首页 / 专利库 / 生物工程 / 生物材料 / 一种交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架的制备方法

一种交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架的制备方法

阅读:2发布:2021-03-28

专利汇可以提供一种交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属新材料技术领域,具体涉及一种交联壳聚糖/透明质酸复合多孔 支架 的制备方法。该方法是以壳聚糖和透明质酸等天然 生物 材料 为原料,有机 硅 烷 偶联剂 KH-560为交联剂,采用 冷冻干燥 法,制备出 力 学性能优良的由纯天然生物材料组成的交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架。本发明制备的交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架具有高孔隙率、高孔强度和大孔径等特点,其孔径为100~300μm,孔隙率>90%,为大孔含小孔的开放型孔结构,适合在支架表面种植细胞。相比壳聚糖支架,该交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架具有更好的力学性能,透明质酸和有机硅交联剂的加入,更有利于细胞在多孔支架表面增殖和分化,对生物细胞的 亲和性 更好。,下面是一种交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架的制备方法专利的具体信息内容。

1.一种交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架的制备方法,其特征在于具体步骤如下: (1)分别配置质量百分比为1-10%的壳聚糖的甲醇悬浮液、透明质酸的甲醇悬浮液和偶联剂KH-560的甲醇溶液; (2)将步骤(1)得到的壳聚糖的甲醇悬浮液、透明质酸的甲醇悬浮液和硅烷偶联剂KH-560的甲醇溶液按质量比20~40:20~40:20~40共混,其中,壳聚糖、透明质酸和硅烷偶联剂KH-560的摩尔比为广2:1-2:2~4,升温至60-90°C,搅拌反应1-6小时,抽滤,反复用无甲醇洗涤,直至洗完未反应掉的硅烷偶联剂KH-560,50-70°C真空干燥6~24小时后,得到交联壳聚糖/透明质酸复合材料; (3)将步骤(2)得到的交联壳聚糖/透明质酸复合材料,溶解于50-250g蒸馏水中,配得质量百分比为1-10%的交联壳聚糖/透明质酸复合材料的水溶液,脱泡,得到脱泡后的交联壳聚糖/透明质酸复合材料的水溶液; (4)将步骤(3)得到的脱泡后的交联壳聚糖/透明质酸复合材料的水溶液,浇入10mL的微容器中,待延流平整后置于-120--20°C冷冻室中冷冻12~48小时后,再移入冷冻干燥机中冷冻干燥6~36小时,即获得一种交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架。
2.根据权利要求1所述的一种交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架的制备方法,其特征在于,所述壳聚糖为P -1, 4-聚-葡萄糖胺,其化学结构式如下所示:
3.根据权利要求1所述的一种交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架的制备方法,其特征在于,所述透明质酸是由双糖单位D-葡萄糖酸及N-乙酰葡糖胺组成的高级多糖类,其化学结构式如下所示:
4.根据权利要求1所述的一种硅烷偶联剂交联透明质酸复合多孔支架的制备方法,其特征在于,所述硅烷偶联剂KH-560为Y-(2,3_环丙氧)丙基三甲氧基硅烷,其化学结构式如下所示:

说明书全文

一种交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架的制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于新材料技术领域,具体涉及一种交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架的制备方法。

背景技术

[0002] 组织工程的出现为人类健康和生命延长带来了美好的前景,利用生物医学材料制备人工替代物来治疗疾病, 可以解决人体器官因缺损或功能丧失需要更换、取材却有限的难题。人们把精投向人造组织或器官时,其关键之一是利用细胞培养的组织工程三维多孔支架材料的制备。
[0003]目前,组织工程多孔支架材料主要是来自一些天然高分子和合成高分子。天然高分子主要有胶原、甲壳素、壳聚糖、透明质酸、明胶、海藻酸盐、硫酸软骨素等;合成高分子主要有聚乳酸、聚羟基乙酸、聚(6-羟基丁酯、聚己内酯、聚原酸酯等。本着方便、易得、取之于自然用之于自然,利用天然生物材料与人体组织相近和相似共容的优点,许多研究者都选择了天然生物材料制备组织工程支架材料,但是天然生物材料普遍存在着机械强度弱的问题,这就需要人们选用合适的天然生物材料来共混复合,以及选择有效的交联剂来提高其力学性能,该交联剂还必须是无细胞毒性的。
[0004] 其次,作为有效的组织工程支架,光有材料本身是不够的,还要将生物材料制成具有特定形状和孔结构的三维多孔支架。为了细胞能进入支架,要求支架具有多孔结构,且具有一定大小的孔径和孔强度的开放型结构,而且不同方向的孔径要相同。因此,组织工程多孔支架的制备方法和技术也至关重要。其致孔方法主要有粒子溶出法、相分离法/冷冻干燥法、气体发泡法、烧结微球法等。但是在如何选用合适的致孔方法,制备满足一定要求的组织工程三维多孔支架,使支架表面具有细胞亲和性,且表面微结构如大孔径(100^300Mm)、高孔隙率(>90%)、孔孔相通和一定的孔强度等有利于细胞的粘附、增殖和分化生长,仍然是一个技术难题。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于克服现有技术存在的不足,提供一种交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架的制备方法。
[0006] 本发明提出的一种交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架的制备方法,该方法是以壳聚糖和透明质酸等天然生物材料为原料,有机偶联剂KH-560为交联剂,采用冷冻干燥法,制备出力学性能优良的由纯天然生物材料组成的交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架。本发明制备的交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架具有高孔隙率、高孔强度和大孔径等特点,其孔径为10(T300 Mm,孔隙率> 90%,为大孔含小孔的开放型孔结构,适合在支架表面种植细胞。
[0007] 本发明提出的一种交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架的制备方法,具体步骤如下:(1)分别配置质量百分比为f 10%的壳聚糖的甲醇悬浮液、透明质酸的甲醇悬浮液和硅烷偶联剂KH-560的甲醇溶液;(2)将步骤(1)得到的壳聚糖的甲醇悬浮液、透明质酸的甲醇悬浮液和硅烷偶联剂KH-560的甲醇溶液按质量比20~40:20~40:20~40共混,其中,壳聚糖、透明质酸和硅烷偶联剂KH-560的摩尔比为广2:T2:2~4,升温至6(T90°C,搅拌反应I飞小时,抽滤,反复用无甲醇洗涤,直至洗完未反应掉的硅烷偶联剂KH-560,5(T70°C真空干燥6~24小时后,得到交联壳聚糖/透明质酸复合材料
(3)将步骤(2)得到的交联壳聚糖/透明质酸复合材料,溶解于5(T250g蒸馏水中,配得质量百分比为广10%的交联壳聚糖/透明质酸复合材料的水溶液,脱泡,得到脱泡后的交联壳聚糖/透明质酸复合材料的水溶液;
(4)将步骤(3)得到的脱泡后的交联壳聚糖/透明质酸复合材料的水溶液,浇入10mL的微容器中,待延流平整后置于-12(T-20°C冷冻室中冷冻12~48小时后,再移入冷冻干燥机中冷冻干燥6~36小时,即获得一种交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架。
[0008] 本发明中,所述壳聚糖为(6-1, 4-聚-葡萄糖胺,其化学结构式如下所示:
[0009] 本发明中,所述透明质酸是由双糖单位D-葡萄糖酸及N-乙酰葡糖胺组成的高级多糖类,其化学结构式如下所示:
[0010] 本发明中,所述硅烷偶联剂KH-560为Y-(2,3_环丙氧)丙基二甲氧基硅烷,其化学结构式如下所示:
[0011] 与现有技术相比,本发明的优点是:①本发明为一种交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架的制备方法,是以壳聚糖和透明质酸等天然生物材料为原料,以生物相容性好的有机硅烷偶联剂KH-560为交联剂,采用冷冻干燥法,制得力学性能优良的交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架;②本发明制备的交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架具有孔径大(100^300 Mm),孔隙率高(> 90%),大孔含小孔的开放型孔结构,适合在支架表面种植细胞;③该交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架具有更好的力学性能,有机硅交联剂的加入,不仅不存在细胞毒性,反而更有利于细胞在多孔支架表面的增殖和分化生长,对生物细胞的亲和性良好;④本发明的制备方法具有工艺简单方便、产品质量高、应用前景广泛等优点,利用本发明制备的产品是新一代高性能组织工程三维多孔支架,具有多孔、高孔隙率和相连的孔形态,具备合适的力学强度,有利于细胞的粘附、增殖和分化等优点。附图说明
[0012] 图1是交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架的制备流程图
[0013] 图2是交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架的扫描电镜图。其中:(a)放大倍数是100,(b)放大倍数是400。

具体实施方式

[0014] 下面通过实施例进一步说明本发明。
[0015] 实施例1分别配置质量百分比为2%的壳聚糖的甲醇悬浮液、透明质酸的甲醇悬浮液和硅烷偶联剂KH-560的甲醇溶液;
将上述壳聚糖的甲醇悬浮液、透明质酸的甲醇悬浮液和硅烷偶联剂KH-560的甲醇溶液按质量比为35:35:30共混,升温至70°C,搅拌反应3小时,抽滤,反复用无水甲醇洗涤,直至洗完未反应掉的硅烷偶联剂KH-560,60°C真空干燥24小时后,得到交联壳聚糖/透明质酸复合材料;
将上述交联壳聚糖/透明质酸复合材料,溶解于100g蒸馏水中,配得质量百分比为1%的交联壳聚糖/透明质酸复合材料的水溶液,脱泡,得到脱泡后的交联壳聚糖/透明质酸复合材料的水溶液;
将上述脱泡后的交联壳聚糖/透明质酸复合材料的水溶液,浇入10 mL的微容器中,待延流平整后置于_30°C冷冻室中冷冻12小时后,再移入冷冻干燥机中冷冻干燥24小时,即获得一种交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架。
[0016] 图1是交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架的制备流程图,图2是交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架的扫描电镜图。
[0017] 实施例2与实施例1相同,但是步骤(1)中壳聚糖的甲醇悬浮液、透明质酸的甲醇悬浮液和硅烷偶联剂KH-560的甲醇溶液的浓度均由2%变为3%,其他不变。
[0018] 实施例3与实施例1相同,但是步骤(1)中壳聚糖的甲醇悬浮液、透明质酸的甲醇悬浮液和硅烷偶联剂KH-560的甲醇溶液的浓度均由2%变为1%,其他不变。
[0019] 实施例4与实施例1相同,但是步骤(2)中壳聚糖的甲醇悬浮液、透明质酸的甲醇悬浮液和硅烷偶联剂KH-560的甲醇溶液的质量比由35:35:30变为30:30:40,其他不变。
[0020] 实施例5与实施例1相同, 但是步骤(2)中壳聚糖的甲醇悬浮液、透明质酸的甲醇悬浮液和硅烷偶联剂KH-560的甲醇溶液的质量比由35:35:30变为40:40:20,其他不变。[0021] 实施例6
与实施例1相同,但是步骤(3)中交联壳聚糖/透明质酸复合材料的水溶液的质量百分比由1%变为2%,其他不变。
[0022] 实施例7与实施例1相同,但是步骤(3)中交联壳聚糖/透明质酸复合材料的水溶液的质量百分比由1%变为3%,其他不变。
[0023] 实施例8与实施例1相同, 但是步骤(3)中交联壳聚糖/透明质酸复合材料的水溶液的质量百分比由1%变为5%,其他不变。
[0024] 实施例9与实施例1相同,但是步骤(4)中冷冻室中冷冻温度由-30°C变为-50°C,其他不变。
[0025] 实施例10与实施例1相同,但是步骤(4)中冷冻室中冷冻温度由-30°C变为_100°C,其他不变。
[0026] 实施例2-10中获得的交联壳聚糖/透明质酸复合多孔支架与实施例1的产品具有类似的性能。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈