[发明专利]一种聚氨基酸/壳聚糖复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚氨基酸/壳聚糖复合材料技术领域，尤其涉及一种聚氨基酸/壳聚糖复合材料及其制备方法。

背景技术

聚氨基酸是一种新型可生物降解高分子材料，具有优良的生物活性和组织亲和性，并且其降解产物为小分子氨基酸，没有毒副作用，因此聚氨基酸在生物医学领域，如生物分离、组织工程、基因治疗和药物控制释放等方面具有广泛的应用前景。并且，许多种聚氨基酸还具有良好的侧基可修饰性，可以在基因和药物传输体系中引入功能基团，具有重大的应用价值，但是聚氨基酸力学性能的不足严重限制了其在组织工程领域中的应用。

研究人员发现，在聚氨基酸中引入第二组分制备复合材料是提高聚氨基酸性能的重要途径之一，如将聚醚、聚酯、壳聚糖等高分子化合物作为第二组分与聚氨基酸进行复合，得到不同类型的聚氨基酸复合物，通过调节第二组分种类、分子量和各组分的配比等因素可以控制复合材料的性能，赋予聚氨基酸新的特殊的性质。例如天然高分子物质壳聚糖其生物相容性好，可生物降解，具有抗菌性等优点，且具有促进创伤愈合的性质，因此被广泛应用于生物医药和组织工程领域。因此，通过将聚氨基酸和壳聚糖进行复合可获得性能较为优良的组织工程支架。

申请号为00106287.5的中国发明专利公开了一种用于生物医学的壳聚糖/明胶网络支架材料及其制备方法，该方法是将壳聚糖与明胶混合之后反应，得到材料粗产品，再将材料粗产品经过氢氧化钠溶液、去离子水、戊二醛溶液以及硼氢化钠等溶液的精制，冷冻干燥后得到壳聚糖/明胶网络支架材料。该发明所制备的壳聚糖/明胶网络支架材料生物相容性好，亲/疏水平衡性可调，有较好的力学性能，适用于软骨组织细胞附着生长和不同类型细胞的需要。但是该专利公开的复合支架材料制备方法较为复杂，不同组分间的分散程度较差，限制了壳聚糖/明胶网络支架材料在生物材料领域的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种聚氨基酸/壳聚糖复合材料及其制备方法，该制备方法简单，不同组分间的分散程度较好。

本发明提供了一种聚氨基酸/壳聚糖复合材料的制备方法，包括以下步骤：

A）将聚氨基酸、N-（2-羟乙基）马来酰亚胺和催化剂混合、反应，得到N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸；

B）将步骤A制得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸与壳聚糖混合、反应，制得聚氨基酸/壳聚糖复合材料。

优选的，所述聚氨基酸的粘均分子量为2000~40000。

优选的，所述聚氨基酸为聚（L-谷氨酸）或聚（L-天冬氨酸）。

优选的，所述壳聚糖的数均分子量为2000~300000。

优选的，所述催化剂为1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐与4-二甲氨基吡啶的混合物。

优选的，所述1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐与4-二甲氨基吡啶的摩尔比为1:（1~9）。

优选的，所述步骤A中，所述反应的温度为23~27℃，所述反应的时间为12~48h。

优选的，所述步骤B具体为：

B1）将步骤A制得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸与壳聚糖混合，反应后透析，得到聚氨基酸/壳聚糖水凝胶；

B2）将所述聚氨基酸/壳聚糖水凝胶干燥，得到聚氨基酸/壳聚糖复合材料。

优选的，所述步骤B1）中，所述反应的温度为23~27℃，所述反应的时间为12~48h。

本发明还提供了一种使用本发明所提供的制备方法制备的聚氨基酸/壳聚糖复合材料。

与现有技术相比，本发明将聚氨基酸和N-（2-羟乙基）马来酰亚胺和催化剂混合、反应，得到N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸；然后将所述N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸与壳聚糖混合、反应，即可制得聚氨基酸/壳聚糖复合材料。本发明首先在聚氨基酸侧基上引入N-（2-羟乙基）马来酰亚胺，然后与壳聚糖反应，制备方法较为简单，而且由于N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸与壳聚糖均为水溶性聚合物，得到的反应产物分散程度好。同时，通过控制聚氨基酸、壳聚糖以及N-（2-羟乙基）马来酰亚胺的比例，可调节得到的复合材料的结构性能。另外，本发明所制备的聚氨基酸/壳聚糖复合材料包括生物相容性良好的聚氨基酸和壳聚糖，增大了分子间的作用力，提高了聚氨基酸/壳聚糖复合材料的力学强度。

附图说明

图1为本发明实施例1制得的N-（2-羟乙基）马来酰亚胺-聚氨基酸的核磁谱图；