[发明专利]一种包覆有活性分子的双层多孔生物可降解材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种包覆有活性分子的双层多孔生物可降解材料，该材料通过以下步骤制备：（1）透明质酸与天然多糖进行交联；（2）交联溶液中加入致孔剂，恒温干燥；（3）多次纯化洗去致孔剂；（4）浸没于具有特定功效活性分子的透明质酸溶液中;(5)真空冷冻干燥。本发明具有双层结构，内层结构致密，机械性能和稳定性好，外层遇水产生粘附性，内外层均携带特定活性因子，有缓释效果。且成本低，工艺周期短，污染小，耗能低。能广泛应用于医药、化妆品等多个领域。

技术领域

本发明涉及可生物降解的新材料技术领域，特别涉及一种包覆活性分子的多孔生物可降解材料及其制备方法，并涉及该材料在医用材料及细胞支架中的应用。

背景技术

多孔材料具有相互连通的多孔结构，可制备成薄膜、凝胶、微球等多种形式，为材料外部和内部同时提供可控通路，创造营养物质等可交换流通的环境，被认为是最具有发展前景的组织工程支架材料。

透明质酸(Hyaluronic Acid，简称HA，又称玻璃酸)是广泛存在于人和动物体内的一种天然物质，由葡萄糖醛酸和乙酰氨基己糖组成双糖单位聚合而成的一种高分子黏多糖，无种属差异性，在医学领域，被广泛应用于外科手术领域用于防粘连及血管组织工程中作为内层支架材料，同时，由于透明质酸良好的生物相容性，其作为一种药物传递系统的媒介和载体被人们所熟知。将透明质酸进行适当程度的交联，能够使其分子结构更加稳定，水溶性相对减弱，粘弹性和力学强度增强，不改变生物相容性，可生物降解，安全，无免疫原性，对酸、碱、热、自由基和透明质酸酶的降解作用有更强的抵抗力，其中，添加纤维素等天然多糖的交联透明质酸材料不仅保留有可生物降解、良好生物相容性等优点，而且更具有了消炎、止血、柔韧性更高等优势。

基于交联透明质酸或者其他多糖类的产品，包括防粘连类和烧伤止血类等产品，大多不具有可控的孔隙结构，这些产品在保护创伤面的同时，也阻碍了一些具有消炎、促进愈合等功效的物质的流通，不利于创伤面的营养愈合。而具有可控多孔结构的交联透明质酸及其他天然多糖材料则可以弥补这一不足，具有很大研究价值。另外，透明质酸作为一种可降解的高分子材料，在缓控释与靶向给药系统中的应用研究已经比较深入，而在生物材料中加入特定药物分子更可以大大增加其功能性。

致孔剂滤沥法是最常用的多孔材料制备方法，包括溶液浇铸-致孔剂滤沥法，挤出成型-致孔剂滤沥法等。

专利CN 102178980 A发明了一种天然高分子复合多孔纤维支架的制备方法：采用明胶、丝素蛋白、透明质酸中的一种或多种物质的混合物，以不同直径分布范围的石蜡微球为致孔剂，将天然高分子溶液倒入模具中浸没石蜡微球并冷冻，然后于不同溶剂中发生相分离洗去致孔剂，真空干燥后即可得到多孔纤维支架材料。该支架为块状结构，具有很高孔隙率、良好力学性能和孔隙连通结构，适用于细胞生长及组织修复再生的生物医用材料。该支架中所采用的蛋白、多糖等材料未经过交联，稳定性差，相分离过程中易发生溶解，真空冷冻干燥后即使不添加致孔剂，材料也具有多孔结构，以不同直径分布范围的石蜡微球为致孔剂意义不大，且成分之一的丝素蛋白为过敏原，可能会引起严重的过敏反应。

专利CN 1562389阐述了一种矿化丝蛋白/高分子复合多孔材料及其制备方法：该材料主要含有矿化丝蛋白和聚乳酸、透明质酸、壳聚糖等高分子材料中的任何一种，包含骨生长因子，首先制备水溶性脱胶丝蛋白，经过调节体系pH值、静置、离心、洗涤至中性，将沉淀真空干燥，研磨后和生物相容性较好的高分子复合得到多孔框架材料。该材料结构单一且加入的生长因子只能随材料降解而缓慢释放。

专利CN 1621097 A发明的多孔骨修复材料，由壳聚糖或其衍生物形成的纤维集合体构成，其间承载有磷酸钙颗粒。该材料所采用的壳聚糖为动物源性材料，相较于人体内源物质透明质酸，可能会引起严重过敏反应，且该材料作为细胞分化的诱导材料，未有促生长等其他作用，功能较为单一。