一种复合电纺组织工程支架材料的制备方法、工程支架材料及其应用技术

本发明专利技术公开了一种复合电纺组织工程支架材料的制备方法、工程支架材料及其应用，所述复合电纺组织工程支架材料的制备方法是采用聚(3‑羟基丁酸酯‑4‑羟基丁酸酯)共聚物与左旋聚乳酸混合材料通过静电纺丝技术制备了电纺丝纤维，并通过混合电纺将表柔比星一并纺到P34HB/PLLA纤维支架内，制备得到载表柔比星的P34HB/PLLA复合电纺丝纤维。由所述制备方法制备得到的复合电纺组织工程支架材料载表柔比星的P34HB/PLLA复合电纺丝纤维既具有良好的力学性能和生物相容性，又具有适当的降解速度，还具有优异的抗肿瘤特性，在肿瘤治疗的生物医学领域具有广泛的应用前景。

Preparation method, engineering support material and application of a composite electrospun tissue engineering support material

【技术实现步骤摘要】
一种复合电纺组织工程支架材料的制备方法、工程支架材料及其应用
本专利技术涉及医用生物材料领域，更具体地，本专利技术涉及一种复合电纺组织工程支架材料的制备方法、工程支架材料及其应用。
技术介绍
聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一种线性饱和聚酯，其纤维废弃物可被自然环境完全吸收，具有良好的生物降解性和生物相容性，而聚3-羟基丁酸酯/4-羟基丁酸酯(P34HB)是PHA家族中最新一代生物可降解材料。基于静电纺丝技术制备的纤维支架，具有与天然细胞外基质(ECM)相似的纤维结构，因而被广泛应用于细胞增殖培养、药物输送、生物传感器等领域。随着组织工程学研究的深入，静电纺丝技术不断发展，涌现出不同的纺丝工艺与方法，所制造出的纤维支架有着截然不同的性能，能够满足多种组织需要。然而，现有纤维支架制备材料多为PLA、PCL等可吸收人工合成高分子材料，其机械性能较差，结构容易遭外力破坏，并且降解速度过快，降解产物对细胞、组织有一定的损害，这些都限制了它们在细胞支架、组织修复中的应用。此外，现有的纤维支架在体内还存在粘连及相关并发症的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种不足，提供一种复合电纺组织工程支架材料的制备方法，通过所述制备方法制备出的复合电纺组织工程支架材料具有优异的力学性能和生物相容性以及适当的降解速度，其降解周期长达9-12个月，植入组织后可以提供持久、稳固的骨架结构支撑，且其降解产物为组织内天然能量来源，对人体无害，所述复合电纺组织工程支架材料还载有抗肿瘤药物，通过所述制备方法合成的复合电纺组织工程支架材料所载有的药物不经过胃肠道、肝脏，而直接作用于肿瘤部位，能够大大提高其生物利用度，减少全身的毒副作用。本专利技术的另一目的在于提供一种复合电纺组织工程支架材料。本专利技术的另一目的在于提供所述复合电纺组织工程支架材料的应用。本专利技术采取的技术方案如下：一种复合电纺组织工程支架材料的制备方法，包括如下步骤：S1、聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)/左旋聚乳酸电纺丝纤维溶液的制备：将聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)共聚物粉末溶于二氯甲烷和二甲基甲酰胺的复合溶剂中，均匀搅拌，随后加入左旋聚乳酸，磁力搅拌器搅拌溶解1～3小时，温度为55～65℃，其中，聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)与左旋聚乳酸两者之间的质量配比为1：(0.8～1.2)；S2、载表柔比星的聚羟基脂肪酸酯/左旋聚乳酸复合电纺丝纤维混合溶液的制备：称取表柔比星加入步骤S1所得的聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)/左旋聚乳酸电纺丝纤维溶液中，继续磁力搅拌至表柔比星完全溶解，其中表柔比星与聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯的质量比为(0.8～1.2):8；S3、将步骤S2所得的载表柔比星的聚羟基脂肪酸酯/左旋聚乳酸复合电纺丝纤维混合溶液加入到注射器中，注射器用针头喷嘴固定，在20～60℃下设置针头与接收器之间距离为12～18cm，电压为5～30千伏，注射器推进速度为0.1～12.0毫升/小时，通过乙醇溶液收集电纺丝，随后，将获得的电纺丝用去离子水洗涤，冷冻干燥8～12h后即获得复合电纺组织工程支架材料。本专利技术采用聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)共聚物与左旋聚乳酸混合材料通过静电纺丝技术制备了电纺丝纤维，并通过混合电纺将表柔比星一并纺到P34HB/PLLA纤维支架内，制备得到载表柔比星的P34HB/PLLA复合电纺丝纤维，其中，P34HB是生物基完全可降解材料，具有良好的生物相容性，降解周期长达9-12个月，降解产物为组织内天然能量来源，其物理性能更是能媲美不可吸收高分子材料，植入组织后提供持久、稳固的骨架结构支撑；表柔比星是肿瘤治疗中常用的抗肿瘤化疗药物，在临床中被广泛应用，其有效性已得到充分验证，然而全身化疗带来的全身毒副作用反应较大，而本专利技术所述的制备方法通过静电纺丝技术将表柔比星纺入聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)/左旋聚乳酸复合电纺丝纤维，改变了传统表柔比星的给药方式，使其不经过胃肠道、肝脏，而直接作用于肿瘤部位，将大大提高其生物利用度，减少全身的毒副作用，避免了胃肠道、肝脏的药物反应。本专利技术所述制备方法制备得到的复合电纺组织工程支架材料既具有良好的力学性能和生物相容性，又具有适当的降解速度，还就有抗肿瘤特性，在肿瘤治疗的生物医学领域具有广泛的应用前景。优选地，步骤S1中所述聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)与左旋聚乳酸两者之间的质量配比为1:1。优选地，步骤S2中表柔比星与聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯的质量比为1:8。优选地，步骤S1中所述复合溶剂为二氯甲烷和二甲基甲酰胺按体积比8:2～0.5:9.5配制而成的复合溶剂。更优选地，所述复合溶剂为二氯甲烷和二甲基甲酰胺按体积比6:4～1.5:8.5配制而成的复合溶剂。优选地，所述聚3-羟基丁酸酯/4-羟基丁酸酯共聚物粉末为医用级粉末，纯度大于99.5％。优选地，步骤S3中所述注射器为1mL注射器，注射器针头与接收器之间距离为15cm。优选地，步骤S3中获得的电纺丝用去离子水洗涤3～5次。由所述的制备方法制备得到的复合电纺组织工程支架材料。本专利技术所述的电纺丝膜是新一代可降解PHA/PLLA复合电纺丝纤维，具有良好的力学性能、生物相容性，加载化疗药物后，药物直接作用于肿瘤部位，在肿瘤防治的生物医学领域具有广泛的应用前景。所述的复合电纺组织工程支架材料在细胞支架、组织修复医学领域的应用。本专利技术所述的复合电纺组织工程支架材料具有良好的力学性能、生物相容性，并可直接作用于肿瘤部位，可应用于细胞支架、组织修复等医学领域，在这些生物医学领域具有广泛的应用前景。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术所述制备方法所获得的聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)/左旋聚乳酸复合电纺丝纤维肉眼观为超薄丝状结构，微观结构为与细胞外基质相似的纤维结构，有助于细胞增殖长入，以促进组织修复再生；本专利技术制备得到的载表柔比星的P34HB/PLLA复合电纺丝纤维，其既具有良好的力学性能和生物相容性，又具有适当的降解速度，其降解周期长达9-12个月，植入组织后可以提供持久、稳固的骨架结构支撑，且由于所述制备方法是将在表柔比星纺到纤维中，在降解的过程中，纤维内的表柔比星可以不断释放出来，改变了表柔比星的给药方式，使其不经过胃肠道、肝脏，而直接作用于肿瘤部位，避免了胃肠道、肝脏的药物反应，将大大提高其生物利用度，减少全身的毒副作用；专利技术所述的载表柔比星的聚羟基脂肪酸酯/聚多巴胺复合电纺丝纤维因具有良好的力学性能、生物相容性和抗肿瘤特性，在肿瘤治疗的生物医学领域具有广泛的应用前景。附图说明图1为本专利技术对比例1P34HB/PLLA电纺丝纤维膜实物外观图。图2为本专利技术对比例1P34HB/PLLA电纺丝纤维膜扫描电镜图。图3为本专利技术实施例1载表柔比星的P34HB/PLLA电纺丝纤维膜实物外观图。图4为本专利技术实施例1载表柔比星的P34HB/PLLA电纺丝纤维膜扫描电镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合电纺组织工程支架材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)/左旋聚乳酸电纺丝纤维溶液的制备：将聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)共聚物粉末溶于二氯甲烷和二甲基甲酰胺的复合溶剂中，均匀搅拌，随后加入左旋聚乳酸，磁力搅拌器搅拌溶解1～3小时，温度为55～65℃，其中，聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)与左旋聚乳酸两者之间的质量配比为1：(0.8～1.2)；/nS2、载表柔比星的聚羟基脂肪酸酯/左旋聚乳酸复合电纺丝纤维混合溶液的制备：称取表柔比星加入步骤S1所得的聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)/左旋聚乳酸电纺丝纤维溶液中，继续磁力搅拌至表柔比星完全溶解，其中表柔比星与聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯的质量比为(0.8～1.2):8；/nS3、将步骤S2所得的载表柔比星的聚羟基脂肪酸酯/左旋聚乳酸复合电纺丝纤维混合溶液加入到注射器中，注射器用针头喷嘴固定，在20～60℃下设置针头与接收器之间距离为12～18cm，电压为5～30千伏，注射器推进速度为0.1～12.0毫升/小时，通过乙醇溶液收集电纺丝，随后，将获得的电纺丝用去离子水洗涤，冷冻干燥8～12h后即获得复合电纺组织工程支架材料。/n...

【技术特征摘要】
1.一种复合电纺组织工程支架材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)/左旋聚乳酸电纺丝纤维溶液的制备：将聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)共聚物粉末溶于二氯甲烷和二甲基甲酰胺的复合溶剂中，均匀搅拌，随后加入左旋聚乳酸，磁力搅拌器搅拌溶解1～3小时，温度为55～65℃，其中，聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)与左旋聚乳酸两者之间的质量配比为1：(0.8～1.2)；
S2、载表柔比星的聚羟基脂肪酸酯/左旋聚乳酸复合电纺丝纤维混合溶液的制备：称取表柔比星加入步骤S1所得的聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)/左旋聚乳酸电纺丝纤维溶液中，继续磁力搅拌至表柔比星完全溶解，其中表柔比星与聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯的质量比为(0.8～1.2):8；
S3、将步骤S2所得的载表柔比星的聚羟基脂肪酸酯/左旋聚乳酸复合电纺丝纤维混合溶液加入到注射器中，注射器用针头喷嘴固定，在20～60℃下设置针头与接收器之间距离为12～18cm，电压为5～30千伏，注射器推进速度为0.1～12.0毫升/小时，通过乙醇溶液收集电纺丝，随后，将获得的电纺丝用去离子水洗涤，冷冻干燥8～12h后即获得复合电纺组织工程支架材料。


2.根据权利要求1所述的复合电纺组织工程支架材料的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶雷，郭强，王辉，王德娟，吕金艳，司徒卫，余柳松，黄榕康，过文泰，王怀明，秦秀森，卫应齐，焦燕，
申请(专利权)人：中山大学附属第六医院，珠海麦得发生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44