一种聚γ-谷氨酸/壳聚糖/柠檬酸钙生物材料及其制备方法技术

技术编号:27370072 阅读:17 留言:0更新日期:2021-02-19 13:55
本发明专利技术涉及骨生物材料领域,具体涉及到一种聚γ

【技术实现步骤摘要】
2 生长因子,与柠檬酸钙的固相通过湿法预混、研磨和冷冻干燥,按比例添加固化液,注模按压成型,即制备由聚γ-谷氨酸/壳聚糖/柠檬酸钙生物材料。
[0008]本专利技术还提供了一种聚γ-谷氨酸/壳聚糖/柠檬酸钙生物材料的制备方法,具体包括以下步骤:(1)将壳聚糖溶解于乙酸溶液中,常温下搅拌均匀后用去离子水将其稀释制得壳聚糖溶液;将聚γ-谷氨酸溶液逐滴加到等体积的壳聚糖溶液中,磁力搅拌,充分混合,喷雾冻干后获得聚γ-谷氨酸/壳聚糖干粉;(2)将重组人骨形态发生蛋白2溶于双蒸水中得重组人骨形态发生蛋白2溶液,然后将聚γ-谷氨酸/壳聚糖干粉充分溶胀于其中,用超声匀浆机乳化均匀,即得聚γ-谷氨酸/壳聚糖干粉复合材料载体;(3)将上述复合材料载体同柠檬酸钙粉末混合,玛瑙研磨磨碎,并通过冷冻干燥法制成粉末,与固化液混匀;(4)注入模具中,然后圆柱体以600 kPa施压5 s,以排除填充浆体时形成的大的气泡,之后脱模得到圆柱状的样品,养护后取出,将其浸入到乙醇溶液中,然后风干即可。
[0009]进一步的,步骤(1)中,所述乙酸溶液中乙酸的体积百分浓度为1%;所述聚γ-谷氨酸溶液的浓度为2mg/mL;所述壳聚糖溶液浓度为2mg/mL;所述壳聚糖的脱乙酰度为80.0~95.0。
[0010]进一步的,步骤(2)中,所述重组人骨形态发生蛋白2溶液浓度为20μg/mL;所述溶胀为每5mL重组人骨形态发生蛋白2溶液中加入100 mg聚γ-谷氨酸/壳聚糖干粉进行。
[0011]进一步的,步骤(3)中,所述聚γ-谷氨酸/壳聚糖干粉复合材料载体与柠檬酸钙粉末质量比为1:9;所述聚γ-谷氨酸/壳聚糖/柠檬酸钙粉末与固化液混合比例为3:1(g/mL)。
[0012]本专利技术所使用的固化液是由以下质量百分比原料组成:柠檬酸2~9%、VP 1~6%、磷酸盐5~25%、PVA 1~5%、角鲨烯0.5-0.8%、余量水。
[0013]进一步的,步骤(4)中,所述养护为放入37 ℃、97%湿度的恒温恒湿箱中,3 d后取出;所述浸入到乙醇溶液中的时间为2 h。
[0014]与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:(1)本专利技术使用的聚-γ谷氨酸和壳聚糖为无色无毒无味且易降解的微生物发酵提取物,γ-PGA 的羧基与CS的氨基具有很高的配位系数,结构稳定。
[0015](2)本专利技术可将重组人骨形态发生蛋白2和钙离子缓慢的释放进入人体,帮助促进骨组织修复。
[0016](3)本专利技术成分均为生物制剂,具有良好的生物亲和性,刺激小,可在生物体内降解,绿色安全。
附图说明
[0017]图1为实施例1制备的生物材料中Ca
+
和重组人骨形态发生蛋白2释放率图。
具体实施方式
[0018]通过下面实例说明本专利技术的具体实施方式,但本专利技术的保护内容,不仅局限于此。
[0019]实施例1
(1)将壳聚糖溶解于乙酸溶液中,常温下搅拌均匀后用去离子水将其稀释制得壳聚糖溶液;将2mg/mL聚γ-谷氨酸溶液逐滴加到等体积的2mg/mL壳聚糖溶液中,磁力搅拌,充分混合,喷雾冷冻干燥冻干后获得聚γ-谷氨酸/壳聚糖干粉;(2)将100 μg重组人骨形态发生蛋白2溶于5 mL双蒸水中,然后将聚γ-谷氨酸/壳聚糖干粉100 mg充分溶胀于其中,用超声匀浆机乳化均匀,即得聚γ-谷氨酸/壳聚糖干粉复合材料载体; (3)将上述载体材料按质量比1:9与柠檬酸钙粉末混合,玛瑙研磨磨碎,并通过冷冻干燥法制成粉末,与固化液按3:1(g/mL)混合;固化液组成为:柠檬酸8%、VP 4%、磷酸盐20%、PVA 5%、角鲨烯0.5%、余量水; (4)注入高度和直径分别为7 mm和10 mm的模具中。然后用直径为6.6 mm的圆柱体以600 kPa施压5 s,以排除填充浆体时形成的大的气泡,之后脱模得到圆柱状的样品,放入37 ℃、97%湿度的恒温恒湿箱中养护,3 d后取出,将其浸入到乙醇溶液中2 h以终止水化反应,然后风干,得到由聚γ-谷氨酸/壳聚糖/柠檬酸钙制备的新型生物材料。
[0020]对比例1(1)将壳聚糖溶解于乙酸溶液中,常温下搅拌均匀后用去离子水将其稀释制得壳聚糖溶液;将2mg/mL聚γ-谷氨酸溶液逐滴加到等体积的2mg/mL壳聚糖溶液中,磁力搅拌,充分混合,喷雾冷冻干燥冻干后获得聚γ-谷氨酸/壳聚糖干粉;(2)将100 μg重组人骨形态发生蛋白2溶于5 mL双蒸水中,然后将聚γ-谷氨酸/壳聚糖干粉100 mg充分溶胀于其中,用超声匀浆机乳化均匀,即得聚γ-谷氨酸/壳聚糖干粉复合材料载体; (3)将上述载体材料按质量比1:9与柠檬酸钙粉末混合,玛瑙研磨磨碎,并通过冷冻干燥法制成粉末,与固化液按3:1(g/mL)混合;固化液组成为:柠檬酸8%、VP 4%、磷酸盐20%、PVA 5%、余量水; (4)注入高度和直径分别为7 mm和10 mm的模具中。然后用直径为6.6 mm的圆柱体以600 kPa施压5 s,以排除填充浆体时形成的大的气泡,之后脱模得到圆柱状的样品,放入37 ℃、97%湿度的恒温恒湿箱中养护,3 d后取出,将其浸入到乙醇溶液中2 h以终止水化反应,然后风干,得到由聚γ-谷氨酸/壳聚糖/柠檬酸钙制备的新型生物材料。
[0021]对比例2(1)将壳聚糖溶解于乙酸溶液中,常温下搅拌均匀后用去离子水将其稀释制得壳聚糖溶液;将1.5mg/mL聚γ-谷氨酸溶液逐滴加到等体积的2mg/mL壳聚糖溶液中,磁力搅拌,充分混合,喷雾冷冻干燥冻干后获得聚γ-谷氨酸/壳聚糖干粉;(2)将100 μg重组人骨形态发生蛋白2溶于5 mL双蒸水中,然后将聚γ-谷氨酸/壳聚糖干粉100 mg充分溶胀于其中,用超声匀浆机乳化均匀,即得聚γ-谷氨酸/壳聚糖干粉复合材料载体; (3)将上述载体材料按质量比1:9与柠檬酸钙粉末混合,玛瑙研磨磨碎,并通过冷冻干燥法制成粉末,与固化液(组成同实施例1)按3:1(g/mL)混合;(4)注入高度和直径分别为7 mm和10 mm的模具中。然后用直径为6.6 mm的圆柱体以600 kPa施压5 s,以排除填充浆体时形成的大的气泡,之后脱模得到圆柱状的样品,放入37 ℃、97%湿度的恒温恒湿箱中养护,3 d后取出,将其浸入到乙醇溶液中2 h以终止水化反应,
然后风干,得到由聚γ-谷氨酸/壳聚糖/柠檬酸钙制备的新型生物材料。
[0022]性能测试:(一)在37 ℃水浴环境中,将聚γ-谷氨酸/壳聚糖/柠檬酸钙置于20 mL模拟体液(Simulated Body Fluid, SBF)内进行药物释放研究。每隔一定时间取出1 mL上清液,同时补充新鲜模拟体液。用ELISA试剂盒测定1 mL上清液中重组人骨形态发生蛋白2的释放量并计算释放率。用EDTA滴定法测定1mL上清液中钙离子释放量并计算释放率。
[0023]如图1,实施例1中钙离子与重组人骨形态发生蛋白2在模拟体液中的释放率在192小时分别达到了70%和60%,证明其在模拟体液中具有良好的释放能力。曲线前半部分趋势平缓,证明材料确有缓慢释放钙离子与重组人骨形态发生蛋白本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚γ-谷氨酸/壳聚糖/柠檬酸钙生物材料,其特征在于,通过以下方法制备而成:首先通过喷雾冷冻干燥法制备γ-聚谷氨酸/壳聚糖凝胶颗粒,装载重组人骨形态发生蛋白 2 生长因子,与柠檬酸钙的固相通过湿法预混、研磨和冷冻干燥,按比例添加固化液,注模按压成型,即制备由聚γ-谷氨酸/壳聚糖/柠檬酸钙生物材料。2.一种如权利要求1所述的聚γ-谷氨酸/壳聚糖/柠檬酸钙生物材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:(1)将壳聚糖溶解于乙酸溶液中,常温下搅拌均匀后用去离子水将其稀释制得壳聚糖溶液;将聚γ-谷氨酸溶液逐滴加到等体积的壳聚糖溶液中,磁力搅拌,充分混合,喷雾冻干后获得聚γ-谷氨酸/壳聚糖干粉;(2)将重组人骨形态发生蛋白2溶于双蒸水中得重组人骨形态发生蛋白2溶液,然后将聚γ-谷氨酸/壳聚糖干粉充分溶胀于其中,用超声匀浆机乳化均匀,即得聚γ-谷氨酸/壳聚糖干粉复合材料载体;(3)将上述复合材料载体同柠檬酸钙粉末混合,玛瑙研磨磨碎,并通过冷冻干燥法制成粉末,与固化液混匀;(4)注入模具中,然后圆柱体以600 kPa施压5 s,以排除填充浆体时形成的大的气泡,之后脱模得到圆柱状的样品,养护后取出,将其浸入到乙醇...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨革刘逸霏车程川刘金锋巩志金
申请(专利权)人:曲阜师范大学
类型:发明
国别省市:

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