一種具有非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的殼聚糖基仿生膜材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的殼聚糖基仿生膜材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 殼聚糖是一種可生物降解的天然多糖，其降解產(chǎn)物為氨基葡萄糖，呈弱堿性，對(duì) 人體及組織無毒、無害，具有優(yōu)異的生物相容性、天然的藥物活性、抗腫瘤活性、消炎作用 等。殼聚糖已廣泛應(yīng)用于組織工程、藥物釋放、術(shù)后防粘連膜、骨科修復(fù)材料等領(lǐng)域。
[0003] 種植牙已在牙科領(lǐng)域逐漸興起和普及，引導(dǎo)牙周組織再生技術(shù)（Periodontal GuidedTissueRegeneration, GTR)是當(dāng)今最先進(jìn)的牙周手術(shù)治療方法，即用一種屏障膜 性材料放置于牙根和牙齦組織瓣之間，物理阻擋牙齦結(jié)締組織細(xì)胞和上皮細(xì)胞與牙根先接 觸，保證由根方殘余的牙周膜組織來源細(xì)胞和牙槽骨細(xì)胞優(yōu)先占據(jù)根面并在其上生長(zhǎng)和向 冠方爬行。為獲得最佳的軟組織和硬組織的再生效果，除屏障功能外，良好的傷口愈合特性 也變得越來越重要。目前臨床使用較為成熟的牙周隔離膜為Geistlich公司的Bio-Gide 膜，這是由豬的I型和ΙΠ 型膠原經(jīng)加工合成、高度純化后制得的具有一面致密結(jié)構(gòu)、另一面 疏松多孔結(jié)構(gòu)的可吸收性非對(duì)稱生物膜。膜的致密層可以阻擋纖維結(jié)締組織長(zhǎng)入，具有良 好的細(xì)胞阻隔作用；膜的多孔疏松層起到穩(wěn)定血凝塊的作用，為成骨細(xì)胞的粘附和骨沉積 提供附著的載體。但Bio-Gide膜會(huì)出現(xiàn)翼片脫落、出血、局部炎癥、骨質(zhì)丟失、感染或疼痛、 過敏反應(yīng)等并發(fā)癥，并且降解速度太快。因而，開發(fā)一種骨誘導(dǎo)性優(yōu)異、生物相容性良好、降 解性可調(diào)控的牙周組織引導(dǎo)再生隔離膜是目前臨床種植牙領(lǐng)域所急需解決的問題。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種具有非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的殼聚糖基仿生膜材料的制備方法，以 獲得引導(dǎo)骨組織再生性能優(yōu)異、生物相容性好的具有非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的殼聚糖基仿生膜材料。
[0006] 本發(fā)明的具有非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的殼聚糖基仿生膜材料的制備方法，步驟如下： 1) 將殼聚糖粉末分散于體積分?jǐn)?shù)為2%的醋酸水溶液中，攪拌至完全溶解，配制成2~ 5 wt %的殼聚糖溶液，再向其中加入無水甲醇和乙酸酐，使得無水甲醇與水的體積比為 4:3~2,殼聚糖與乙酸酐的質(zhì)量比為3. 5~6. 5,攪拌均勻后靜置反應(yīng)I. 5-3h，得到酸溶殼 聚糖溶液； 2) 將步驟1)的酸溶殼聚糖溶液以5000-8000rpm的轉(zhuǎn)速離心10-20min，去除沉淀物后， 在攪拌條件下向其中滴入堿性凝固液至溶液呈堿性，過濾并用三蒸水洗滌濾出物至洗液呈 中性，獲得殼聚糖微凝膠； 3) 將步驟2)的殼聚糖微凝膠加入到體積分?jǐn)?shù)為10%~20%的丙三醇水溶液中，攪拌 30~45min，得到混合液，將混合液注入模具，常溫下靜置瀝干水分，得到殼聚糖基水凝膠 膜； 4) 將步驟3)得到的殼聚糖基水凝膠膜分為兩組，一組放入真空冷凍干燥機(jī)中凍干，得 到殼聚糖基多孔海綿材料；另一組放入真空烘箱中，在40-60°C烘干，得到殼聚糖基致密膜 材料； 5)將步驟4)得到的殼聚糖基多孔海綿材料和殼聚糖基致密膜材料用醫(yī)用生物膠粘合， 得到具有非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的殼聚糖基仿生膜材料。
[0007] 本發(fā)明采用酸溶體系制備殼聚糖溶液，通過加入無水甲醇和乙酸酐調(diào)節(jié)殼聚糖的 脫乙酰度，在攪拌條件下加入堿性凝固液制備殼聚糖微凝膠，殼聚糖微凝膠組裝堆砌形成 殼聚糖基水凝膠膜，通過真空冷凍干燥和真空烘干的方式分別制得殼聚糖基多孔海綿材料 和殼聚糖基致密膜，用醫(yī)用生物膠粘合即可得到具有非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的殼聚糖基仿生膜材料。
[0008] 本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單，可通過調(diào)節(jié)加入乙酸酐的量來調(diào)控殼聚糖的脫乙酰度， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)殼聚糖基仿生膜材料降解性能、引導(dǎo)再生性能和力學(xué)性能的可控調(diào)節(jié)。制得的 殼聚糖基仿生膜材料兼具多孔海綿結(jié)構(gòu)和致密膜結(jié)構(gòu)，遇水不卷曲，具有骨誘導(dǎo)再生性能 良好、降解可控等優(yōu)點(diǎn)，可作為引導(dǎo)骨組織再生膜材料廣泛應(yīng)用于種植牙、骨關(guān)節(jié)炎、骨缺 損等領(lǐng)域的治療。
【附圖說明】
[0009] 圖1是殼聚糖基多孔海綿材料的掃描電鏡照片； 圖2是殼聚糖基致密膜的掃描電鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0011] 實(shí)施例1 1) 將殼聚糖粉末分散于體積分?jǐn)?shù)為2%的醋酸水溶液中，攪拌至完全溶解，配制成2 wt %的殼聚糖溶液，再向其中加入無水甲醇和乙酸酐，使得無水甲醇與水的體積比為4:3,殼 聚糖與乙酸酐的質(zhì)量比為3. 5,攪拌均勻后靜置反應(yīng)I. 5h，得到酸溶殼聚糖溶液； 2) 將步驟1)的酸溶殼聚糖溶液以5000rpm的轉(zhuǎn)速離心10min，去除沉淀物后，在攪拌 條件下向其中滴入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaOH水溶液至溶液呈堿性，過濾并用三蒸水洗滌濾出 物至洗液呈中性，獲得殼聚糖微凝膠； 3) 將步驟2)的殼聚糖微凝膠加入到體積分?jǐn)?shù)為10%的丙三醇水溶液中，攪拌30min， 得到混合液，將混合液注入模具，常溫下靜置瀝干水分，得到殼聚糖基水凝膠膜； 4) 將步驟3)得到的殼聚糖基水凝膠膜分為兩組，一組放入真空冷凍干燥機(jī)中凍干，得 到殼聚糖基多孔海綿材料，其掃描電鏡圖如圖1所示，可以看出其內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈多孔貫通疏 松狀；另一組放入真空烘箱中，在40°C烘干，得到殼聚糖基致密膜材料，其掃描電鏡圖如圖 2所示，可以看出膜表面結(jié)構(gòu)較為致密； 5) 將步驟4)得到的殼聚糖基多孔海綿材料和殼聚糖基致密膜材料用褐藻膠粘合，得到 具有非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的殼聚糖基仿生膜材料。
[0012] 實(shí)施例2 1)將殼聚糖粉末分散于體積分?jǐn)?shù)為2%的醋酸水溶液中，攪拌至完全溶解，配制成2. 5 wt %的殼聚糖溶液，再向其中加入無水甲醇和乙酸酐，使得無水甲醇與水的體積比為5:3， 殼聚糖與乙酸酐的質(zhì)量比為3. 8,攪拌均勻后靜置反應(yīng)2h，得到酸溶殼聚糖溶液； 2) 將步驟1)的酸溶殼聚糖溶液以6000rpm的轉(zhuǎn)速離心12min，去除沉淀物后，在攪拌 條件下向其中滴入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的KOH水溶液至溶液呈堿性，過濾并用三蒸水洗滌濾出物 至洗液呈中性，獲得殼聚糖微凝膠； 3) 將步驟2)的殼聚糖微凝膠加入到體積分?jǐn)?shù)為12%的丙三醇水溶液中，攪拌30min， 得到混合液，將混合液注入模具，常溫下靜置瀝干水分，得到殼聚糖基水凝膠膜； 4) 將步驟3)得到的殼聚糖基水凝膠膜分為兩組，一組放入真空冷凍干燥機(jī)中凍干，得 到殼聚糖基多孔海綿材料；另一組放入真空烘箱中，在45°C烘干，得到殼聚糖基致密膜材 料； 5) 將步驟4)得到的殼聚糖基多孔海綿材料和殼聚糖基致密膜材料用褐藻膠粘合，得到 具有非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的殼聚糖基仿生膜材料。
[0013] 實(shí)施例3 1) 將殼聚糖粉末分散于體積分?jǐn)?shù)為2%的醋酸水溶液中，攪拌至完全溶解，配制成3 Wt %的殼聚糖溶液，再向其中加入無水甲醇和乙酸酐，使得無水甲醇與水的體積比為4:3,殼 聚糖與乙酸酐的質(zhì)量比為4. 0,攪拌均勻后靜置反應(yīng)2h，得到酸溶殼聚糖溶液； 2) 將步驟1)的酸溶殼聚糖溶液以6500rpm的轉(zhuǎn)速離心15min，去除沉淀物后，在攪拌 條件下向其中滴入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的KOH水溶液至溶液呈堿性，過濾并用三蒸水洗滌濾出物 至洗液呈中性，獲得殼聚糖微凝膠； 3) 將步驟2)的殼聚糖微凝膠加入到體積分?jǐn)?shù)為15%的丙三醇水溶液中，攪拌35min， 得到混合液，將混合液注入模具，常溫下靜置瀝干水分，得到殼聚糖基水凝膠膜； 4) 將步驟3)得到的殼聚糖基水凝膠膜分為兩組，一組放入真空冷凍干燥機(jī)中凍干，得 到殼聚糖基多孔海綿材料；另一組放入真空烘箱中，在50°C烘干，得到殼聚糖基致密膜材 料； 5) 將步驟4)得到的殼聚糖基多孔海綿材料和殼聚糖基致密膜材料用褐藻膠粘合，得到 具有非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的殼聚糖基仿生膜材料。
[0014] 實(shí)施例4 1) 將殼聚糖粉末分散于體積分?jǐn)?shù)為2%的醋酸水溶液中，攪拌至完全溶解，配制成3. 5 wt %的殼聚糖溶液，再向其中加入無水甲醇和乙酸酐，使得無水甲醇與水的體積比為5:3， 殼聚糖與乙酸酐的質(zhì)量比為4. 5,攪拌均勻后靜置反應(yīng)2. 5h，得到酸溶殼聚糖溶液； 2) 將步驟1)的酸溶殼聚糖溶液以7000rpm的轉(zhuǎn)速離心18m