專利名稱:控制釋放中藥的納米仿生生物材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于軟骨組織工程的控制釋放中藥的納米仿生生物材料及其制備方 法,屬于組織工程支架材料制備技術(shù)。.
背景技術(shù):
組織和器官的損傷或功能喪失,無論在過去還是當(dāng)今都是威脅人類健康和困擾醫(yī)學(xué)界 的一個(gè)難題,全球每年都有數(shù)百萬人死于組織和器官的損傷或功能喪失。目前用于組織和 器官損傷或功能喪失的治療手段主要有移植、體外重建或使用醫(yī)學(xué)裝置作為輔助手段。 但是,移植存在著供體來源困難而難以滿足治療需要、手術(shù)復(fù)雜、患者需要終生接受免疫 抑制治療及費(fèi)用昂貴等缺點(diǎn)。而輔助裝置并不能代替器官的所有功能,不能治愈疾病,只 能緩解癥狀或短期延續(xù)病人的生命。組織工程是將體外培養(yǎng)的高濃度的功能相關(guān)的活細(xì)胞 種植于天然的或人工合成的細(xì)胞外基質(zhì)(支架材料)上,經(jīng)過一段時(shí)間的培養(yǎng),然后將其 移植到體內(nèi),達(dá)到形成新的有功能的組織的目的,是目前公認(rèn)的最有發(fā)展前途的治療手段。
作為組織工程的支架材料應(yīng)仿照細(xì)胞的微環(huán)境,使細(xì)胞在支架上粘連,合成細(xì)胞外基 質(zhì),傳遞化學(xué)信使(生長因子與細(xì)胞因子)和力學(xué)信號,實(shí)施營養(yǎng)物和代謝物的傳遞,能 量傳遞和信息傳輸,以維持細(xì)胞增殖、分化和凋亡的適宜平衡,才能形成工程化生物取代 物。 '
軟骨組織工程中,軟骨細(xì)胞會(huì)逐漸去分化,喪失軟骨細(xì)胞的表型特征。此時(shí)可利用一
些生長因子如軟骨衍生形態(tài)發(fā)生蛋白(CDMPs)、轉(zhuǎn)移生長因子(TGF-f3)和胰島素樣生長 因子(IGFs)保持細(xì)胞再分化、調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖并改變細(xì)胞的產(chǎn)物合成而作用于組織形成的 過程。因此在生物材料研究中,用支架材料控制釋放這些因子,以達(dá)到促進(jìn)組織修復(fù)重建, 維持細(xì)胞表型與功能的作用。如果重建大塊的缺損組織,就希望基質(zhì)既是生長因子的控制 釋放載體同時(shí)又是支架。生長因子多為來源于人或動(dòng)物體內(nèi)的水溶性蛋白質(zhì),價(jià)格昂貴, 生物性質(zhì)很不穩(wěn)定,使其負(fù)載于支架材料有一定難度。研究表明,生長因子劑量過大可能 誘使細(xì)胞發(fā)生腫瘤化。抗生素類藥物也被用于組織工程支架材料,用于體外抗菌和體內(nèi)抗 感染。而抗生素的藥理作用單一,只是簡單的抑菌,缺乏生理活性。
傳統(tǒng)中藥的某些有效成分具有與細(xì)胞因子類似的功能和相應(yīng)的藥理作用,且價(jià)格低廉,理化性質(zhì)相對穩(wěn)定,具有作為細(xì)胞因子替代物應(yīng)用的良好前景。防己,是傳統(tǒng)中藥, 始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,有祛風(fēng)濕,止痛,利水的功效?,F(xiàn)代研究表明,防己最主要的有 效成分是粉防己堿,屬于雙芐基異喹啉類生物堿,具有抗炎和免疫抑制作用,可以抑制炎癥 過程的多個(gè)環(huán)節(jié),包括抑制炎癥細(xì)胞功能、抗自由基損傷、抑制炎癥介質(zhì)釋放和對抗炎癥 介質(zhì)的效應(yīng)。粉防己在傳統(tǒng)中藥方劑中常用于治療風(fēng)濕痹痛,現(xiàn)多用于風(fēng)濕、類風(fēng)濕性關(guān) 節(jié)炎的治療。研究表明低濃度的粉防己堿可以促進(jìn)軟骨細(xì)胞的增殖,提高軟骨細(xì)胞的活性, 促進(jìn)軟骨細(xì)胞分泌糖胺聚糖和II型膠原,有利于體外軟骨組織修復(fù)重建。將粉防己堿作為 生長因子類似物,用于軟骨組織工程,具有廣闊的應(yīng)用前景。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有載生長因子和載藥組織生物工程材料的缺點(diǎn),提供一種用于 軟骨組織工程的控制釋中藥的納米仿生生物材料。采用相分離、溶劑置換、冷凍干燥法制 備了納米纖維三維網(wǎng)絡(luò)支架材料;從仿生角度出發(fā),使用明膠和殼聚糖對支架材料進(jìn)行修 飾,構(gòu)建了類似于軟骨細(xì)胞外基質(zhì)的支架材料;在支架材料上承載了粉防己堿,作為細(xì)胞 生長因子替代物,促進(jìn)軟骨細(xì)胞的增殖,提高軟骨細(xì)胞的活性Z維持軟骨細(xì)胞的功能表達(dá)。 正是由于上述手段的合理組合,解決了目前軟骨組織工程技術(shù)領(lǐng)域存在的問題,具有廣闊 的應(yīng)用前景。用納米纖維生物材料的表面仿生修飾層控制釋放具有類似細(xì)胞生長因子生理 活性的中藥有效成分,應(yīng)用于軟骨組織工程領(lǐng)域,部分代替細(xì)胞生長因子的作用,調(diào)節(jié)細(xì) 胞增殖、功能表達(dá)與表型維持,解決困擾組織工程領(lǐng)域的種子細(xì)胞去分化問題,具有低廉 的成本、較少的設(shè)備投入和簡單的制備工藝條件。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
1) 配制1 7%濃度(質(zhì)量體積比)聚丄-乳酸四氫呋喃溶液,加入l 50g/L粉防己堿三 氯甲垸溶液,置-20 8'C的溫度下靜置5 10小時(shí),使溶液凝膠化;
2) 配制0.5 5%濃度(質(zhì)量體積比)濃度的明膠溶液、殼聚糖溶液或兩者的混合溶液, 置2 8X:的冰箱中預(yù)冷;將步驟l)的凝膠化的聚-L-乳酸溶液置預(yù)冷后的明膠溶液、殼聚 糖溶液或兩者的混合溶液中,置換其中的四氫呋喃;然后用預(yù)冷的去離子水置換四氫呋喃;
3) 將置換完四氫呋喃溶劑的凝膠除去附著的去離子水,置于-40 -2(TC低溫冰箱中預(yù) 凍,然后放入冷凍干燥機(jī)中干燥,得到納米仿生生物材料。
4) 材料學(xué)表征將制備的納米仿生生物材料進(jìn)行光電能譜分析、紅外光譜分析、X-射線衍射分析、差示掃描量熱分析,并采用電子掃描電鏡(SEM)進(jìn)行形貌分析。
本發(fā)明的控制釋放中藥的納米仿生生物材料,是帶有中藥成分粉防己堿的納米纖維三 維網(wǎng)絡(luò)支架材料,材料的孔隙率為92.4 98.2%,纖維直徑分布在157 433nm范圍,孔隙 尺寸分布在3.6 25.4pm范圍。
4在制備過程中,用明膠和殼聚糖溶液代替去離子水置換凝膠中的四氫呋喃,當(dāng)聚-L-乳酸的分子鏈段凝結(jié)聚集時(shí),明膠和殼聚糖分子同時(shí)被截留在聚-L-乳酸分子的間隙中,在 纖維形成的過程中,對其進(jìn)行仿生修飾。光電子能譜分析和紅外光譜分析證明明膠和殼聚 糖分子被固定在修飾過的聚-L-乳酸支架材料之中;X-射線衍射分析和差示掃描量熱分析證 明支架材料的本體仍然是聚-L-乳酸,明膠和殼聚糖分子主要分布在支架材料的表面。
本發(fā)明的獨(dú)特之處在于,納米仿生生物材料上承載粉防己堿,其作為生長因子可以促 進(jìn)軟骨細(xì)胞的增殖,提高軟骨細(xì)胞的活性,維持軟骨細(xì)胞的功能表達(dá);粉防己堿隨著支架 材料的降解過程長期釋放,長時(shí)間作用于修復(fù)重建的軟骨組織,維持軟骨細(xì)胞的表型與細(xì) 胞功能。粉防己堿的弱堿性與抗炎藥理作用,能夠緩解聚-L-乳酸降解生成乳酸造成的局部 組織pH變化刺激,防止無菌性炎癥的發(fā)生。仿生修飾層可改善生物材料生物相容性,不 僅促進(jìn)細(xì)胞黏附與增殖,提高生物材料細(xì)胞相容性,而且能夠?qū)χЪ懿牧媳倔w內(nèi)含有的粉 防己堿起到控制釋放作用。 .
圖1: P/。聚乳酸溶液制備的控制釋放中藥的納米仿生生物材料SEM照片; 圖2: 3y。聚乳酸溶液制備的控制釋放中藥的納米仿生生物材料SEM照片;
圖3: 5%聚乳酸溶液制備的控制釋放中藥的納米仿生生物材料SEM照片; 圖4:軟骨細(xì)胞植入控制釋放中藥的納米仿生生物材料培養(yǎng)7d后的SEM照片; 圖5:軟骨細(xì)胞植入控制釋放中藥的納米仿生生物材料培養(yǎng)14d后的SEM照片; 圖6:軟骨細(xì)胞植入控制釋放中藥的納米仿生生物材料培養(yǎng)21d后的SEM照片; 圖7:在控制釋放中藥的納米仿生生物材料中體外構(gòu)建的工程化軟骨組織學(xué)照片。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及的控制釋放中藥納米仿生生物材料的制備方法,主要包括含有粉防己堿的 聚-L-乳酸溶液的凝膠化;溶劑置換及仿生修飾;真空冷凍干燥。材料微觀結(jié)構(gòu)用掃描電子 顯微鏡分析,藥物控制釋放用高效液相色譜法分析。 實(shí)施例1 :
1) 取lmg粉防己堿,溶解于lml三氯甲垸中(即lg/L粉防己堿三氯甲烷溶液),備用。 精密稱取0.5g聚-L-乳酸,放入200ml磨口三角瓶中,加入50ml四氫呋喃(即1%濃度聚丄-乳酸四氫呋喃溶液),然后用移液器精密量取15pl粉防己堿三氯甲垸溶液,加入三角瓶中, 塞緊瓶塞,在6(TC水浴中不斷振搖,使其完全溶解,配制成含有粉防己堿的聚乳酸溶液。 將4ml含有粉防己堿的聚乳酸溶液加入到磨口玻璃稱量瓶中,蓋嚴(yán)蓋子,放入5X:的冰箱 中8h,使溶液凝膠化。
2) 稱取5.0g明膠,放入1000ml燒杯中,加入1000ml去離子水,加熱至4CTC使明膠 完全溶解,配成0.5%的明膠水溶液。放入4。C冰箱中預(yù)冷。
3) 取出磨口稱量瓶,打開蓋子,放入預(yù)冷到4。C的明膠水溶液中,室溫溶解置換四氫呋喃16h。然后倒掉明膠水溶液,換入去離子水,連續(xù)置換48h。將凝膠連同玻璃稱量瓶 一起取出,盡可能除去附著的去離子水,置于-4(TC低溫冰箱中冷凍,使其凍結(jié)。取出玻璃 稱量瓶,用棉紙封住瓶口,放入冷凍干燥機(jī)中,連續(xù)開機(jī)24h,使其完全干燥。取出稱量 瓶中的支架材料,切割成適宜的形狀。Y-射線滅菌,照射劑量25kGy,得到無菌的控制釋 放中藥納米仿生生物材料。經(jīng)測量,材料的孔隙率為98.2%。掃描電子顯微鏡(SEM)分析, 測量材料的纖維直徑和孔隙尺寸并做統(tǒng)計(jì)分析,纖維直徑分布在194.6 350.2nm范圍,孔 隙尺寸分布10.5 25.4pm范圍(圖1)。
實(shí)施例2:
1) 精密稱取50mg粉防己堿,溶解于lml三氯甲垸中(即50g/L粉防己堿三氯甲垸溶液), 備用。精密稱取3.5g聚-L-乳酸,放入200ml磨口三角瓶中,加入50ml四氫呋喃(即7%濃 度聚-L-乳酸四氫呋喃溶液),然后用移液器精密量取15pl粉防己堿三氯甲垸溶液,加入三 角瓶中,塞緊瓶塞,在6(TC水浴中不斷振搖,使其完全溶解,配制成含有粉防己堿的聚乳 酸溶液。將4ml含有粉防己堿的聚乳酸溶液加入到磨口玻璃稱量瓶中,蓋嚴(yán)蓋子,放入5。C 的冰箱中8h,使溶液凝膠化。
2) 稱取50g明膠,放入1000ml燒杯中,加入1000ml去離子水,加熱至4(TC使明膠 完全溶解,配成5%的明膠水溶液。放入4"冰箱中預(yù)冷。
3) 取出磨口稱量瓶,打開蓋子,放入預(yù)冷到4'C的明膠水溶液中,室溫溶解置換四氫 呋喃16h。然后倒掉明膠水溶液,換入去離子水,連續(xù)置換48h。將凝膠連同玻璃稱量瓶 一起取出,盡可能除去附著的去離子水,.置于-4(TC低溫冰箱中冷凍,使其凍結(jié)。取出玻璃 稱量瓶,用棉紙封住瓶口,放入冷凍干燥機(jī)中,連續(xù)開機(jī)24h,使其完全干燥。取出稱量 瓶中的支架材料,切割成適宜的形狀。Y-射線滅菌,照射劑量25kGy,得到無菌的控制釋 放中藥納米仿生生物材料。經(jīng)測量,材料的孔隙率為92.4%。掃描電子顯微鏡(SEM)分析, 測量材料的纖維直徑和孔隙尺寸并做統(tǒng)計(jì)分析,纖維直徑分布在221 431.8nm范圍,孔 隙尺寸分布3.6 4.5nm范圍。
實(shí)施例3:
1) 精密稱取lOmg粉防己堿,溶解于0.5ml三氯甲烷中(即20g/L粉防己堿三氯甲烷溶 液),備用。精密稱取3g聚-L-乳酸,放入250ml磨口三角瓶中,加入100ml四氫呋喃(即 3%濃度聚丄-乳酸四氫呋喃溶液),然后用移液器精密量取30pl粉防己堿三氯甲烷溶液,加 入三角瓶中,塞緊瓶塞,在6(TC水浴中不斷振搖,使其完全溶解,配制成含有粉防己堿的 聚乳酸溶液。
2) 將4ml含有粉防己堿的聚乳酸溶液加入到磨口玻璃稱量瓶中,蓋嚴(yán)蓋子,放入5。C 的冰箱中10h,使溶液凝膠化。
3) 稱取15.0g明膠,放入1000ml燒杯中,加入1000ml去離子水,加熱至40。C使明膠 完全溶解,配成1.5%的明膠水溶液。放入4'C冰箱中預(yù)冷。
4) 取出磨口稱量瓶,打開蓋子,放入預(yù)冷到4'C的明膠水溶液中,室溫溶解置換四氫 呋喃12h。然后倒掉明膠水溶液,換入去離子水,連續(xù)置換60h。將凝膠連同玻璃稱量瓶一起取出,盡可能除去附著的去離子7lC,'置于-40'C低溫冰箱中冷凍,使其凍結(jié)。取出玻璃 稱量瓶,用棉紙封住瓶口,放入冷凍干燥機(jī)中,連續(xù)開機(jī)32h,使其完全干燥。取出稱量 瓶中的支架材料,切割成適宜的形狀。Y-射線滅菌,照射劑量25kGy,得到無菌的控制釋 放中藥納米仿生生物材料。經(jīng)測量,材料的孔隙率為97%。掃描電子顯微鏡(SEM)分析, 測量材料的纖維直徑和孔隙尺寸并做統(tǒng)計(jì)分析,纖維直徑分布在212.4 406.6nm范圍,孔 隙尺寸分布8.7 15.2pm范圍(圖2)。
實(shí)施例4:
1) 精密稱取lmg粉防己堿,溶解于lml三氯甲烷中(即lg/L粉防己堿三氯甲烷溶液), 備用。精密稱取5g聚-L-乳酸,放入200ml磨口三角瓶中,加入100ml四氫呋喃(即5%濃 度聚-L-乳酸四氫呋喃溶液),然后用移液器精密量取15pl粉防己堿三氯甲垸溶液,加入三 角瓶中,塞緊瓶塞,在6(TC水浴中不斷振搖,使其完全溶解,配制成含有粉防己堿的聚乳 酸溶液。
2) 將4ml含有粉防己堿的聚乳酸溶液加入到磨口玻璃稱量瓶中,蓋嚴(yán)蓋子,放入5。C 的冰箱中8h,使溶液凝膠化。
3) 稱取5.0g明膠,放入1000ml燒杯中,加入1000ml去離子水,加熱至40'C使明膠 完全溶解,配成0.5%的明膠水溶液。放入4'C冰箱中預(yù)冷。
4) 取出磨口稱量瓶,打開蓋子,放入預(yù)冷到4'C的明膠水溶液中,室溫溶解置換四氫 呋喃16h。然后倒掉明膠水溶液,換入去離子水,連續(xù)置換36h。將凝膠連同玻璃稱量瓶 一起取出,盡可能除去附著的去離子水,置于-4(TC低溫冰箱中冷凍,使其凍結(jié)。取出玻璃 稱量瓶,用棉紙封住瓶口,放入冷凍干燥機(jī)中,連續(xù)開機(jī)24h,使其完全干燥。取出稱量 瓶中的支架材料,切割成適宜的形狀。,射線滅菌,照射劑量25kGy,得到無菌的控制釋 放中藥納米仿生生物材料。經(jīng)測量,材料的孔隙率為95.9%。掃描電子顯微鏡(SEM)分析, 測量材料的纖維直徑和孔隙尺寸并做統(tǒng)計(jì)分析,纖維直徑分布在157.8 433.8nm范圍,孔 隙尺寸分布3.6 7.5|xm范圍(圖3)。
實(shí)施例5:
1) 精密稱取10mg粉防己堿,溶解于0.5ml三氯甲烷中(即20g/L粉防己堿三氯甲烷溶 液),備用。精密稱取7g聚-L-乳酸,放入250ml磨口三角瓶中,加入100ml四氫呋喃(即 7%濃度聚丄-乳酸四氫呋喃溶液),然后用移液器精密量取30nl粉防己堿三氯甲烷溶液,加 入三角瓶中,塞緊瓶塞,在60'C水浴中不斷振搖,使其完全溶解,配制成含有粉防己堿的 聚乳酸溶液。將4ml含有粉防己堿的聚乳酸溶液加入到磨口玻璃稱量瓶中,蓋嚴(yán)蓋子,放 入5'C的冰箱中10h,使溶液凝膠化。
2) 稱取50.0g殼聚糖,放入1000ml燒杯中,加入100ml用去離子水和冰醋酸配制的 1%醋酸溶液,磁力攪拌使完全溶解,加入卯Oml去離子水,配成5%的殼聚糖水溶液。放 入5'C冰箱中預(yù)冷。
3) 取出磨口稱量瓶,打開蓋子,放入預(yù)冷到5t:的殼聚糖水溶液中,室溫溶解置換四 氫呋喃10h。然后倒掉殼聚糖水溶液,換入去離子水,每隔8h換水一次,連續(xù)置換48h。將凝膠連同玻璃稱量瓶一起取出,盡可能除去附著的去離子水,置于-4(TC低溫冰箱中冷凍, 使其凍結(jié)。取出玻璃稱量瓶,用棉紙封住瓶口,放入冷凍干燥機(jī)中,連續(xù)開機(jī)20h,使其 完全干燥。取出稱量瓶中的支架材料,切割成適宜的形狀。Y-射線滅菌,照射劑量25kGy, 得到無菌的控制釋放中藥納米仿生生物材料。 實(shí)施例6:
1) 精密稱取25mg粉防己堿,溶解于0.5ml三氯甲烷中(即50g/L粉防己堿三氯甲烷溶 液),備用。精密稱取lg聚-L-乳酸,放入250ml磨口三角瓶中,加入100ml四氫呋喃(即 1%濃度聚丄-乳酸四氫呋喃溶液),然后用移液器精密量取3(^1粉防己堿三氯甲烷溶液,加 入三角瓶中,塞緊瓶塞,在6(TC水浴中不斷振搖,使其完全溶解,配制成含有粉防己堿的 聚乳酸溶液。將4ml含有粉防己堿的聚乳酸溶液加入到磨口玻璃稱量瓶中,蓋嚴(yán)蓋子,放 入5"C的冰箱中10h,使溶液凝膠化。
2) 稱取5g殼聚糖和5g明膠, 一同放入1000ml燒杯中,加入100ml用去離子水和冰 醋酸配制的1%醋酸溶液,磁力攪拌使完全溶解,加入900ml去離亍水,配成含殼聚糖/明 膠各0.5%的水溶液。放入5'C冰箱中預(yù)冷。
3) 取出磨口稱量瓶,打開蓋子,放入預(yù)冷到5"C的殼聚糖/明膠水溶液中,室溫溶解置 換四氫呋喃18h。然后倒掉殼聚糖/明膠水溶液,換入去離子水,每隔5h換水一次,連續(xù) 置換50h。將凝膠連同玻璃稱量瓶一起取出,盡可能除去附著的去離子水,置于-4(TC低溫 冰箱中冷凍,使其凍結(jié)。取出玻璃稱量瓶,用棉紙封住瓶口,放入冷凍干燥機(jī)中,連續(xù)開 機(jī)24h,使其完全千燥。取出稱量瓶中的支架材料,切割成適宜的形狀。,射線滅菌,照 射劑量25kGy,得到無菌的控制釋放中藥納米仿生生物材料。
4) 載藥量測定和藥物控制釋放分析利用高壓液相色譜法測定載藥支架材料的載藥 量。色譜柱HypersilODS-2 Columns 250x4.6mm 5流動(dòng)相甲醇-0.3%二己胺(80: 20, v/v);流速0.8ml/min;檢測波長282 nm;柱溫25°C。粉防己堿在0 2.30昭范 圍內(nèi)線性關(guān)系良好(產(chǎn)0.9999),加樣回收率為98.05% , RSD為3.46%。測定控制釋放中藥 的納米仿生生物材料中粉防己堿的含量在0.04-2mg/g (粉防己堿/聚乳酸)之間。
5) 將控制釋放中藥的納米仿生生物材料精密稱重,放置在pH7 8的磷酸鹽緩沖溶液 中,在37'C恒溫條件下放置,定時(shí)取樣并補(bǔ)充相應(yīng)量的磷酸鹽緩沖溶液,持續(xù)6個(gè)月。用 高效液相色譜法測定藥物的釋放率。本發(fā)明中控制釋放中藥的納米仿生生物材料的藥物釋 放特征是粉防己堿可隨材料降解過程平穩(wěn)釋放,在6個(gè)月內(nèi)累計(jì)藥物釋放率約為載藥量的 70 80%。
6) 軟骨組織工程重建將軟骨細(xì)胞種植在控制釋放中藥的納米仿生生物材料中,支架 材料中的纖維與天然軟骨細(xì)胞外基質(zhì)中的膠原纖維直徑相似,使軟骨細(xì)胞分泌的細(xì)胞外基 質(zhì)中的膠原纖維能夠很好地粘附在上面,并沿著支架纖維取向,互相聯(lián)結(jié),有序分布,構(gòu)
建成類似于天然軟骨的細(xì)胞外基質(zhì)(圖4,5,6)。組織學(xué)觀察結(jié)果顯示(圖7),體外構(gòu)建的 工程化軟骨,具有與天然軟骨組織相似的組織結(jié)構(gòu)特征。通過軟骨組織的特異性染色和免 疫組織化學(xué)染色,確認(rèn)了工程化軟骨組織的細(xì)胞外基質(zhì)成分也與天然軟骨組織相同。含有粉防己堿的聚乳酸支架材料,不僅具有100 500rnn的纖維直徑和5 17pm的纖維間隙結(jié) 構(gòu),其中含有的粉防己堿對軟骨細(xì)胞增殖和功能表達(dá)有促進(jìn)作用,更有利于軟骨細(xì)胞的貼 附、生長,構(gòu)建具有天然三維結(jié)構(gòu)和生物力學(xué)性能的工程化軟骨。
本發(fā)明提出的控制釋放中藥的納米仿生生物材料及其制備方法,已通過較佳實(shí)施例子 進(jìn)行了描述,相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的材料 和制作方法進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合,來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。特別需要指出的是,所有相 類似的替換和改動(dòng)對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的,他們都被視為包括在本發(fā)明精 神、范圍和內(nèi)容中。
權(quán)利要求
1. 一種控制釋放中藥的納米仿生生物材料,其特征是帶有粉防己堿中藥成分的納米纖維三維網(wǎng)絡(luò)支架材料,材料的孔隙率為92.4~98.2%,纖維直徑分布在157~433nm范圍,孔隙尺寸分布在3.6~25.4μm范圍。
2. 權(quán)利要求1的控制釋放中藥納米仿生生物材料的制備方法,其特征是步驟如下1) .配制質(zhì)量體積比1 7%濃度的聚-卜乳酸四氫呋喃溶液,加入1 50g/L粉防己堿三 氯甲垸溶液,置-20 8r的溫度下靜置5 10小時(shí),使溶液凝膠化;2) .配制質(zhì)量體積比O. 5 5%濃度的明膠溶液、殼聚糖溶液或兩者的混合溶液,置2 8 'C的冰箱中預(yù)冷;將步驟l)的凝膠化的聚-L-乳酸溶液置預(yù)冷后的明膠溶液、殼聚糖溶液或 兩者的混合溶液中,置換其中的四氫呋喃;然后用預(yù)冷的去離子水置換四氫呋喃;3) .將置換完四氫呋喃溶劑的凝膠除去附著的去離子水,置于-40 -2(TC低溫冰箱中預(yù) 凍,然后放入冷凍干燥機(jī)中干燥,得到納米仿生生物材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制釋放中藥的納米仿生生物材料及其制備方法,該生物材料可作為軟骨組織工程修復(fù)重建的支架材料。它以組織工程常用生物醫(yī)用材料聚-L-乳酸為基材,采用相分離、溶劑置換、冷凍干燥法制備了納米纖維三維網(wǎng)絡(luò)支架材料;從仿生角度出發(fā),使用明膠和殼聚糖對支架材料進(jìn)行修飾,構(gòu)建了類似于軟骨細(xì)胞外基質(zhì)的支架材料;在支架材料上承載了粉防己堿,作為細(xì)胞生長因子類似物,促進(jìn)軟骨細(xì)胞的增殖,提高軟骨細(xì)胞的活性,維持軟骨細(xì)胞的功能表達(dá)。該控制釋放中藥的納米仿生生物材料的藥物釋放特征為在pH 7~8的磷酸鹽緩沖溶液中和37℃的仿生條件下,粉防己堿可隨材料降解過程穩(wěn)定釋放,在6個(gè)月內(nèi)累計(jì)藥物釋放率約為載藥量的70~80%。
文檔編號A61L27/00GK101444642SQ20081015470
公開日2009年6月3日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者崔元璐, 云 齊 申請人:天津大學(xué)