一种γ-聚谷氨酸/壳聚糖微球支架的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种γ

【技术实现步骤摘要】
一种
γ
‑
聚谷氨酸/壳聚糖微球支架的制备方法


[0001]本申请涉及微球支架
，尤其涉及一种γ
‑
聚谷氨酸/壳聚糖微球支架的制备方法。

技术介绍

[0002]骨缺损是骨科疾病中发病率较高的疾病，且骨缺损的治疗一直是临床的难题。目前，自体或异体骨移植手术仍被认为是修复骨缺损最有效的方法，但自体骨移植存在取材受限、手术时间长、风险大和成本高等问题，异体骨移植存在产生免疫排斥反应和将供者疾病传给受者的风险。其他常用的骨修复技术有牵张成骨、骨水泥填充等，但都无法完美地适用于各类骨缺损修复。尽管上述方案已被证明能改善骨缺损修复，但没有一种方案具有所有理想的特征：成本较低、良好的生物相容性、生物安全性、术后并发症少以及高骨诱导和血管生成潜能。
[0003]在迫切的临床需求的驱动下，使用新型骨组织工程材料替代传统的治疗手段已经成为近几年的研究热点。骨组织工程的理念在于将种子细胞(成骨细胞、骨髓基质干细胞、软骨细胞等)或生长因子(骨形成蛋白、骨诱导因子等)接种到支架材料上，再将可生物降解的支架移植进体内用作骨缺损部位的临时框架，其在被人体吸收的同时能引导所需组织的生长和分化，最终在原构架区域内形成和再生出有生命的骨组织，以实现骨缺损的修复。在骨组织工程中，支架材料不但为种子细胞提供合适的环境条件，影响细胞的生长、分化和组织再生，还决定了移植后人工骨是否能与受体稳定地结合。因此，寻找理想的支架材料是骨组织工程研究中的重点问题。
[0004]在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：
[0005]微球支架的原材料来源广泛，常见的有天然高分子材料(如淀粉、海藻酸盐等)、无机材料(如二氧化硅、羟基磷灰石等)和高分子材料(如聚乳酸、羟基乙酸等)。但是生物玻璃及陶瓷韧性差、强度低、不易降解，非降解性高分子材料不易降解、对人体有毒副作用，可降解高分子材料机械性能及加工性能较差。尚没有微球支架的材料及配方能同时实现所有理想的特征：较高的生物活性、良好的机械性能、生物相容性、可降解吸收性和无毒副作用。
[0006]目前用于骨组织工程的微球支架的制备一般采用乳化交联法。乳化交联法是指以天然高分子材料和生长因子或药物为水相，与含乳化剂的油相搅拌乳化，在搅拌下利用高分子溶液本身的表面张力形成球形乳滴，形成稳定的油包水型乳状液，再加入化学交联剂，发生胺醛缩合或醇醛缩合反应制得粉末状微球的方法。但是乳化交联法需要使用乳化剂(如甲苯、液态石蜡、石油醚等)和交联剂(如戊二醛、甲醛等)，所需试剂不够环保安全，溶剂最终较难从微球产品中移除，有产生人体毒性和环境污染的风险，且乳化交联法的步骤较为复杂，反应条件较为苛刻，微球支架的制备过程影响因素较多，微球粒径大小、微孔的形态与孔径大小等难以控制。
[0007]以上缺陷导致用于骨组织工程的微球尚难以大规模生产和市场化销售，寻找更好的骨组织工程材料，高效环保地制备安全有效的骨组织工程微球成为当前医学界亟待解决
的难题。

技术实现思路

[0008]鉴于此，本申请实施例提供一种γ
‑
聚谷氨酸/壳聚糖微球支架的制备方法。
[0009]根据本申请实施例，提供一种γ
‑
聚谷氨酸/壳聚糖微球支架的制备方法，包括：
[0010]S1：将γ
‑
聚谷氨酸和NaOH溶液混合，搅拌，完全溶解后制得γ
‑
聚谷氨酸溶液；
[0011]S2：将壳聚糖加入到γ
‑
聚谷氨酸溶液中，搅拌，制得壳聚糖
‑
γ
‑
聚谷氨酸混合液；
[0012]S3：将醋酸溶液滴加到壳聚糖
‑
γ
‑
聚谷氨酸混合液中，搅拌后，待溶液稳定，得到上清液和底部沉淀的固态物质；
[0013]S4：倒掉上清液，用与所述上清液pH值相同的冲洗液冲洗所述固态物质；
[0014]S5：对冲洗后所述固态物质过筛，过筛过程中始终保持上清液没过所述固态物质；
[0015]S6：过筛后静置倒去上清液，再倒入离心管，再次静置，用移液枪吸净水分后放入
‑
70℃
‑
90℃冰箱冷冻，优选的，放入
‑
80℃冰箱冷冻；
[0016]S7：将冷冻后的含有固态物质的离心管放入干燥机中干燥，得到γ
‑
聚谷氨酸
‑
壳聚糖支架。
[0017]进一步地，所述NaOH溶液的pH值为8.5
‑
9.5，优选的，所述NaOH溶液的pH＝9。
[0018]进一步地，所述γ
‑
聚谷氨酸溶液的质量体积浓度为3.2
‑
3.8g/L，γ
‑
聚谷氨酸的纯度≥95％，分子量>700kDa；优选的，所述γ
‑
聚谷氨酸溶液的质量体积浓度为3.5g/L。
[0019]进一步地，所述壳聚糖和γ
‑
聚谷氨酸的摩尔比为1：(0.5
‑
2)。
[0020]进一步地，所述壳聚糖和γ
‑
聚谷氨酸的摩尔比优选为1：1或1：2或2：1。
[0021]进一步地，所述醋酸溶液的制备方法如下：
[0022]用NaOH或盐酸配制pH＝7的蒸馏水，再用蒸馏水配制质量分数为1％的醋酸溶液。
[0023]进一步地，醋酸溶液滴加到壳聚糖
‑
γ
‑
聚谷氨酸混合液中的滴加速率为1滴/1
‑
2秒的速率。
[0024]进一步地，滴加的醋酸溶液与NaOH溶液的体积比为116
‑
124滴/L。
[0025]进一步地，所示冲洗液配置方法如下：
[0026]向蒸馏水中加入NaOH或盐酸，配制得到与上清液pH相同的冲洗液。
[0027]进一步地，所述冲洗方法为：
[0028]每次倒入所述冲洗液于磁力搅拌器上与所述固态物质一同搅拌，之后停止搅拌，静置待溶液稳定后倒去上清液。
[0029]本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0030]由上述实施例可知，本申请使用安全环保的组织工程材料γ
‑
聚谷氨酸和壳聚糖制备微球支架，γ
‑
聚谷氨酸体内可降解为能被人体利用的谷氨酸单体，壳聚糖在体内可被溶菌酶降解为低聚糖，两者都具有良好的生物相容性和生物降解性，降解产物对人体无毒副作用。且两者都具有大量活性侧链，更适合于作为骨组织工程的支架材料接种种子细胞或生长因子。同时，壳聚糖具有抗菌性和优良的骨传导性能，创造了骨细胞的增殖、分化和矿化的局部微环境。两种材料的优良特性使得γ
‑
聚谷氨酸
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壳聚糖微球支架具有良好的生物相容性、生物降解性、机械性能、安全性和抗菌性。
[0031]本专利技术的微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种γ
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聚谷氨酸/壳聚糖微球支架的制备方法，其特征在于，包括：S1：将γ
‑
聚谷氨酸和NaOH溶液混合，搅拌，完全溶解后制得γ
‑
聚谷氨酸溶液；S2：将壳聚糖加入到γ
‑
聚谷氨酸溶液中，搅拌，制得壳聚糖
‑
γ
‑
聚谷氨酸混合液；S3：将醋酸溶液滴加到壳聚糖
‑
γ
‑
聚谷氨酸混合液中，搅拌后，待溶液稳定，得到上清液和底部沉淀的固态物质；S4：倒掉上清液，用与所述上清液pH值相同的冲洗液冲洗所述固态物质；S5：对冲洗后所述固态物质过筛，过筛过程中始终保持上清液没过所述固态物质；S6：过筛后静置倒去上清液，再倒入离心管，再次静置，用移液枪吸净水分后放入
‑
70℃
‑
90℃冰箱冷冻，优选的，放入
‑
80℃冰箱冷冻；S7：将冷冻后的含有固态物质的离心管放入干燥机中干燥，得到γ
‑
聚谷氨酸
‑
壳聚糖支架。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述NaOH溶液的pH值为8.5
‑
9.5，优选的，所述NaOH溶液的pH＝9。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述γ
‑
聚谷氨酸溶液的质量体积浓度为3.2...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕帅洁，金恒凯，赵艳明，朱海佳，李少广，张维新，张厚建，童培建，
申请(专利权)人：浙江省中医院，浙江中医药大学附属第一医院浙江省东方医院，
类型：发明
国别省市：