚至无毒性。
8、 本发明所述方法的生产工艺简单， 原材料来源广泛， 易于实现工业化生产。 附图说明
图 1是本发明所述用于美容填充的微球组织工程支架表面矿化处理的原理图； 图 2是本发明所述方法制备的一种用于美容填充的微球组织工程支架的宏观照片； 图 3是本发明所述方法制备的用于美容填充的微球组织工程支架矿化前后的红外谱 图， 其中 a为矿化处理前的红外谱图， b为矿化处理后的红外谱图；
图 4是本发明所述方法制备的用于美容填充的微球组织工程支架矿化后的扫描电镜 照片， 放大倍数为 400倍。 具体实施方式
下面通过实施例对本发明所述用于美容填充的微球组织工程支架制备方法及所制 备的微球组织工程支架作进一步说明。
下述实施例中， 用于美容填充的微球组织工程支架表面矿化处理的原理如图 1所 示， 所制备的用于美容填充的微球组织工程支架为圆台形， 如图 2所示， 微球组织工 程支架矿化后的扫描电镜照片如图 4所示， 矿化前后的红外谱图如图 3所示。 实施例 1
本实施例采用本发明所述方法制备用于美容填充的微球组织工程支架， 工艺步骤 依次如下：
( 1 ) 聚氨酯微球的制备
①预聚反应
将 0.27mol异氟尔酮二异氰酸酯与 0.15mol聚 ε-己内酯二醇 2000加入设有搅拌器、 温度计、冷凝管、氮气出入管的四口三颈瓶中，在 1000r/min的搅拌速度下于常压、 75 °C 及氮气保护下反应 2.5h， 反应过程中向冷凝管中通冷凝水；
②扩链反应
在 1000r/min的搅拌速度下， 将 0.07mol亲水扩链剂三乙醇胺加入步骤①形成的反 应液中， 并将其温度降至室温， 然后加入异氟尔酮二异氰酸酯摩尔量的 4倍的丙酮和异 氟尔酮二异氰酸酯质量的 0.01%的催化剂二醋酸二丁基锡，当搅拌均匀后，升温至 50°C， 在该温度和常压下反应 3.5h， 反应过程中向冷凝管中通冷凝水；
③中和乳化反应
将步骤②形成的反应液的温度降至室温，然后在 2000 r/min的搅拌速度下将步骤② 形成的反应液加入 lOOmL温度为室温、 浓度为 0.8mol/L的醋酸水溶液中， 保持前述搅 拌速度进行剪切乳化以得到微球乳液，剪切乳化的时间为 2h，继后将所述微球乳液离心 分离， 并用去离子水离心洗涤微球去除残余丙酮与小粒径微球后在 130Pa、 -50°C下冷冻 干燥， 即得聚氨酯微球；
(2) 聚氨酯微球支架的制备
将步骤 （1 ) 中制备的聚氨酯微球分散于浓度为 O. lmol/L的 NaCl水溶液中， 形成 均一的乳浊液， NaCl水溶液的量为每毫克聚氨酯微球 5mL， 将所述乳浊液注入模具内， 于 130pa、 -40°C冷冻干燥即可形成聚氨酯微球支架；
(3 ) 聚氨酯微球支架表面的矿化处理
按 lmL钙磷过饱和溶液加入 0.1 单位尿素酶的比例配制含尿素酶的钙磷过饱和溶 液， 将所述含尿素酶的钙磷过饱和溶液加入容器中并将其温度控制在 37°C， 然后在 50rpm 的搅拌速度下将步骤 （2) 制备的聚氨酯微球支架固定于含尿素酶的钙磷过饱和 溶液中并维持溶液的温度在 37°C进行矿化处理， 矿化处理时间为 6h， 矿化处理时间届 满后， 取出经矿化处理的聚氨酯微球支架， 用去离子水冲洗 12h并冷冻干燥；
所述钙磷过饱和溶液中， 尿素的浓度为 0.1mol/L， 磷酸氢二钠的浓度为 5mmol/L， 氯化钙的浓度为 12.5mmol/L， pH值控制在 6， 所述含尿素酶的钙磷过饱和溶液的量以 能保持其液面高于聚氨酯微球支架表面为限。 实施例 2
本实施例采用本发明所述方法制备用于美容填充的微球组织工程支架， 工艺步骤 依次如下：
( 1 ) 聚氨酯微球的制备
①预聚反应
将 0.26mol二苯基甲烷二异氰酸酯与 0.19mol聚 ε-己内酯二醇 1000加入设有搅拌器、
温度计、冷凝管、氮气出入管的四口三颈瓶中，在 1000r/min的搅拌速度下于常压、 75 °C 及氮气保护下反应 3.5h， 反应过程中向冷凝管中通冷凝水；
②扩链反应
在 1000r/min的搅拌速度下，将 0.02mol小分子扩链剂乙二醇与 0.03mol亲水扩链剂 2,2-二羟甲基丙酸加入步骤①形成的反应液中， 并将其温度降至室温， 然后加入二苯基 甲烷二异氰酸酯摩尔量的 1.1倍的乙酸乙酯和二苯基甲烷二异氰酸酯质量的 1%的催化 剂二甲基乙醇胺， 当搅拌均匀后， 升温至 50°C， 保持前述搅拌速在该温度和常压下反应 4h， 反应过程中向冷凝管中通冷凝水；
③中和乳化反应
将步骤②形成的反应液的温度降至室温， 然后在 3000r/min的搅拌速度下将步骤② 形成的反应液加入 lOOmL温度为室温、浓度为 0.35mol/L的三乙胺水溶液中， 保持前述 搅拌速度进行剪切乳化以得到微球乳液， 剪切乳化的时间为 2.5h， 继后将所述微球乳液 离心分离， 并用去离子水离心洗涤微球去除残余乙酸乙酯与小粒径微球后在 130Pa、 -50°C下冷冻干燥， 即得聚氨酯微球；
(2) 聚氨酯微球支架的制备
将步骤 （1 ) 中制备的聚氨酯微球分散于浓度为 0.2mol/L的 NaCl水溶液中， 形成 均一的乳浊液， NaCl水溶液的量为每毫克聚氨酯微球 5mL， 将所述乳浊液注入模具内， 于 130Pa、 -20°C下冷冻干燥即可形成聚氨酯微球支架；
(3 ) 聚氨酯微球支架表面的矿化处理
按 lmL钙磷过饱和溶液加入 0.1 单位尿素酶的比例配制含尿素酶的钙磷过饱和溶 液， 将所述含尿素酶的钙磷过饱和溶液加入容器中并将其温度控制在 37°C， 然后在 50rpm 的搅拌速度下将步骤 （2) 制备的聚氨酯微球支架固定于含尿素酶的钙磷过饱和 溶液中并维持溶液的温度在 37°C进行矿化处理， 矿化处理时间为 24h， 矿化处理时间届 满后， 取出经矿化处理的聚氨酯微球支架， 用去离子水冲洗 16h并冷冻干燥；
所述钙磷过饱和溶液中， 尿素的浓度为 0.1mol/L， 磷酸氢二钠的浓度为 5mmol/L， 氯化钙的浓度为 12.5mmol/L， pH值控制在 6， 所述含尿素酶的钙磷过饱和溶液的量以 能保持其液面高于聚氨酯微球支架表面为限。 实施例 3
本实施例采用本发明所述方法制备用于美容填充的微球组织工程支架， 工艺步骤 依次如下：
( 1 ) 聚氨酯微球的制备
①预聚反应
将 0.27mol异氟尔酮二异氰酸酯与 0.15mol聚 ε-己内酯二醇 2000加入设有搅拌器、 温度计、 冷凝管、 氮气出入管的四口三颈瓶中， 在 900r/min的搅拌速度下于常压、 70°C 及氮气保护下反应 3h， 反应过程中向冷凝管中通冷凝水；
②扩链反应
在 900r/min的搅拌速度下， 将 0.07mol亲水扩链剂 2,2-二羟甲基丙酸加入步骤①形 成的反应液中， 并将其温度降至室温， 然后加入异氟尔酮二异氰酸酯摩尔量的 3倍的丙 酮和异氟尔酮二异氰酸酯质量的 0.02%的催化剂二醋酸二丁基锡， 当搅拌均匀后， 升温 至 50°C，保持前述搅拌速在该温度和常压下反应 3.5h，反应过程中向冷凝管中通冷凝水；
③中和乳化反应
将步骤②形成的反应液的温度降至室温， 然后在 3000r/min的搅拌速度下将步骤② 形成的反应液加入 lOOmL温度为室温、 浓度为 0.8mol/L的氨水溶液中， 保持前述搅拌 速度进行剪切乳化以得到微球乳液， 剪切乳化的时间为 3.5h， 继后将所述微球乳液离心 分离， 并用去离子水离心洗涤微球去除残余丙酮与小粒径微球后在 130Pa、 -50°C下冷冻 干燥， 即得聚氨酯微球；
(2) 聚氨酯微球支架的制备
将步骤 （1 ) 中制备的聚氨酯微球分散于浓度为 0.15mol/L的 NaCl水溶液中， 形成 均一的乳浊液， NaCl水溶液的量为每毫克聚氨酯微球 lmL， 将所述乳浊液注入模具内， 于 130Pa、 -40°C冷冻干燥即可形成聚氨酯微球支架；
(3 ) 聚氨酯微球支架表面的矿化处理
按 lmL钙磷过饱和溶液加入 0.1 单位尿素酶的比例配制含尿素酶的钙磷过饱和溶 液， 将所述含尿素酶的钙磷过饱和溶液加入容器中并将其温度控制在 37°C， 然后在 lOOrpm的搅拌速度下将步骤 （2) 制备的聚氨酯微球支架固定于含尿素酶的钙磷过饱和 溶液中并维持溶液的温度在 37°C进行矿化处理， 矿化处理时间为 24h， 矿化处理时间届 满后， 取出经矿化处理的聚氨酯微球支架， 用去离子水冲洗 24h并冷冻干燥；
所述钙磷过饱和溶液中， 尿素的浓度为 0.1mol/L， 磷酸氢二钠的浓度为 5mmol/L， 氯化钙的浓度为 12.5mmol/L， pH值控制在 5， 所述含尿素酶的钙磷过饱和溶液的量以 能保持其液面高于聚氨酯微球支架表面为限。 实施例 4
本实施例采用本发明所述方法制备用于美容填充的微球组织工程支架， 工艺步骤 依次如下：
( 1 ) 聚氨酯微球的制备
①预聚反应
将 0.33mol六亚甲基二异氰酸酯与 0.15mol聚碳酸酯二醇加入设有搅拌器、 温度 计、 冷凝管、 氮气出入管的四口三颈瓶中， 在 1000r/min 的搅拌速度下于常压、 90°C 及氮气保护下反应 1.5h， 反应过程中向冷凝管中通冷凝水；
②扩链反应
在 1000r/min的搅拌速度下， 将 0.05mol小分子扩链剂乙二醇及 O. lmol亲水扩链 剂 2,2-二羟甲基丙酸加入步骤①形成的反应液中， 并将其温度降至室温， 然后加入六 亚甲基二异氰酸酯摩尔量的 5倍的丙酮和六亚甲基二异氰酸酯质量的 0.01%的催化剂 二月桂酸二丁基锡， 当搅拌均匀后， 升温至 45 °C， 保持前述搅拌速在该温度和常压下 反应 4h， 反应过程中向冷凝管中通冷凝水；
③中和乳化反应
将步骤②形成的反应液的温度降至室温， 然后在 2000r/min的搅拌速度下将步骤
②形成的反应液加入 200mL温度为室温、 浓度为 0.6mol/L的氨水溶液中， 保持前述 搅拌速度进行剪切乳化以得到微球乳液， 剪切乳化的时间为 lh， 继后将所述微球乳液 离心分离， 并用去离子水离心洗涤微球去除残余丙酮与小粒径微球后在 130Pa、 -20V 下冷冻干燥， 即得聚氨酯微球；
( 2 ) 聚氨酯微球支架的制备
将步骤（1 ) 中制备的聚氨酯微球分散于 0.5mol/L的 NaCl水溶液中， 形成均一的 乳浊液， NaCl 水溶液的量为每毫克聚氨酯微球 lmL， 将所述乳浊液注入模具内， 于 130Pa、 -20°C冷冻干燥即可形成聚氨酯微球支架；
( 3 ) 聚氨酯微球支架表面的矿化处理
按 lmL钙磷过饱和溶液加入 0.1单位尿素酶的比例配制含尿素酶的钙磷过饱和溶液， 将所述含尿素酶的钙磷过饱和溶液加入容器中并将其温度控制在 37°C， 然后在 50rpm 的搅拌速度下将步骤 （2 ) 制备的聚氨酯微球支架固定于含尿素酶的钙磷过饱和溶液中 并维持溶液的温度在 37°C进行矿化处理， 矿化处理时间为 2h， 矿化处理时间届满后， 取出经矿化处理的聚氨酯微球支架， 用去离子水冲洗 12h并冷冻干燥；
所述钙磷过饱和溶液中， 尿素的浓度为 0.1mol/L， 磷酸氢二钠的浓度为 5mmol/L， 氯化钙的浓度为 12.5mmol/L， pH值控制在 6， 所述含尿素酶的钙磷过饱和溶液的量以
能保持其液面高于聚氨酯微球支架表面为限。 实施例 5
本实施例采用本发明所述方法制备用于美容填充的微球组织工程支架， 工艺步骤 依次如下：
( 1 ) 聚氨酯微球的制备
①预聚反应
将 0.27mol异氟尔酮二异氰酸酯、0.15mol聚四氢呋喃醚二醇 1000加入设有搅拌器、 温度计、 冷凝管、 氮气出入管的四口三颈瓶中， 在 800r/min的搅拌速度下于常压、 75°C 及氮气保护下反应 2h， 反应过程中向冷凝管中通冷凝水；
②扩链反应
在 800r/min的搅拌速度下， 将 0.04mol小分子扩链剂 1,4-丁二醇与 0.05mol亲水扩 链剂 2,2-二羟甲基丙酸加入步骤①形成的反应液中， 并将其温度降至室温， 然后加入异 氟尔酮二异氰酸酯摩尔量的 0.5倍的丙酮和异氟尔酮二异氰酸酯质量的 0.01%的催化剂 辛酸亚锡， 当搅拌均匀后， 升温至 55°C， 保持前述搅拌速度在该温度和常压下反应 3h， 反应过程中向冷凝管中通冷凝水；
③中和乳化反应
将步骤②形成的反应液的温度降至室温， 然后在 1500r/min的搅拌速度下将步骤② 形成的反应液加入 lOOmL温度为室温、 浓度为 0.6mol/L的三乙胺水溶液中， 保持前述 搅拌速度进行剪切乳化以得到微球乳液，剪切乳化的时间为 2h，继后将所述微球乳液离 心分离， 并用去离子水离心洗涤微球去除残余丙酮与小粒径微球后在 130Pa、 -50°C下冷 冻干燥， 即得聚氨酯微球；
(2) 聚氨酯微球支架的制备
将步骤 （1 ) 中制备的聚氨酯微球分散于浓度为 O. lmol/L的 NaCl水溶液中， 形成 均一的乳浊液， NaCl水溶液的量为每毫克聚氨酯微球 lmL， 将所述乳浊液注入模具内， 于 130Pa 、 -50°C下冷冻干燥即可形成聚氨酯微球支架；
(3 ) 聚氨酯微球支架表面的矿化处理
按 lmL钙磷过饱和溶液加入 0.1 单位尿素酶的比例配制含尿素酶的钙磷过饱和溶 液， 将所述含尿素酶的钙磷过饱和溶液加入容器中并将其温度控制在 37°C， 然后在 lOOrpm的搅拌速度下将步骤 （2) 制备的聚氨酯微球支架固定于含尿素酶的钙磷过饱和 溶液中并维持溶液的温度在 37°C进行矿化处理， 矿化处理时间为 2h， 矿化处理时间届
满后， 取出经矿化处理的聚氨酯微球支架， 用去离子水冲洗 24h并在 130Pa、 -50°C下冷 冻干燥；
所述钙磷过饱和溶液中， 尿素的浓度为 0.1mol/L， 磷酸氢二钠的浓度为 5mmol/L， 氯化钙的浓度为 12.5mmol/L， pH值控制在 5， 所述含尿素酶的钙磷过饱和溶液的量以 能保持其液面高于聚氨酯微球支架表面为限。 实施例 6
本实施例采用本发明所述方法制备用于美容填充的微球组织工程支架， 工艺步骤 依次如下：
( 1 ) 聚氨酯微球的制备
①预聚反应
将 0.27mol异氟尔酮二异氰酸酯、0.15mol聚四氢呋喃醚二醇 1000加入设有搅拌器、 温度计、 冷凝管、 氮气出入管的四口三颈瓶中， 在 800r/min的搅拌速度下于常压、 75°C 及氮气保护下反应 2h， 反应过程中向冷凝管中通冷凝水；
②扩链反应
在 800r/min的搅拌速度下， 将 0.04mol小分子扩链剂 1,4-丁二醇与 0.05mol亲水扩 链剂三乙醇胺加入步骤①形成的反应液中， 并将其温度降至室温， 然后加入异氟尔酮二 异氰酸酯摩尔量的 0.5倍的丙酮和异氟尔酮二异氰酸酯质量的 0.01%的催化剂辛酸亚锡， 当搅拌均匀后， 升温至 55°C， 保持前述搅拌速度在该温度和常压下反应 3h， 反应过程 中向冷凝管中通冷凝水；
③中和乳化反应
将步骤②形成的反应液的温度降至室温， 然后在 1500r/min的搅拌速度下将步骤② 形成的反应液加入 lOOmL温度为室温、 浓度为 0.6mol/L的醋酸水溶液中， 保持前述搅 拌速度进行剪切乳化以得到微球乳液，剪切乳化的时间为 2h，继后将所述微球乳液离心 分离， 并用去离子水离心洗涤微球去除残余丙酮与小粒径微球后在 130Pa、 -50°C下冷冻 干燥， 即得聚氨酯微球；
(2) 聚氨酯微球支架的制备
将步骤 （1 ) 中制备的聚氨酯微球分散于浓度为 O. lmol/L的 NaCl水溶液中， 形成 均一的乳浊液， NaCl水溶液的量为每毫克聚氨酯微球 lmL， 将所述乳浊液注入模具内， 于 130Pa 、 -50°C下冷冻干燥即可形成聚氨酯微球支架；
(3 ) 聚氨酯微球支架表面的矿化处理
按 lmL钙磷过饱和溶液加入 0.1 单位尿素酶的比例配制含尿素酶的钙磷过饱和溶 液， 将所述含尿素酶的钙磷过饱和溶液加入容器中并将其温度控制在 37°C， 然后在 lOOrpm的搅拌速度下将步骤 （2) 制备的聚氨酯微球支架固定于含尿素酶的钙磷过饱和 溶液中并维持溶液的温度在 37°C进行矿化处理， 矿化处理时间为 2h， 矿化处理时间届 满后， 取出经矿化处理的聚氨酯微球支架， 用去离子水冲洗 24h并在 130Pa、 -50°C下冷 冻干燥；
所述钙磷过饱和溶液中， 尿素的浓度为 0.1mol/L， 磷酸氢二钠的浓度为 5mmol/L， 氯化钙的浓度为 12.5mmol/L， pH值控制在 5， 所述含尿素酶的钙磷过饱和溶液的量以能 保持其液面高于聚氨酯微球支架表面为限。
Claims
1、 一种用于美容填充的微球组织工程支架制备方法， 其特征在于工艺步 骤依次如下：
( 1 ) 聚氨酯微球的制备
①预聚反应
以异氰酸酯单体和低聚物二元醇为原料，按异氰酸酯单体中的异氰酸酯基团 与低聚物二元醇中的羟基的摩尔比为 1.3 2.2:1 计量异氰酸酯单体和低聚物二元 醇， 将异氰酸酯单体和低聚物二元醇加入反应容器中， 在搅拌下于常压、 70°C~90°C进行反应， 反应时间为 1.5h~3.5h;
②扩链反应
在搅拌下将亲水扩链剂加入步骤①形成的反应液中， 并将其温度降至室温， 然后加入粘度调节剂和催化剂， 当搅拌均匀后， 升温至 45°C~55°C， 保持前述搅 拌速度在该温度和常压下反应 3h~4 h，
所述亲水扩链剂的加入量为步骤①所述异氰酸酯单体中异氰酸酯基团摩尔 量的 0.1 0.3倍， 所述粘度调节剂的加入量为步骤①所述异氰酸酯单体摩尔量的
0.5-5倍， 所述催化剂的加入量为步骤①所述异氰酸酯单体质量的 0.01% -1%；
③中和乳化反应
将步骤②形成的反应液的温度降至室温，然后在高速搅拌下将步骤②形成的 反应液加入温度为室温的成盐剂溶液中，并保持前述搅拌速度进行剪切乳化以得 到微球乳液， 剪切乳化的时间为 lh~3.5h， 继后将所述微球乳液离心分离， 并用 去离子水清洗离心分离所得微球去除残余的粘度调节剂与小粒径微球后真空冷 冻干燥， 即得聚氨酯微球；
所述搅拌速度为 1500rpm~3000rpm， 所述成盐剂溶液的浓度为 0.35~0.8mol/L，所述成盐剂溶液中成盐剂的摩尔量至少与步骤②所述亲水扩链剂 的摩尔量相等；
(2) 聚氨酯微球支架的制备
将步骤 （1 ) 制备的聚氨酯微球分散于浓度为 0.1mol/L~0.5mol/L的 NaCl水 溶液中， 形成均一的乳浊液， NaCl水溶液的量为每毫克聚氨酯微球 lmL ~5mL， 将所述乳浊液注入模具内， 于 -50°C 20°C冷冻干燥即形成聚氨酯微球支架； (3 ) 聚氨酯微球支架表面的矿化处理
按 lmL钙磷过饱和水溶液加入 0.1单位尿素酶的比例配制含尿素酶的钙磷 过饱和水溶液，将所述含尿素酶的钙磷过饱和水溶液加入容器中并将其温度控制 在 37°C， 然后在缓速搅拌下将步骤 （2) 制备的聚氨酯微球支架固定于含尿素酶 的钙磷过饱和水溶液中并维持溶液的温度在 37°C进行矿化处理， 矿化处理时间 为 2h~24h， 矿化处理时间届满后， 取出经矿化处理的聚氨酯微球支架， 用去离 子水冲洗 12h~24h并冷冻干燥；
所述钙磷过饱和水溶液中， 尿素的浓度为 0.1mol/L， 磷酸氢二钠的浓度为 5mmol/L, 氯化钙的浓度为 12.5mmol/L， pH 值控制在 5~6， 所述搅拌速度为 50rpm~100rpm, 所述含尿素酶的钙磷过饱和水溶液的量以能保持其液面高于聚 氨酯微球支架表面为限。
2、 根据权利要求 1所述用于美容填充的微球组织工程支架制备方法， 其特 征在于扩链反应时还可加入小分子扩链剂，所述小分子扩链剂的加入量为不大于 步骤①所述异氰酸酯单体中异氰酸酯基团摩尔量的 1/4。
3、 根据权利要求 2所述用于美容填充的微球组织工程支架制备方法， 其特 征在于小分子扩链剂为乙二醇， 1,4-丁二醇， 一缩二乙二醇， 甲基丙二醇中的一 种。
4、 根据权利要求 1至 3中任一权利要求所述用于美容填充的微球组织工程 支架制备方法， 其特征在于所述低聚物二元醇为聚酯型二元醇或聚醚型二元醇。
5、 根据权利要求 4所述用于美容填充的微球组织工程支架制备方法， 其特 征在于聚酯型二元醇为己二酸系聚酯二醇、 脂肪族聚酯二元醇、 聚己内酯二醇、 聚碳酸酯二醇中的一种， 聚醚型二元醇为聚氧化丙烯二醇、 聚四氢呋喃醚二醇、 乙二胺聚醚二元醇中的一种。
6、 根据权利要求 1至 3中任一权利要求所述用于美容填充的微球组织工程 支架制备方法， 其特征在于异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰 酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯缩聚衍 生物中的一种。
7、 根据权利要求 1至 3中任一权利要求所述用于美容填充的微球组织工程 支架制备方法， 其特征在于所述粘度调节剂为丙酮或乙酸乙酯。
8、 根据权利要求 1至 3中任一权利要求所述用于美容填充的微球组织工程 支架制备方法， 其特征在于所述亲水扩链剂为 2,2-二羟甲基丙酸， 二羟基半酯、
三乙醇胺、 二乙醇胺中的一种； 所述催化剂为叔胺类催化剂或有机金属催化剂； 所述叔胺类催化剂为三亚乙基二胺、 双 （二甲胺基乙基） 醚、 环乙基甲基叔胺、 二甲基乙醇胺、三乙胺中的一种； 所述有机金属催化剂为辛酸亚锡、 二醋酸二丁 基锡、 二月桂酸二丁基锡、 钛酸四丁酯中的一种。
9、 根据权利要求 1至 3中任一权利要求所述用于美容填充的微球组织工程 支架制备方法， 其特征在于成盐剂溶液为三乙胺水溶液、 盐酸水溶液、 醋酸水溶 液、 氨水、 环氧丙烷水溶液中的一种。
10、权利要求 1至 9中任一权利要求所述方法制备的用于美容填充的微球 组织工程支架。
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