專利名稱：脂肪族聚酯表面的殼聚糖/明膠網(wǎng)絡(luò)修飾的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)工程組織工程學(xué)是運用工程科學(xué)與生命科學(xué)的基本原理和方法，研究與開發(fā)生物學(xué)替代物來恢復(fù)、維持和改進組織功能的一門新興學(xué)科。是在體外分離、培養(yǎng)細(xì)胞，將一定量的細(xì)胞種植到具有一定形狀的三維生物材料骨架內(nèi)，并加以持續(xù)培養(yǎng)，最終形成具有一定結(jié)構(gòu)的組織和器官并回植體內(nèi)達到修復(fù)和/或重建的目的。目前的工作多以合成材料為主，尤其是聚乳酸類為基材作支架材料。研究表明，聚乳酸類材料表面缺乏細(xì)胞結(jié)合位點。[Rouhi A M,ContemporaryBiomaterials,Understanding surfaces is key to the design of clinicallyuseful materials,Chem.Eng.News,1999,77(3):51-59]且其降解產(chǎn)物呈酸性，產(chǎn)物的pH脈沖作用在一定程度上造成無菌炎癥[Peppas H A,Langer R,Newchallenges in biomaterials,Science,1994,263:1715-1720;Lam K,Esselbrugge H，Schakenrad J,Biodegradable of porous versus non-ourous poly(L-lactic acid)film,JMater Sci:Mater Med,1994,5(2):101-110]。大內(nèi)辰郎等以聚[(乳酸-共-羥基乙酸)-賴氨酸]微球表面官能團經(jīng)化學(xué)修飾引入糖鏈，賦予其細(xì)胞識別功能[大矢裕一，大內(nèi)辰郎，生分解性バイォマテリアルとしこの新しじポリ乳酸系高分子，高分子加工，1999,48(12):530-534]。其缺點為反應(yīng)過程中容易殘留細(xì)胞毒性試劑，且步驟煩瑣，難于操作；另一方面，沒有考慮對聚乳酸降解過程中的pH脈沖加以抑制。山岡哲二等以堿性條件下直接活化法用明膠修飾聚乳酸表面，效果良好[山岡哲二，竹部羲之，木村良晴，高分子論文集，55(6),328-333(1998)]。然而，山岡等同樣沒有考慮對聚乳酸的酸性降解后對周圍環(huán)境的影響加以抑制。上述方法的缺陷在于沒有從復(fù)合的仿生角度出發(fā)，同時考慮采用避免高毒試劑化學(xué)表面修飾和抑制聚乳酸降解產(chǎn)生的pH脈沖作用。
本發(fā)明的目的是以N-羧甲基殼聚糖和明膠為修飾劑，采用堿性直接活化法對聚乳酸表面進行修飾。不但可以用相對簡單的方法在聚乳酸表面引入細(xì)胞活性基團，而且殼聚糖是一種堿性多糖，它與聚乳酸同時降解，還可以對聚乳酸降解過程中對環(huán)境產(chǎn)生pH脈沖作用起到抑制作用，克服已有技術(shù)存在的問題。
本發(fā)明脂肪族聚酯表面的殼聚糖/明膠網(wǎng)絡(luò)修飾的內(nèi)容為配制濃度為1(wt)％～10(wt)％聚乳酸的氯仿溶液，將其流延成膜，然后用去離子水沖洗后，在40℃條件下烘干，得到聚乳酸薄膜。以濃度為0.1～2mol/l的NaOH水溶液配制2～7(wt)％的N-羧甲基殼聚糖水溶液，按殼聚糖與明膠質(zhì)量比1∶5至5∶1的比例加入明膠，在45℃條件下微攪拌2～4小時，得到N-羧甲基殼聚糖-明膠的堿性溶液。將聚乳酸膜浸入N-羧甲基殼聚糖-明膠的堿性溶液中，在45℃條件下攪拌0.5～4小時。將薄膜取出，用去離子水沖洗3～10次，在40℃條件下干燥1～3小時。再將改性后的薄膜采用60Co射線進行2～10小時處理，累計10～80萬拉德劑量的照射以達到滅菌，用聚乙烯薄膜將薄膜密封后待用。
本發(fā)明采用細(xì)胞相容性良好的天然可降解生物材料修飾合成性生物材料聚乳酸表面。其突出優(yōu)點是一方面為材料表面引入細(xì)胞結(jié)合位點；另一方面可以通過反應(yīng)程度調(diào)整聚乳酸材料表面的親/疏水平衡性；而且殼聚糖的引入可以抑制聚乳酸降解過程中對環(huán)境產(chǎn)生的pH脈沖效應(yīng)，該改性手段能提高聚乳酸材料表面的細(xì)胞親和性。
權(quán)利要求
1.一種殼聚糖/明膠網(wǎng)絡(luò)修飾方法，本發(fā)明的特征在于將聚乳酸薄膜浸入N-羧甲基殼聚糖-明膠的堿溶液進行處理，再將改性后的聚乳酸薄膜采用60Co射線進行2～10小時處理，累計10～80萬拉德劑量的照射以達到滅菌，用聚乙烯薄膜將該聚乳酸薄膜密封后待用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼聚糖/明膠網(wǎng)絡(luò)修飾方法，其特征在于聚乳酸薄膜的制備是先配制濃度為1(wt)％～10(wt)％聚乳酸的氯仿溶液，流延成膜后，用去離子水沖洗后，在40℃條件下烘干，制得聚乳酸薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼聚糖/明膠網(wǎng)絡(luò)修飾方法，其特征在于聚乳酸薄膜浸入N-羧甲基殼聚糖-明膠的堿溶液進行處理是以濃度為0.1～2mol/l的NaOH水溶液配制2～7(wt)％的N-羧甲基殼聚糖水溶液，按殼聚糖與明膠質(zhì)量比1∶5至5∶1的比例加入明膠，在45℃條件下輕微攪拌2～4小時，得到N-羧甲基殼聚糖-明膠的堿性溶液，將聚乳酸薄膜浸入該N-羧甲基殼聚糖-明膠的堿溶液，在45℃條件下攪拌0.5～4小時，將薄膜取出，用去離子水沖洗3～10次，在40℃條件下干燥1～3小時進行的。
全文摘要
一種以N—羧甲基殼聚糖和明膠為修飾劑,采用堿性直接活化法對聚乳酸表面進行修飾,在聚乳酸表面引入細(xì)胞活性基團,制備軟骨細(xì)胞支架材料。由于殼聚糖是一種堿性多糖,它與聚乳酸同時降解,還可以對聚乳酸降解過程中對環(huán)境產(chǎn)生pH脈沖作用起到抑制作用,提高了聚乳酸材料表面的細(xì)胞親和性。
文檔編號A61K47/36GK1296852SQ0013407
公開日2001年5月30日 申請日期2000年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月12日
發(fā)明者姚康德, 沈鋒, 崔元璐, 成國祥, 蔡開勇 申請人:天津大學(xué)