专利名称：一种多孔复合支架及其制备方法
技术领域：
本发明属于生物医用材料技术领域，涉及一种复合支架及其制备方法，尤其是一种涉及PLLA/PGA/珍珠粉的多孔复合支架及其制备方法。
背景技术：
目前，多孔复合支架的研究主要集中在生物可降解的高分子。一种生物可降解的高分子一聚乳酸(PLLA)具有良好的生物相容性，生物降解性，其降解产物能参与人体的新 陈代谢。PLLA已被美国药品食品管理局(FDA)批准用于人体。但是左旋聚乳酸存在一些应用方面的缺陷(I)聚乳酸为疏水性物质，降低了它的生物相容性；(2)其降解产物引起的酸性环境加速PLLA自身的降解，还易引起体内无菌炎症；(3)作为多孔支架，其力学性能不佳。PGA是制备可降解组织工程支架的理想材料，因其生物相容性好，降解快，被广泛用于组织构建。已被美国FDA批准用于人体。但是PGA纤维力学强度较低。不易塑形。故常用PLA溶液对其进行包埋，提高其力学强度。因此，针对骨修复而言，作为填补缺损的多孔复合支架既须保持一定力学性能，又能克服PLLA引起的酸性问题，达到支架各部分降解速度匹配，是一个具有挑战的问题。为了提高多孔复合支架的力学性能，一种方便可行的方法是添加有生物活性且具有一定力学性能的颗粒。采用碳酸钙并携带一定有机基质，即珍珠粉，与PLLA复合制备多孔支架。研究表明，碳酸钙具有良好的生物相容性，溶解性较好。珍珠层的物理、化学性质及生物学特性与骨组织非常接近，符合理想的支架材料的设计理念。因此，用珍珠制备多孔PLLA/珍珠粉支架材料，在改善支架材料降解性的同时增加成骨作用，是一种非常具有应用前景的支架制备模式。实验证明，珍珠粉的溶解比PLLA降解快，为了匹配各部分的降解速度，一种可行的方法是包埋一定比例的PGA，PGA的生物相容性好，降解快，在一定程度上，提高复合支架整体降解速度材料。降解后形成酸性代谢产物可由珍珠粉溶解时产生碱性中和。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多孔复合支架及其制备方法，通过对材料成分的调整，使其在改善纯PLLA多孔支架力学性能、降解性的同时增加生物活性因子，且制备简单方便。本发明的目的是通过以下技术方案来解决的这种多孔复合支架为PLLA/PGA/珍珠粉复合支架，复合支架基体为PLLA，包埋PGA，珍珠粉均匀分布在支架孔壁内外；所述PGA与PLLA的质量比为O. 1-0. 5 ;珍珠粉与PLLA的质量比为O. 01-99。上述复合支架的平均孔径为60-80 μ m，平均孔隙率为70%以上。 上述支架孔隙率70%_95%。
进一步，上述珍珠粉为淡水三角帆蛘所产珍珠制得；所述珍珠粉的平均粒径为10-100 μ mD本发明还提出一种上述多孔复合支架的制备方法，包括以下步骤I)将PGA放入硅胶模具中，压成圆柱状 ，维持48h ；2)将PLLA溶于有机溶剂中搅拌4_10小时形成PLLA溶液，其中PLLA与有机溶剂的质量比为O. 01-0. 5 ;3)在PLLA溶液中加入步骤I)的PGA，加入的PGA与PLLA的质量比为O. 1-0. 5，搅拌 O. 5h ；4)再加入珍珠粉，搅拌O. 02-2小时，超声分散O. 02-2小时；其中，加入的珍珠粉与PLLA的质量比为O. 01-99 ；5)将步骤4)得到的溶液倒入模具，摇匀O. 01-10分钟后，放在低于零度环境中预冷冻2-24小时；6)预冷冻完成后，放在低于零度环境中冷冻干燥12-96小时后，得到干燥的多孔复合支架。上述步骤2)中，所述有机溶剂为1-4- 二氧六环；PLLA与溶剂1_4_ 二氧六环的质量比为5:95，采用磁力搅拌8小时。上述步骤4)加入珍珠粉制备为先将珍珠用酒精浸泡4小时，自然干燥；然后用粉碎机粉碎后过300目筛，得到珍珠粉。本发明具有以下有益效果(I)良好的生物相容性。该复合支架所选用的PLLA、PGA和珍珠粉，均具有良好的生物相容性。复合后，支架也具有良好的生物相容性。(2)适量添加珍珠粉后，不影响PLLA支架的形貌、孔径和孔隙率。保留支架的多孔形貌和一定的孔径有利于细胞贴附、增殖和分化。同时，添加珍珠粉后，可增加支架的力学性能。(3)制备方法简单。珍珠粉中的有机基质可能携带诱导成骨的特异性因子，而PLLA/PGA/珍珠粉复合支架利用信号因子在珍珠层中稳定性，只需把珍珠粉添加至PLLA的溶液中冷冻干燥即可，制备过程简单。(4)提高支架降解的匹配程度。PLLA、PGA降解产生的酸性物质能与碳酸钙发生反应。同时，珍珠粉在体外降解呈碱性。碱性环境可中和PLLA、PGA降解引起的酸性，提供稳定的PH值。
图I为本发明的多孔复合支架截面形貌图。
具体实施例方式本发明的多孔复合支架为PLLA/PGA/珍珠粉复合支架，即该复合支架基体为PLLA，包埋PGA，珍珠粉均匀分布在支架孔壁内外；所述PGA与PLLA的质量比为O. 1-0. 5 ;珍珠粉与PLLA的质量比为O. 01-99。复合支架的平均孔径为60-80 μ m，平均孔隙率为70%以上，一般隙率为70%-95%，孔隙率的测试方法用压汞仪分别测试三组样品求平均值；降解溶液选用O. 9%的氯化钠溶液作为降解溶液。得到的PLLA/PGA/珍珠粉多孔复合支架的左旋聚乳酸的粘度为O. 5-7. Odl/g，支架的聚羟乙酸的强度4. 4-8. 8cm/dteX。本发明采用的珍珠粉为淡水三角帆蛘所产珍珠制得，珍珠粉的平均粒径为10-100 μ m。珍珠粉的平均粒径测定方法激光粒度分析仪测定其平均粒径。该多孔复合支架的制备方法如下I)将PGA放入硅胶模具中，压成圆柱状，维持48h ；2)将PLLA溶于有机溶剂中搅拌4_10小时形成PLLA溶液，其中PLLA与有机溶剂的质量比为O. 01-0. 5 ;3)在PLLA溶液中加入步骤I)的PGA，加入的PGA与PLLA的质量比为O. 1-0. 5，搅拌 O. 5h ；4)再加入珍珠粉，搅拌O. 02-2小时，超声分散O. 02-2小时；其中，加入的珍珠粉·与PLLA的质量比为O. 01-99 ；5)将步骤4)得到的溶液倒入模具，摇匀O. 01-10分钟后，放在低于零度环境中预冷冻2-24小时；6)预冷冻完成后，放在低于零度环境中冷冻干燥12-96小时后，得到干燥的多孔复合支架。下面将结合实施例进一步阐明本发明的内容，但这些实施例并不限制本发明的保护范围。实施例I(I)取质量为O. 04g的PGA放入硅胶模具中，压成圆柱状，维持48h后。把O. 4g的PLLA (平均分子量IOOKDa)加入8mL的1_4_ 二氧六环中，磁力搅拌8h，形成5% (w/v) PLLA的1-4- 二氧六环溶液。在搅拌状态，将O. 04g的PGA加入PLLA的1-4- 二氧六环溶液，搅拌O. 5h。取O. 4g过筛(孔径50 μ m)的珍珠粉加入溶液中，继续搅拌O. 5h。然后以60w的强度超声分散O. 5h。制得均匀的混合溶液，其中，PLLA与珍珠粉的质量比为50 :50。将溶液倒入圆柱体模具，摇匀5分钟后，放在-20° C环境冷冻12小时。然后将冷冻好的样品放入冷冻干燥机，其中，冷冻干燥机已在-60° C预冷O. 5h以上。冷冻干燥72小时后得到干燥的多孔复合支架。所得PLLA/PGA/珍珠粉支架截面形貌如图I所示，平均孔径60_80 μ m，孔隙率70. 8%，平均屈服强度为O. 260MPa。实施例2(I)取一定质量的棉絮状非编织PGA放入硅胶模具中，压成圆柱状，维持48h。(2)把PLLA放入溶剂1_4_ 二氧六环中，在磁力搅拌下8小时溶解，其中，PLLA与溶剂1-4- 二氧六环的质量体积比为5:95。(3)珍珠用酒精浸泡4小时，自然干燥。然后用粉碎机粉碎后过筛(300目)，得到珍珠粉颗粒。(4)在搅拌状态，把加入PLLA的1_4_ 二氧六环溶液，PLLA与PGA的质量比为10:90，搅拌O. 5小时。(5)把珍珠粉分别加入PLLA、PGA的混合溶液，搅拌O. 5小时。其中，PLLA与珍珠粉的质量比为50 :50。
(6)将溶液用超声分散O. 5小时后,倒入模具,摇勻5分钟后,放在-20° C环境冷冻12小时。(7)冷冻好的样品放入冷冻干燥机，其中，冷冻干燥机已在-60° C预冷O. 5h以上。冷冻干燥72小时后得到干燥的多孔复合支架。以上实施例是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式
仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
权利要求
1.一种多孔复合支架，其特征在于，所述复合支架为PLLA/PGA/珍珠粉复合支架，复合支架基体为PLLA，包埋PGA，珍珠粉均匀分布在支架孔壁内外；所述PGA与PLLA的质量比为O.1-0. 5 ;珍珠粉与PLLA的质量比为O. 01-99。
2.根据权利要求I所述的多孔复合支架，其特征在于，所述复合支架的平均孔径为60-80 μ m，平均孔隙率为70%以上。
3.根据权利要求I所述的多孔复合支架，其特征在于，所述复合支架孔隙率70%-95%。
4.根据权利要求I所述的多孔复合支架，其特征在于，所述珍珠粉为淡水三角帆蛘所产珍珠制得；所述珍珠粉的平均粒径为10-100 μ m。
5.一种权利要求1-4任意一项所述多孔复合支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 1)将PGA放入硅胶模具中，压成圆柱状，维持48h； 2)将PLLA溶于有机溶剂中搅拌4-10小时形成PLLA溶液，其中PLLA与有机溶剂的质量比为O. 01-0. 5 ；3)在PLLA溶液中加入步骤I)的PGA，加入的PGA与PLLA的质量比为O.1-0. 5，搅拌O.5h ； 4)再加入珍珠粉，搅拌O.02-2小时，超声分散O. 02-2小时；其中，加入的珍珠粉与PLLA的质量比为O. 01-99 ； 5)将步骤4)得到的溶液倒入模具，摇匀O.01-10分钟后，放在低于零度环境中预冷冻2-24小时； 6)预冷冻完成后，放在低于零度环境中冷冻干燥12-96小时后，得到干燥的多孔复合支架。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述有机溶剂为1-4-二氧六环；PLLA与溶剂1-4-二氧六环的质量比为5:95,采用磁力搅拌8小时。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤4)加入珍珠粉制备为先将珍珠用酒精浸泡4小时，自然干燥；然后用粉碎机粉碎后过300目筛，得到珍珠粉。
全文摘要
本发明公开了一种多孔复合支架及其制备方法，所述复合支架为PLLA/PGA/珍珠粉复合支架，复合支架基体为PLLA，包埋PGA，珍珠粉均匀分布在支架孔壁内外；所述PGA与PLLA的质量比为0.1-0.5；珍珠粉与PLLA的质量比为0.01-99。本发明通过对材料成分的调整，使其在改善纯PLLA多孔支架力学性能、降解性的同时增加生物活性因子，且制备简单方便。
文档编号A61L27/18GK102949753SQ201210489009
公开日2013年3月6日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者刘渊声, 屈学民, 文峻, 周晓华, 尚永兵 申请人:中国人民解放军第四军医大学