专利名称：虎杖甙修饰的胶原支架及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及组织工程支架领域，更具体地说，涉及一种胶原支架及其制备方法和应用。
背景技术：
关节疾病和关节软骨损伤是人类面临的主要健康问题之一，会直接导致关节功能的障碍、劳动力的部分或全部丧失。关节疾病中最常见的是关节炎，根据最新统计数字显示美国关节炎患者达两千万之众，患病人群主要是65岁以上的老人。预计到2030年，美国社会65岁以上人口将超过七千万，占总人口的70%，而他们中的很多人都将面临患关节炎的危险。随着老龄化的加快，关节炎患者将逐年增加，治疗软骨疾病和关节软骨损伤成为临床上亟待解决的难题之一。至今为止，关节炎仍是无药可医，现在就常用的治疗方式是外科手术法。然而最近一项涉及到全球46个国家和285名知名的外科医生调查结果显示，82%的 医生认为目前软骨治疗方法都是短期有效的。组织工程技术的出现及发展为软骨疾病的治疗带来了新的希望，可利用生物相容性良好的材料为主要成份，在体外培养供软骨细胞生长的三维支架。研究表明一氧化氮(NO)是关节炎发病过程中的重要炎症介质，是一种新发现的生物信息递质，是软骨损伤的主要危害源之一，营养品中的透明质酸盐、皮质类固醇、虎杖甙对关节炎有延缓和减轻的作用，但是由于虎杖甙不溶于水，因此限制了其在组织工程支架领域的应用和发展。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，以组织工程的基本思想，基本理论为指导，提供一种虎杖甙修饰的胶原支架及其制备方法和应用，以生物相容性良好的胶原为主要组成，在体外培养供软骨细胞生长的三维胶原支架，并通过改性以改善虎杖甙的溶解性，为其修饰组织工程支架提供方便。本发明的目的通过下述技术方案予以实现虎杖甙修饰的胶原支架，以己二酸改性的葡聚糖修饰虎杖甙改善其溶解性，然后将葡聚糖修饰的虎杖甙与胶原混合后通过1-(3- 二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的交联后冻干后得到胶原为主体的支架。首先，即步骤1，将N，N'-羰基二咪唑(⑶I)活化的己二酸和葡聚糖混合反应，再将产物与NW -羰基二咪唑(CDI)活化的虎杖甙进行反应，得到改性的虎杖甙，具体反应原理如下
权利要求
1.虎杖甙修饰的胶原支架，其特征在于，以己二酸改性的葡聚糖修饰虎杖甙改善其溶解性，然后将葡聚糖修饰的虎杖甙与胶原混合后通过I-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺的交联后冻干后得到胶原为主体的支架。
2.虎杖甙修饰的胶原支架的制备方法，具特征在于，按照下述步骤进行 首先，即步骤1，将N，N'-羰基二咪唑活化的己二酸和葡聚糖混合反应，再将产物与N，Ni -羰基二咪唑活化的虎杖甙进行反应，得到改性的虎杖甙； 其次，即步骤2，将改性虎杖甙和胶原通过I- (3- 二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺的交联后冻干后得到支架。
3.根据权利要求2所述的虎杖甙修饰的胶原支架的制备方法，其特征在于，所述步骤I中，选用N，N'-羰基二咪唑对己二酸进行活化，选用二甲基亚砜为溶剂，即将己二酸和N，N'-羰基二咪唑分别加入二甲基亚砜中溶解，然后混合倒入烧瓶中，置于常温20-25摄氏度下搅拌。
4.根据权利要求2所述的虎杖甙修饰的胶原支架的制备方法，其特征在于，所述步骤I中，将活化后的己二酸倒入上述装有葡聚糖的容器中，常温20-25摄氏度下混合反应至少8小时；最后将产物装入透析袋进行透析3-4天，用旋转蒸发仪蒸出已透析好的产物中的水分，进行冷冻干燥2-3天。
5.根据权利要求4所述的虎杖甙修饰的胶原支架的制备方法，其特征在于，所述步骤I中，常温20-25摄氏度下混合反应优选8-12小时，更加优选10-12小时。
6.根据权利要求2所述的虎杖甙修饰的胶原支架的制备方法，其特征在于，所述步骤I中，将虎杖甙和N，N'-羰基二咪唑分别加入二甲基亚砜中溶解，两者混合后在70-100°C油浴中反应至少3小时；待反应结束后，使用反应体系10倍体积的乙醚进行萃取，将下层黄色透明油状物从分液漏斗下端倒入容器中待用。
7.根据权利要求6所述的虎杖甙修饰的胶原支架的制备方法，其特征在于，所述步骤I中，将虎杖甙和N，N'-羰基二咪唑分别加入二甲基亚砜中溶解，两者混合后在80-100°C油浴中反应5-10小时。
8.根据权利要求2所述的虎杖甙修饰的胶原支架的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，称取己二酸-葡聚糖产物，用二甲基亚砜溶解后与N，N'-羰基二咪唑活化的虎杖甙混和后，常温20-25摄氏度下反应至少12个小时，优选20-24小时；上述反应结束后，透析(截留分子量为3500)3-4天后，旋蒸；将产物置于冷冻干燥机中干燥即可的到最终产物。
9.根据权利要求2所述的虎杖甙填充胶原支架的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，选用室温20-25摄氏度下进行交联反应，胶原与葡聚糖修饰虎杖甙的质量比为(1-3) I，I-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺可按照胶原交联时比例进行添加或者稍微过量，以确保交联效果。
10.如权利要求I所述的虎杖甙修饰的胶原支架作为软骨组织支架的应用。
全文摘要
本发明公开了虎杖甙修饰的胶原支架及其制备方法和应用，以己二酸改性的葡聚糖修饰虎杖甙改善其溶解性，然后将葡聚糖修饰的虎杖甙与胶原混合后通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的交联后冻干后得到胶原为主体的支架。本发明以组织工程的基本思想为指导，以生物相容性良好的胶原为主要组成，在体外培养供软骨细胞生长的三维胶原支架，并通过改性以改善虎杖甙的溶解性，为其修饰组织工程支架提供方便。
文档编号A61L27/54GK102716516SQ20121014647
公开日2012年10月10日 申请日期2012年5月11日 优先权日2012年5月11日
发明者刘文广, 孙亮, 王玮 申请人:天津大学