专利名称：天然高分子修饰的介孔聚己内酯及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有介孔结构的聚己内酯及其用途，具体地说，涉及一种由天然高分子修饰的、且具有介孔结构的聚己内酯及其用途。
背景技术：
组织工程支架作为组织工程的三要素之一，不仅能模拟细胞外环境，诱导细胞黏附，生长，分化，同时也能作为物理支撑物，弥补组织缺损所造成的力学损失。聚酯类材料具有生物可降解性，良好的生物相容性以及优异的力学性能，被广泛地用于支架的制备(如 对骨、软骨、皮肤及肝脏等组织的修复研究都用到了聚酯类支架)。通过把药物或生物活性因子引入聚酯类支架体系中，能实现该类支架的功能化。 如在支架中引入抗炎类药物，能缓解植入体内所引起的炎症反应，提高组织与材料之间的适应性；又如负载生物活性因子的支架，不仅能提高细胞的生长速率，更对细胞的分化，成熟起到决定性作用。目前，多采用直接对聚酯类支架表面进行天然高分子涂层，但所得到的修饰物，其修饰程度低，修饰时间短(会快速溶于水中而渗透出支架)，被引入的药物也会快速地释放，难以起到缓释的作用。因此，提供一种不仅能有效地、持续地提高表面亲水性，同时也能对药物进行缓释作用的聚酯类支架成为本发明需要解决的技术问题。

发明内容
本发明的目的之一在于，提供一种由天然高分子修饰的、且具有介孔结构的聚己内酯；本发明的目的之二在在，提供一种上述的聚己内酯的用途。本发明所提供的由天然高分子修饰的、且具有介孔结构的聚己内酯，是在负压条件下，以京尼平(Genipin)为交联剂、水为分散介质，由具有孔径(直径)分别为5μπι 10 μ m、45 μ m 50 μ m和200 μ m 300 μ m多孔结构的聚己内酯与天然高分子交联获后得；其中，所述的天然高分子是高分子明胶(优选重均分子量为30，000 50，000的明胶)、胶原蛋白或壳聚糖。所述的具有介孔结构的聚己内酯，由采用粒径(直径)为45μπι 50μπι的溶于水和符合医用条件的斜方晶型无机粒子和粒径(直径)为200 μ m 300 μ m的氯化钠粒子与聚己内酯依次经“溶剂浇注及粒子浸出”，“气体发泡”以及“热致相分离”后得到。本发明还揭示了一种所提供由天然高分子修饰的、且具有介孔结构的聚己内酯的用途，即所述的聚己内酯作为载药功能化组织工程支架的应用。


图1为在实施例1中，不同浓度明胶溶液修饰具有介孔结构的聚己内酯的过程中，
3温度与凝胶时间，时间与被修饰物重量变化的关系图；其中A-温度与凝胶时间的关系图，B-时间与被修饰物重量变化的关系图。图2为由实施例1和比较实施例1所制备的具有介孔结构的聚己内酯的稳定性评价曲线；其中■ _表示实施例1中用浓度为4%明胶浓度修饰的、且具有介孔结构的聚己内酯；▽-表示比较实施例1未交联明胶的、且具有介孔结构的聚己内酯。图3为由实施例1和比较实施例2所得的具有介孔结构的聚己内酯的吸水性评价曲线；其中■ _表示实施例1中浓度为4%明胶修饰的、且具有介孔结构的聚己内酯；· _表示实施例1中浓度为8%明胶浓度修饰的、且具有介孔结构的聚己内酯；表示实施例1中浓度为16%明胶修饰的、且具有介孔结构的聚己内酯；▽-表示比较实施例2中未经明胶胶修饰的、且具有介孔结构的聚己内酯。图4为实施例1及比较实施例2所得的具有介孔结构的聚己内酯的SEM图；其中A.-由比较实施例2所得的具有介孔结构的聚己内酯的SEM图；B.-由实施例1 (明胶浓度4w/v% )所得的具有介孔结构的聚己内酯的SEM图；C.-由实施例1 (明胶浓度8w/v% )所得的具有介孔结构的聚己内酯的SEM图；D.-实施例1 (明胶浓度16w/v% )所得的具有介孔结构的聚己内酯的SEM图。图5为实施例2和比较实施例3所制备的、具有介孔结构的聚己内酯分别对消炎痛及牛血清蛋白的释药评价曲线；其中，A-牛血清蛋白；B-消炎痛；·-由实施例2所制备的聚己内酯；眷-比较实施例3所制备的聚己内酯。
具体实施例方式在本发明中，对于用于制备本发明所述的介孔聚己内酯的原料(即聚己内酯) 并无特殊要求，只要所用的聚己内酯符合医用条件即可。本发明推荐使用重均分子量为 50，000 120，000的聚己内酯。本发明提供一种制备本发明所述介孔聚己内酯的方法，具体包括如下步骤(1)将聚己内酯和二氧六环置于一容器中，充分搅拌后得到澄清溶液，将由粒径 (直径)为45 μ m 50 μ m的溶于水和符合医用条件的斜方晶型无机粒子和粒径(直径) 为200μπι 300μπι的氯化钠粒子组成的混合物加入所得的澄清溶液中，搅拌混勻，并在-20°C _18°C状态下保持至少12小时，得固状物；(2)将由步骤(1)所得的固状物依次浸入_20°C _18°C的乙醇中、pH值为5 6 的酸性水溶液(如盐酸水溶液等)中和“双蒸水”中，取出固状物，其经干燥后得到由具有孔径(直径)分别为5 μ m 10 μ m、45 μ m 50 μ m禾口 200 μ m 300 μ m多孔结构的聚己内酯(简记介孔聚己内酯)；(3)将天然高分子(优选重均分子量为30，000 50，000的明胶)和京尼平(交联剂)置于一容器中，加水溶解，充分搅拌后得到溶液；在所述的溶液中，京尼平的浓度为0. 2w/v%，天然高分子的浓度为4w/v% 16w/v% ；(4)将由步骤(2)所得的介孔聚己内酯浸入步骤(3)所得的溶液中，在负压 (0. 04MPa 0. OlMPa)及水浴温度37°C 45°C条件下，保持10分钟 50分钟，然后从溶液中取出具有介孔结构的聚己内酯，置于36°C 37°C的培养箱中，并在此状态保持8小时至12小时，取出所述的聚己内酯，该聚己内酯经冷冻干燥后即为目标物(由天然高分子修饰的、且具有介孔结构的聚己内酯)；其中，所述固状物在所述乙醇中的浸泡时间为12小时至24小时、在所述的酸性水溶液中浸泡至少24小时、在“双蒸水”(是指经两次蒸馏的去离子水)中浸泡至少120小时。在本发明一个优选的技术方案中，所述的斜方晶型无机粒子与氯化钠粒子的质量比为4 1 1 4，更优选的质量比为1 1 1 2;在本发明另一个优选的技术方案中，所述的斜方晶型无机粒子碳酸氢盐，如(但不限于)碳酸氢铵或/和碳酸氢钠等。在本发明又一个优选的技术方案中，由所述的斜方晶型无机粒子与氯化钠粒子组成的混合物与所述的聚己内酯的质量比为4 1 10 1。在本发明又一个优选的技术方案中，在步骤(4)中，由步骤(2)所得的具有介孔结构的聚己内酯浸渍在步骤(3)所得的溶液中的时间为20分钟至30分钟，水浴温度为 35°C 40"C。在本发明又一个优选的技术方案中，在步骤(3)中，天然高分子的浓度控制在4w/ v% 8w/v%为宜，最佳的天然高分子的浓度为4w/v%。本发明提供了一种由天然高分子修饰的、且具有介孔结构的聚己内酯(简称修饰聚己内酯)。所述修饰聚己内酯具有修饰程度高和修饰物不易溶出等优点。此外，本发明人还意外发现所制备的修饰聚己内酯还具备药物缓释功能，为聚己内酯成为载药功能化组织工程支架奠定了基础。下面通过实施例对本发明作进一步阐述。所列实施例并不限制本发明的保护范围。实施例1(1)聚己内酯(重均分子量为50，000 120，000)溶解于二氧六环中，浓度为 0. 2g/ml，在40°C下溶解充分得到澄清溶液，倒入模具中；把筛取的颗粒直径为200-300 μ m 氯化钠粒子和颗粒直径为45-50 μ m碳酸氢钠粒子分别质量比为6. 5 3. 5的比例混合， 得无机粒子混合物，以10 1的无机粒子混合物/聚合物质量比加入上述澄清溶液中，搅拌超声使无机粒子在聚合物溶液中均勻分散后，置于-20°C冰箱中冷冻过夜。取出后置于 200mL, _20°C -18°C预冷冻的无水乙醇溶液中过夜，取出后置于pH值为5的盐酸水溶液中，24小时后取出，再浸没于“双蒸水”中，每12小时换一次水，6天后取出，冷冻干燥得到介孔聚己内酯。(2)将浓度分别为 5w/v%、10w/v%*20w/v%的明胶(Sigma，BC) (sigma公司的生化级)溶解于“双蒸水”中，得含量不同的明胶水溶液，再在所得明胶水溶液中分别加入京尼平，得明胶浓度分别为4 八％、8 八％和16 八％的、京尼平浓度为0. 2w/v%的水溶液。(3)将由步骤(1)制得的介孔聚己内酯分别浸入由步骤(2)所得的溶水液中，在负压(0. 04MPa 0. OlMPa)及水浴温度37°C 45°C条件下，保持10分钟 50分钟，然后分别从水溶液中取出介孔聚己内酯，置于36°C 37°C的培养箱中，并在此状态保持8小时至12小时，取出所述介孔聚己内酯，该聚己内酯经冷冻干燥后即为目标物(由天然高分子修饰的、且具有介孔结构的聚己内酯)。在制备过程中不同放置时间以及放置温度如图1。实施例2除在明胶/京尼平溶液中加入药物消炎痛以及牛血清蛋白，明胶浓度为4w/v%， 水浴温度为37°C，浸渍时间为25分钟外，其它条件与实施例1相同，重复实施1的步骤。比较实施例1除不加入交联剂京尼平，明胶浓度为4w/v%，水浴温度为37°C，浸渍时间为25分钟外，其他条件与实施例1相同；由实施例1和比较实施例1所制备的具有介孔结构的聚己内酯的稳定性评价曲线见图2。由图2可知，引入交联剂京尼平后，显著地延长了明胶在介孔聚己内酯内部的修饰时间。比较实施例2除不加明胶，京尼平外，其他条件与实施例1相同；由实施例1和比较实施例2所得的具有介孔结构的聚己内酯的吸水性评价曲线见图3;由实施例1和比较实施例2所得的具有介孔结构的聚己内酯的SEM图如图4所示。比较实施例3除不加入京尼平(交联剂)外，其他条件与实施例2相同；实施例2和比较实施例3所制备的、具有介孔结构的聚己内酯分别对消炎痛及牛血清蛋白的释药评价曲线，见图5。
权利要求
1.一种由天然高分子修饰的、且具有介孔结构的聚己内酯，其特征在于，所述聚己内酯由主要步骤如下的方法所制得在负压条件下，以京尼平为交联剂、水为分散介质，由具有孔径分别为5 μ m 10 μ m、 45 μ m 50 μ m和200 μ m 300 μ m多孔结构的聚己内酯与天然高分子交联获后得； 其中，所述的天然高分子是高分子明胶、胶原蛋白或壳聚糖。
2.如权利要求1所述的聚己内酯，其特征在于，所述聚己内酯由包括下列步骤的方法所制得(1)将重均分子量为30，000 50，000的明胶和京尼平置于容器中，加水溶解，充分搅拌后得到溶液；在所述的溶液中，京尼平的浓度为0. 2w/v%，明胶的浓度为4w/v% 16w/v% ；(2)将具有孔径分别为5μπι 10μπι、45μπι 50μ m禾口 200 μ m 300 μ m多孔结构的聚己内酯浸入步骤(1)所得的溶液中，在负压(0. 04MPa 0. OlMPa)及水浴温度37°C 45 °C条件下，保持10分钟 50分钟，然后从溶液中取出具有介孔结构的聚己内酯，于 36°C 37°C的状态保持8小时至12小时，再经冷冻干燥后即为目标物。
3.如权利要求2所述聚己内酯，其特征在于，其中，具有孔径分别为5μ m 10 μ m、 45μπι 50μπι和200μπι 300μπι多孔结构的聚己内酯浸渍在步骤(1)所得的溶液中的时间为20分钟至30分钟。
4.如权利要求2所述的聚己内酯，其特征在于，步骤(2)中，水浴温度为35°C 40°C。
5.如权利要求4所述的聚己内酯，其特征在于，步骤(2)中，水浴温度为37°C。
6.如权利要求2所述的聚己内酯，其特征在于，步骤(1)中，明胶的浓度为4w/v%。
7.如权利要求1 6中任意一项所述的聚己内酯作为载药功能化组织工程支架的应用。
全文摘要
本发明涉及一种由天然高分子修饰的、且具有介孔结构的聚己内酯及其用途。本发明所提供的、由天然高分子修饰的、且具有介孔结构的聚己内酯具有修饰程度高和修饰物不易溶出等优点。此外，本发明提供的聚己内酯还具备药物缓释功能，为聚己内酯成为载药功能化组织工程支架奠定了基础。
文档编号A61L27/22GK102516727SQ201110365908
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月17日 优先权日2011年11月17日
发明者张清淳, 郎美东 申请人:华东理工大学