[发明专利]淫羊藿苷控释型壳聚糖/羟基磷灰石复合支架材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医学材料领域，涉及用于骨组织缺损修复的复合支架材料及其制备方法。

背景技术

骨缺损是目前临床上常见的疾病。骨组织工程是目前治疗骨缺损最具前景的技术，人工骨组织由生物材料制备的支架和种子细胞构成。为了更好地促进细胞增殖和成骨分化，提高骨缺损修复效率，许多外源性的骨诱导生长因子(如骨形态蛋白BMP)以及外源性的生长因子(如促进成骨的植物小分子)被引入到支架材料中形成复合支架材料。但由于目前所述生长因子是以非共价的方式载入支架材料(如物理包裹、物理吸附和离子复合物等)，因而存在初始的暴释以及载入量有限等问题，生长因子的快速降解或是突释降低了载入支架材料中的生长因子的生物利用度。

淫羊藿苷(Icariin,简称Ica)是从淫羊藿中提取的小分子物质，也是淫羊藿的主要活性成分，鉴于Ica的多种生物活性，将Ica装载到组织工程支架中可提高支架材料的生物学功能。但目前Ica的载入形式也是非共价形式的载入，如吴涛等在其公开的“A new bone repair scaffold combined with chitosan/hydroxyapatite and sustained releasing icarrin”(见Chinese Science Bulletin.2009；17:p2953-2961)中将Ica以非共价性的方式引入到CHS/HA复合支架材料中，这不可避免的存在着起始的暴释现象。另一方面，由于当淫羊藿苷的浓度大于1×10^-5M时具有明显的细胞毒性，尽管淫羊藿苷的溶解度较低，但在常温下获得的饱和溶液其浓度也达到2×10^-5M，对细胞的生长有明显的抑制作用，加之非共价载入的暴释，导致淫羊藿苷直接以非共价形式载入的载入量相当有限。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种淫羊藿苷控释型壳聚糖/羟基磷灰石复合支架材料及其制备方法，以便将淫羊藿苷共价载入壳聚糖/羟基磷灰石(CHS/HA)复合支架材料中，实现Ica的缓释和提升载入量。

本发明所述淫羊藿苷控释型壳聚糖/羟基磷灰石复合支架材料的制备方法，工艺步骤如下：

(1)原料液的配制

以壳聚糖、羟基磷灰石和丁二酸化淫羊藿苷为原料，壳聚糖与羟基磷灰石的质量比为1：(1～9)，按照以下方法配制原料液：

在常压、室温下将壳聚糖用稀盐酸配制成浓度为20mg/ml～60mg/ml的壳聚糖溶液；

在常压、室温下将羟基磷灰石用去离子水或蒸馏水配制成浓度为2w/v％～54w/v％的羟基磷灰石浆料；

在常压、室温下将丁二酸化淫羊藿苷用溶剂配制成浓度为1×10^-3～1×10^-1mol/L的丁二酸化淫羊藿苷溶液，所述丁二酸化淫羊藿苷的结构式为：

其中，丁二酸残基与淫羊藿苷分子结构式中的葡萄糖环和/或鼠李糖环上的任意一个或多个羟基相连，或与淫羊藿苷分子结构式中C5位的酚羟基相连。

(2)复合支架材料的制备

将配制好的壳聚糖溶液与配制好的羟基磷灰石浆料混合均匀得到混合浆料，在搅拌下向所述混合浆料中滴加丁二酸化淫羊藿苷溶液，丁二酸化淫羊藿苷溶液的滴加量为使丁二酸化淫羊藿苷在混合浆料中的终浓度为1×10^-5～1×10^-2mol/L，滴加结束后搅拌均匀，然后加入交联剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺形成反应液，并用氢氧化钠溶液调节所述反应液的pH至5.0～6.5，再继续搅拌反应10～120min，反应结束后将反应液去除气泡并注入模具，于常压、25～40℃放置10～240min，得到凝胶状产物，将凝胶状产物依次冷冻、冷冻干燥得到多孔支架材料，将所得多孔支架材料依次用浓度0.1～1mol/L的碳酸氢钠溶液、去离子水洗涤至中性，再依次冷冻、冷冻干燥，得到淫羊藿苷控释型壳聚糖/羟基磷灰石复合支架材料。

所述丁二酸化淫羊藿苷的终浓度为滴加完丁二酸化淫羊藿苷溶液并搅拌均匀后的浓度，且＝(丁二酸化淫羊藿苷溶液的滴加体积×丁二酸化淫羊藿苷溶液的摩尔浓度)/(壳聚糖溶液的体积+羟基磷灰石浆料的体积+丁二酸化淫羊藿苷溶液的滴加体积)。

上述方法中，丁二酸化淫羊藿苷的制备方法如下：