專利名稱：一種多孔支架負(fù)載物質(zhì)的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多孔支架負(fù)載物質(zhì)的方法與裝置。
背景技術(shù)：
多孔支架在組織工程等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。組織工程研究中除了多孔支架材料與種子細(xì)胞以外，生長因子也十分重要。生長因子一般為活性蛋白質(zhì)，不僅十分貴重，而且直接會(huì)導(dǎo)致快速流失，因此事先將生長因子負(fù)載于支架當(dāng)中(如吸附于多孔支架的內(nèi)表面) 就很有必要。但是，不少多孔支架是疏水性的，生長因子的水溶液不容易進(jìn)入孔的內(nèi)部，因此，如何簡便、有效地將生長因子負(fù)載在多孔支架當(dāng)中就成為一個(gè)技術(shù)問題。同理，如果需要負(fù)載藥物到多孔支架當(dāng)中，也會(huì)遇到這樣的問題。目前，很多具有優(yōu)良的生物相容性和生物可降解的疏水聚合物在藥物控制釋放領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。作為藥物的載體材料，人們把這樣的聚合物做成膠囊、微球等載體形式來盛載藥物。用這種多孔的疏水聚合物如何載藥一直存在技術(shù)困難，因?yàn)榫酆衔锉旧黼y以被水潤濕，而多數(shù)藥物都是水溶液，所以到目前為止，還未見到一個(gè)合適的方法用于多孔的疏水聚合物載藥。本發(fā)明提供一種操作方便，適用于多孔的疏水聚合物載藥的方法和裝置。本發(fā)明采用負(fù)壓+渦旋的方式更為簡易地使液體充入支架內(nèi)部實(shí)現(xiàn)支架負(fù)載物質(zhì)。本發(fā)明所述方法和裝置并不局限于載藥和生長因子，也并不限于疏水性支架和水溶性物質(zhì)，對于其它情況也同樣適用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種操作方便，適用面廣的用于多孔支架負(fù)載物質(zhì)的方法和裝置。本發(fā)明提供的用于多孔支架負(fù)載物質(zhì)的方法，具體是將多孔支架與被負(fù)載的物質(zhì)，或被負(fù)載物質(zhì)的溶液混合；然后在不斷振蕩中置于負(fù)壓下，使負(fù)載物或者負(fù)載物溶液充滿支架內(nèi)部的孔，使得負(fù)載物質(zhì)通過吸附等方式負(fù)載于支架當(dāng)中；干燥支架，即得到負(fù)載物質(zhì)的多孔支架。本發(fā)明中，所述多孔支架的基質(zhì)材料，為如下高分子材料中的任何一種聚DL-丙交酯、聚L-丙交酯、聚乙交酯、聚乳酸-羥基乙酸的共聚物、聚3-羥基丁酸酯、聚羥基脂肪酸酯、聚ε-己內(nèi)酯、聚ε-烷基取代己內(nèi)酯、聚S-戊內(nèi)酯、聚碳酸酯、聚原酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對二氧雜環(huán)己酮、聚二氧六環(huán)、聚醚酯，聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸醋、尼龍、聚氨酯、聚甲醛、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚硅氧烷，或者為上述各類聚酯的任何形式的共聚物或共混物中的任何一種。本發(fā)明中，所述多孔支架的基質(zhì)材料，也可為陶瓷、玻璃、碳素等無機(jī)非金屬材料， 包括氧化鈦、氧化鋁、氧化鈣、氧化鈉、氧化硅、磷酸鈣系列(羥基磷灰石、磷酸三鈣、磷酸四鈣、焦磷酸鈣、雙相磷酸鈣、聚磷酸鈣)、硫酸鈣、碳酸鈣或低溫各向同性碳，或者為以上材料的混合物或與添加劑的混合物。本發(fā)明中，所述多孔支架的基質(zhì)材料，也可以為上述某高分子材料與無機(jī)非金屬材料的復(fù)合物。本發(fā)明中，所述多孔支架的孔的大小為1ηπι-2000μπι，優(yōu)先為1 一 600 μ m。本發(fā)明中，所述的負(fù)載物為某種藥物，具體為可溶于溶劑中或者在溶劑中分散良好的物質(zhì)，或者本身為液體狀態(tài)的物質(zhì)。包括一些水溶性或者在水中分散良好的物質(zhì)，例如頭孢素類、青霉素類藥物(如頭孢哌酮鈉、頭孢拉定、頭孢噻肟鈉、頭孢唑啉鈉、青霉素鈉、青霉素鉀等)，喹諾酮類鹽酸鹽或有機(jī)酸鹽(如鹽酸氧氟沙星、鹽酸諾氟沙星等)，克林霉素鹽酸鹽或其它鹽類，還有阿奇霉素、羅紅霉素、紫杉醇、法莫替丁、齊墩果酸等水溶性藥。所述的負(fù)載物也可以為酪蛋白、明膠、電泳Y球蛋白、人血白蛋白(HAS)、牛血白蛋白(BSA)等蛋白質(zhì)和各種生長因子等多肽類物質(zhì)，亦可以是水溶性的殼聚糖、羥基磷灰石、磷酸三鈣及其衍生物和上述各種物質(zhì)的任意組合。本發(fā)明中，所述負(fù)壓，可以采用真空油泵、真空水泵等真空裝置產(chǎn)生。真空壓力范圍為0 -0. IMPa0壓力作用時(shí)間lmin-Mh，優(yōu)先作用時(shí)間為5min_5h?？梢詾椴婚g斷加壓，也可以為間斷加壓。本發(fā)明中，所述的振蕩可以由渦旋振蕩機(jī)、回旋振蕩機(jī)、圓盤振動(dòng)機(jī)等振蕩、振動(dòng)裝置產(chǎn)生。振蕩可以為連續(xù)振蕩也可以為間歇振蕩，振蕩總時(shí)間為lS-24h。優(yōu)選使用振蕩時(shí)間為Imin-Ih。本發(fā)明中，所述干燥支架的方法，可以使用冷凍干燥、真空干燥等干燥方式。干燥時(shí)間l-96h。優(yōu)先選擇干燥時(shí)間是6-48h。用于本發(fā)明方法的裝置包括載有多孔支架和被負(fù)載物質(zhì)或被負(fù)載物質(zhì)溶液的容器、振動(dòng)裝置、真空裝置，容器一端封閉，一端開口，封閉端置于振動(dòng)裝置中，開口端與真空裝置密封相連。本發(fā)明裝置中，所述容器的材料可為玻璃、陶瓷、高分子材料、金屬材料的一種或多種材料制成的瓶或管。本發(fā)明裝置中，所述容器的開口端與真空裝置通過接頭密封相連，接頭可以為帶活塞的真空接頭、不帶活塞的接頭等。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
1.本發(fā)明提出的多孔支架負(fù)載物質(zhì)的方法，工藝簡單，特別適合于疏水性多孔支架的孔壁吸附藥物。2.本發(fā)明提出的多孔支架負(fù)載物質(zhì)的裝置，結(jié)構(gòu)簡單、搭接方便、裝置材料選擇范圍廣，易拆卸。3.本發(fā)明提出的多孔支架負(fù)載物質(zhì)的裝置，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件改變盛載多孔支架和負(fù)載物的容器，同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)支架負(fù)載物質(zhì)。4.本發(fā)明提出的多孔支架負(fù)載物質(zhì)的方法，也可用來洗脫支架內(nèi)部的藥物。


圖1為多孔支架負(fù)載物質(zhì)裝置示意圖。
圖中標(biāo)號1為多孔支架，2為藥物溶液，3為帶磨口的玻璃管，4為真空接頭，5為連接真空泵，6為渦旋振蕩托盤。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步加以說明。實(shí)施例1
將多孔的聚乳酸羥基乙酸支架(孔的大小為180 - 280 μ m)和牛血清白蛋白(BSA)水溶液置于IOml的玻璃反應(yīng)管中，反應(yīng)管開口端通過真空接頭與真空水泵相連。另一端放置于渦旋振蕩器的振蕩托盤中。打開真空水泵和渦旋振蕩器，真空壓力-0. 09MPa，振蕩30min， 去除真空負(fù)壓，停止振蕩，取出聚乳酸羥基乙酸支架，干燥Mh。實(shí)施例2
將多孔的聚乳酸羥基乙酸共聚物支架(孔的大小為 ο - 50μπι)和BSA水溶液置于梨形反應(yīng)器中，反應(yīng)器開口端通過帶活塞的真空接頭與真空水泵相連。另一端放置于渦旋振蕩器的振蕩托盤中。打開真空水泵和渦旋振蕩器，真空壓力_0.09MPa，振蕩15min，去除真空負(fù)壓，停止振蕩，再重新連接負(fù)壓，接著振蕩15min，然后去除負(fù)壓，停止振蕩，取出聚乳酸羥基乙酸共聚物支架，干燥Mh。實(shí)施例3
將多孔的聚乳酸支架(孔的大小為50 - 150 μ m)和紫杉醇水溶液置于梨形反應(yīng)器中， 反應(yīng)器開口端通過帶活塞的真空接頭與真空水泵相連。另一端放置于渦旋振蕩器的振蕩托盤中。打開真空水泵和渦旋振蕩器，真空壓力-0. 09MPa，振蕩45min，去除真空負(fù)壓，停止振蕩，取出聚乳酸支架，干燥Mh。實(shí)施例4
將多孔的羥基磷灰石(孔的大小為350 - 550 μ m)和紫杉醇水溶液置于梨形反應(yīng)器中， 反應(yīng)器開口端通過帶活塞的真空接頭與真空水泵相連。另一端放置于渦旋振蕩器的振蕩托盤中。打開真空水泵和渦旋振蕩器，真空壓力-0. 09MPa,振蕩30min，去除真空負(fù)壓，停止振蕩，取出羥基磷灰石支架，干燥Mh。實(shí)施例5
將多孔的羥基磷灰石(孔的大小為350 - 550 μ m)和阿霉素水溶液置于梨形反應(yīng)器中， 反應(yīng)器開口端通過帶活塞的真空接頭與真空水泵相連。另一端放置于渦旋振蕩器的振蕩托盤中。打開真空水泵和渦旋振蕩器，真空壓力-0. OSMPa,振蕩30min，去除真空負(fù)壓，停止振蕩，取出羥基磷灰石支架，干燥Mh。實(shí)施例6
將多孔的羥基磷灰石(孔的大小為350 - 550 μ m)和阿霉素水溶液置于梨形反應(yīng)器中， 反應(yīng)器開口端通過帶活塞的真空接頭與真空水泵相連。另一端放置于渦旋振蕩器的振蕩托盤中。打開真空水泵和渦旋振蕩器，真空壓力-0. 09MPa，振蕩5min，去除真空負(fù)壓，停止振蕩，再加上負(fù)壓，接著振蕩5min，停止振蕩，去掉負(fù)壓，取出羥基磷灰石支架，干燥48h。實(shí)施例7
將多孔的聚乳酸羥基乙酸共聚物支架(孔的大小為150 - 300μπι)和羥基磷灰石水溶液置于梨形反應(yīng)器中，反應(yīng)器開口端通過帶活塞的真空接頭與真空水泵相連。另一端放置于渦旋振蕩器的振蕩托盤中。打開真空水泵和渦旋振蕩器，真空壓力-0.09MPa，振蕩 IOrnin,去除真空負(fù)壓，停止振蕩，再重新連接負(fù)壓，接著振蕩15min,然后去除負(fù)壓，停止振蕩，取出聚乳酸羥基乙酸共聚物支架，干燥24h。
權(quán)利要求
1.一種多孔支架負(fù)載物質(zhì)的方法，其特征在于具體步驟為將多孔支架與被負(fù)載物質(zhì)或被負(fù)載物質(zhì)的溶液混合；然后在不斷振蕩中置于負(fù)壓下，使負(fù)載物或者負(fù)載物溶液充滿支架內(nèi)部的孔，使得負(fù)載物質(zhì)通過吸附等方式負(fù)載于支架當(dāng)中；干燥支架，即得到負(fù)載物質(zhì)的多孔支架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔支架負(fù)載物質(zhì)的方法，其特征在于所述多孔支架的基質(zhì)材料為如下高分子材料中的任何一種聚DL-丙交酯、聚L-丙交酯、聚乙交酯、聚乳酸-羥基乙酸的共聚物、聚3-羥基丁酸酯、聚羥基脂肪酸酯、聚ε-己內(nèi)酯、聚ε-烷基取代己內(nèi)酯、聚S-戊內(nèi)酯、聚碳酸酯、聚原酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對二氧雜環(huán)己酮、聚二氧六環(huán)、聚醚酯，聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸醋、尼龍、聚氨酯、聚甲醛、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚硅氧烷，或者為上述各類聚酯的任何形式的共聚物或共混物中的任何一種；或者為非金屬無機(jī)材料陶瓷、玻璃、碳素，或這些材料的混合物，或這些材料與添加劑的混合物?；蛘邽樯鲜龈叻肿硬牧吓c非金屬無機(jī)材料的復(fù)合材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多孔支架負(fù)載物質(zhì)的方法，其特征在于所述被負(fù)載物質(zhì)為藥物，或者為多肽和蛋白質(zhì)類物質(zhì)，或者為水溶性的殼聚糖、羥基磷灰石、磷酸三鈣或其衍生物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多孔支架負(fù)載物質(zhì)的方法，其特征在于所述藥物包括頭孢素類，青霉素類藥物，喹諾酮類鹽酸鹽或有機(jī)酸鹽，克林霉素鹽酸鹽或其它鹽類，阿奇霉素， 羅紅霉素，紫杉醇，法莫替丁，齊墩果酸；所述多肽和蛋白質(zhì)類物質(zhì)包括酪蛋白，明膠，電泳Y球蛋白，人血白蛋白，牛血白蛋白。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔支架負(fù)載物質(zhì)的方法，其特征在于所述負(fù)壓采用真空油泵或真空水泵產(chǎn)生，真空壓力范圍為0 -0. IMPa，壓力作用時(shí)間lmin-24h，加壓為不間斷加壓，或?yàn)殚g斷加壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔支架負(fù)載物質(zhì)的方法，其特征在于所用振蕩由渦旋振蕩機(jī)、回旋振蕩機(jī)或圓盤振動(dòng)機(jī)產(chǎn)生，振蕩為連續(xù)振蕩或者為間歇振蕩，振蕩時(shí)間為lS-24h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔支架負(fù)載物質(zhì)的方法，其特征在于所述干燥支架使用冷凍干燥或真空干燥方式，干燥時(shí)間l_96h。
8.一種用于如權(quán)利要求1所述多孔支架負(fù)載物質(zhì)方法的裝置，其特征在于由載有多孔支架和被負(fù)載物質(zhì)或被負(fù)載物質(zhì)溶液的的容器、振動(dòng)裝置、真空裝置組成，所述容器一端封閉，一端開口，封閉端置于振動(dòng)裝置中，開口端與真空裝置密封相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于所述容器為由玻璃、陶瓷、高分子材料、金屬材料的一種或多種材料制成的瓶或管。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于所述容器的開口端與真空裝置通過接頭密封相連，接頭為帶活塞的真空接頭或者為不帶活塞的接頭。
全文摘要
本發(fā)明屬于材料科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多孔支架負(fù)載物質(zhì)的方法與裝置。本發(fā)明將多孔支架與被負(fù)載物混合，然后在不斷振蕩中置于負(fù)壓下使負(fù)載物或者負(fù)載物溶液充滿支架內(nèi)部的孔，從而達(dá)到使得被負(fù)載物質(zhì)的溶液或者被負(fù)載物質(zhì)通過吸附等方式負(fù)載于支架當(dāng)中的目的。其裝置由載有多孔支架和負(fù)載物溶液的容器、振動(dòng)裝置、真空裝置組成，容器一端封閉，一端開口，封閉端置于振動(dòng)裝置中，開口端與真空裝置密封相連。本發(fā)明方法簡單，裝置搭接方便，特別適用于疏水多孔支架的載藥。
文檔編號A61J3/00GK102327185SQ201110196769
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者丁建東, 屈澤華 申請人:復(fù)旦大學(xué)