一种硫酸软骨素修饰的胶原蛋白/聚己内酯血管修复支架及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种硫酸软骨素修饰的胶原蛋白/聚己内酯血管修复支架及其制备方法与应用。本发明专利技术采用反应过程相对温和的还原胺化法实现硫酸软骨素和胶原蛋白之间的耦联，将化学耦联得到的硫酸软骨素修饰的胶原蛋白作为支架的基础材料，聚己内酯作为力学增强材料，通过静电纺丝方法制备出一种硫酸软骨素修饰的胶原蛋白/聚己内酯血管修复支架，该血管修复支架具有良好的抗血栓效果，并且可以实现快速的内皮化，有望作为血管修复的支架材料，应用于小血管的移植，修复与再生，治疗严重威胁人类健康的心血管疾病。类健康的心血管疾病。

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸软骨素修饰的胶原蛋白/聚己内酯血管修复支架及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及一种硫酸软骨素修饰的胶原蛋白/聚己内酯血管修复支架及其制备方法与应用，属于生物医用材料


技术介绍

[0002]硫酸软骨素(CS)是一种广泛存在于哺乳动物细胞外基质中的糖胺聚糖，在维持组织细胞结构和功能完整性，调控细胞的粘附、分裂和分化等方面发挥重要作用。硫酸软骨素带有较多的负电荷，具有强的亲水性以及良好的生物相容性，使其在生物医学领域有广泛应用，特别是其糖链结构中带有的硫酸酯在抗血栓方面具有很好的利用前景；此外，硫酸软骨素还具备抗炎症，抗动脉硬化等生物活性，是制备组织工程化血管的理想材料。胶原蛋白是细胞外基质中主要的蛋白质成分，是由三条肽链形成的三螺旋结构的蛋白质，具有良好的生物相容性，在组织工程和生物医学领域具有广泛应用。单纯由胶原蛋白构建的组织工程支架很难实现预期的生物功能，甚至会产生一些不良的效果，比如胶原蛋白是体内引起血栓的主要触发物，由胶原蛋白构建的血管支架面临较大的血栓形成风险。对胶原蛋白进行功能化修饰在赋予其特定的生物活性的同时协同增益消除其可能存在的不良效果，为开发组织工程化支架材料提供了新的思路。
[0003]中国专利文献CN106943632A(申请号CN201710177742.5)公开了一种制备胶原/硫酸软骨素复合人工角膜的方法，将胶原蛋白溶解于咪唑类离子液体水溶液中制备得到1
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30％的胶原溶液，将硫酸软骨素溶于水溶液中得到1
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20mg/mL的硫酸软骨素水溶液，将这两种溶液按照一定比例进行混合均匀，添加生物相容性良好的天然交联剂(EDC/NHS)，制备出胶原蛋白/硫酸软骨素原位交联复合水凝胶；经浸泡凝固浴中定型再生，水洗除去溶剂，自然晾干即可得到胶原蛋白/硫酸软骨素复合膜。该专利文献通过EDC/NHS活化自由羧基与胶原蛋白上的氨基形成酰胺键从而实现交联复合，但是硫酸软骨素糖链中每个二糖重复单元都含有一个自由羧基，而且胶原蛋白分子本身也带有许多自由羧基，从而使上述的交联反应产生高度复杂的交联网络，形成胶原
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硫酸软骨素
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胶原、胶原
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胶原等复合体，不利于后续的溶解、加工过程也可能导致硫酸软骨素化学结构和生物活性的改变。
[0004]随着组织工程研究的深入，目前人们逐渐认识到单由天然高分子制得的生物材料机械强度低，难以获得理想的组织工程血管支架应用于实际，因此将天然高分子和人工合成的高分子材料复合，结合不同材料的优势来构建组织工程血管修复支架。聚己内酯(PCL)是一种常用的合成高分子材料，具有良好的生物相容性和降解性，且降解产物对人体无毒害作用，目前广泛应用于生物医学材料领域。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种硫酸软骨素修饰的胶原蛋白/聚己内酯血管修复支架及其制备方法与应用。本专利技术通过将化学耦联得到的硫酸软骨素修饰的胶原
蛋白作为支架的基础材料，聚己内酯作为力学增强材料，然后通过静电纺丝方法制备出一种硫酸软骨素修饰的胶原蛋白/聚己内酯血管修复支架，并对纤维支架的体内外抗血栓效果和内皮化性能进行研究，为制备兼具抗血栓活性和促进内皮化功能的新型支架材料用于血管修复与再生奠定基础。
[0006]术语说明：
[0007]室温：具有本领域公知的含义，一般是指25
±
2℃。
[0008]本专利技术的技术方案如下：
[0009]一种硫酸软骨素修饰的胶原蛋白/聚己内酯血管修复支架，是以硫酸软骨素、胶原蛋白和聚己内酯为原料制备得到的空心纤维材料。
[0010]本专利技术上述血管修复支架，是在硫酸软骨素的还原端开环形成醛基，醛基与胶原蛋白的自由氨基缩合，最终以仲胺键相连，然后加入聚己内酯经静电纺丝制备得到。本专利技术采用反应过程相对温和的还原胺化法实现硫酸软骨素和胶原蛋白之间的耦联，所得的耦联产物易于溶解和后续的加工处理；其反应原理是硫酸软骨素还原末端开环形成醛羰基，与胶原蛋白上的氨基缩合形成席夫碱，在还原剂的作用下将席夫碱还原为稳定的碳氮键。由于每条硫酸软骨素末端只含有一个醛羰基，该反应只发生在硫酸软骨素的还原末端与胶原蛋白上的自由氨基耦联得到耦联产物，不涉及胶原蛋白的自交联，从而避免了过度交联导致的不利影响。
[0011]根据本专利技术优选的，所述硫酸软骨素为硫酸软骨素A钠盐；所述胶原蛋白为Ⅰ型胶原，分子量为50～150kDa；所述聚己内酯的重均分子量为186～282kDa。
[0012]根据本专利技术优选的，所述空心纤维材料的内径为1～5mm，管壁厚度为100～250μm。
[0013]一种硫酸软骨素修饰的胶原蛋白/聚己内酯血管修复支架的制备方法，包括步骤如下：
[0014](1)在六氟异丙醇/NaHCO3溶液组成的油/水乳液体系中，加入硫酸软骨素和胶原蛋白，并加入还原剂，在室温条件下磁力搅拌反应得到反应液，除去反应液中未反应的硫酸软骨素，经洗涤、冷冻干燥后得到硫酸软骨素修饰的胶原蛋白；
[0015](2)将步骤(1)得到的硫酸软骨素修饰的胶原蛋白和聚己内酯溶于六氟异丙醇，室温下磁力搅拌制备纺丝液，经静电纺丝及熏蒸交联固定，制备得到硫酸软骨素修饰的胶原蛋白/聚己内酯血管修复支架。
[0016]根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述硫酸软骨素修饰的胶原蛋白中硫酸软骨素的质量含量百分比为4.06～22.68％。
[0017]根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述硫酸软骨素和胶原蛋白加入的质量比为1:(3～6)，胶原蛋白在油/水乳液体系中的浓度为20～25mg/mL，进一步优选为24mg/mL。
[0018]根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述六氟异丙醇和NaHCO3溶液的体积比(2～4):(1～3)，pH6.0～8.0，其中，NaHCO3溶液的浓度为0.05～0.2M；进一步优选的，所述六氟异丙醇和NaHCO3溶液的体积比3:2，pH 7.0，NaHCO3溶液的浓度为0.1M。
[0019]根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述还原剂为重结晶之后的氰基硼氢化钠。
[0020]根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述还原剂的加入量为硫酸软骨素质量的1～2倍；进一步优选为1.5倍。
[0021]根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述磁力搅拌的转速为200～500rpm；优选为
300rpm。
[0022]根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述搅拌反应的时间为20～30h，进一步优选为24h。
[0023]根据本专利技术优选的，步骤(1)中所述除去反应液中未反应的硫酸软骨素的方法为：将反应液与体积百分比浓度为5％的乙酸溶液按体积比1:4的比例混合，选择截留分子量为30kDa的超滤管，转速3500～4200r/min超滤离心20～30min，再用体积百分比浓度为5％的乙酸重悬，按以上步骤再进行超滤4～6次。
[0024]根据本专利技术优选的，步骤(2)中所述硫酸软骨素修饰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫酸软骨素修饰的胶原蛋白/聚己内酯血管修复支架，其特征在于，是以硫酸软骨素、胶原蛋白和聚己内酯为原料制备得到的空心纤维材料。2.如权利要求1所述的血管修复支架，其特征在于，所述硫酸软骨素为硫酸软骨素A钠盐；所述胶原蛋白为Ⅰ型胶原，分子量为50～150kDa；所述聚己内酯的重均分子量为186～282kDa。3.如权利要求1所述的血管修复支架，其特征在于，所述空心纤维材料的内径为1～5mm，管壁厚度为100～250μm。4.权利要求1所述的硫酸软骨素修饰的胶原蛋白/聚己内酯血管修复支架的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：(1)在六氟异丙醇/NaHCO3溶液组成的油/水乳液体系中，加入硫酸软骨素和胶原蛋白，并加入还原剂，在室温条件下磁力搅拌反应得到反应液，除去反应液中未反应的硫酸软骨素，经洗涤、冷冻干燥后得到硫酸软骨素修饰的胶原蛋白；(2)将步骤(1)得到的硫酸软骨素修饰的胶原蛋白和聚己内酯溶于六氟异丙醇，室温下磁力搅拌制备纺丝液，经静电纺丝及熏蒸交联固定，制备得到硫酸软骨素修饰的胶原蛋白/聚己内酯血管修复支架。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述硫酸软骨素修饰的胶原蛋白中硫酸软骨素的质量含量百分比为4.06～22.68％；优选的，步骤(1)中所述硫酸软骨素和胶原蛋白加入的质量比为1:(3～6)，胶原蛋白在油/水乳液体系中的浓度为20～25mg/mL；优选的，步骤(1)中所述六氟异丙醇和NaHCO3溶液的体积比(2～4):(1～3)，pH6.0～8.0，其中，NaHCO3溶液的浓度为0.05～0.2M。6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，满足以下条件之一项或多项：i.步骤(1)中所述还原剂为重结晶之后的氰基...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宗刚，贾维彬，刘利玲，周航，顾国锋，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：