專利名稱：虎杖甙填充膠原支架及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及組織工程支架領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種膠原支架及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
關(guān)節(jié)疾病和關(guān)節(jié)軟骨損傷是人類面臨的主要健康問題之一，會直接導致關(guān)節(jié)功能的障礙、勞動力的部分或全部喪失。關(guān)節(jié)疾病中最常見的是關(guān)節(jié)炎，根據(jù)最新統(tǒng)計數(shù)字顯示美國關(guān)節(jié)炎患者達兩千萬之眾，患病人群主要是65歲以上的老人。預(yù)計到2030年，美國社會65歲以上人口將超過七千萬，占總?cè)丝诘?0%，而他們中的很多人都將面臨患關(guān)節(jié)炎的危險。隨著老齡化的加快，關(guān)節(jié)炎患者將逐年增加，治療軟骨疾病和關(guān)節(jié)軟骨損傷成為臨床 上亟待解決的難題之一。至今為止，關(guān)節(jié)炎仍是無藥可醫(yī)，現(xiàn)在就常用的治療方式是外科手術(shù)法。然而最近一項涉及到全球46個國家和285名知名的外科醫(yī)生調(diào)查結(jié)果顯示，82%的醫(yī)生認為目前軟骨治療方法都是短期有效的。組織工程技術(shù)的出現(xiàn)及發(fā)展為軟骨疾病的治療帶來了新的希望，可利用生物相容性良好的材料為主要成份，在體外培養(yǎng)供軟骨細胞生長的三維支架。研究表明一氧化氮(NO)是關(guān)節(jié)炎發(fā)病過程中的重要炎癥介質(zhì)，是一種新發(fā)現(xiàn)的生物信息遞質(zhì)，是軟骨損傷的主要危害源之一，營養(yǎng)品中的透明質(zhì)酸鹽、皮質(zhì)類固醇、虎杖甙對關(guān)節(jié)炎有延緩和減輕的作用，但是由于虎杖甙不溶于水，因此限制了其在組織工程支架領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，以組織工程的基本思想，基本理論為指導，提供一種虎杖甙填充膠原支架及其制備方法和應(yīng)用，以生物相容性良好的膠原為主要組成，在體外培養(yǎng)供軟骨細胞生長的三維膠原支架，并通過改性以改善虎杖甙的溶解性，為其修飾組織工程支架提供方便。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)虎杖甙填充膠原支架，以膠原為原料通過I-(3-二甲氨基丙基)-3_乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)的交聯(lián)后凍干后得到膠原為主體的支架，以己二酸改性的葡聚糖修飾虎杖甙改善其溶解性，最后將膠原支架浸潰在改性后虎杖甙的溶液中，利用改性虎杖甙填充膠原支架。首先，即步驟I，選用膠原為原料通過I- (3- 二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)的交聯(lián)后凍干后得到膠原為主體的支架，具體反應(yīng)原理如下(Liu Y, Griffith M,Matsky M. A, et al. Properties of porcine and recombinanthuman collagen matrices for optically clear tissue engineering applications.Biomaromolecules，2006，7(6) 1819-1828.)
權(quán)利要求
1.虎杖甙填充膠原支架，以膠原為原料通過1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和N-羥基琥珀酰亞胺的交聯(lián)后凍干后得到膠原為主體的支架，其特征在于，以己二酸改性的葡聚糖修飾虎杖甙改善其溶解性，最后將膠原支架浸潰在改性后虎杖甙的溶液中，利用改性虎杖甙填充膠原支架。
2.虎杖甙填充膠原支架的制備方法，其特征在于，按照下述步驟進行 首先，即步驟I，選用膠原為原料通過I- (3- 二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和N-羥基琥珀酰亞胺的交聯(lián)后凍干后得到膠原為主體的支架 其次，即步驟2，將N，N'-羰基二咪唑活化的己二酸和葡聚糖混合反應(yīng)，再將產(chǎn)物與N，N'-羰基二咪唑活化的虎杖甙進行反應(yīng)，得到改性的虎杖甙 最后，即步驟3，將步驟2制備的改性的虎杖甙溶于水，然后將步驟I制備的膠原支架浸潰其中，利用改性的虎杖甙對膠原支架進行填充或者修飾。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的虎杖甙填充膠原支架的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，選用N，N'-羰基二咪唑?qū)憾徇M行活化，選用二甲基亞砜為溶劑，即將己二酸和N，N'-羰基二咪唑分別加入二甲基亞砜中溶解，然后混合倒入燒瓶中，置于常溫20-25攝氏度下攪拌。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的虎杖甙填充膠原支架的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，將活化后的己二酸倒入上述裝有葡聚糖的容器中，常溫20-25攝氏度下混合反應(yīng)至少8小時；最后將產(chǎn)物裝入透析袋進行透析3-4天，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸出已透析好的產(chǎn)物中的水分，進行冷凍干燥2-3天。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的虎杖甙填充膠原支架的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，常溫20-25攝氏度下混合反應(yīng)優(yōu)選8-12小時，更加優(yōu)選10-12小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的虎杖甙填充膠原支架的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，將虎杖甙和N，N'-羰基二咪唑分別加入二甲基亞砜中溶解，兩者混合后在70-100°C油浴中反應(yīng)至少3小時；待反應(yīng)結(jié)束后，使用反應(yīng)體系10倍體積的乙醚進行萃取，將下層黃色透明油狀物從分液漏斗下端倒入容器中待用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的虎杖甙填充膠原支架的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，將虎杖甙和N，N'-羰基二咪唑分別加入二甲基亞砜中溶解，兩者混合后在80-100°C油浴中反應(yīng)5-10小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的虎杖甙填充膠原支架的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，稱取己二酸-葡聚糖產(chǎn)物，用二甲基亞砜溶解后與N，N'-羰基二咪唑活化的虎杖甙混和后，常溫20-25攝氏度下反應(yīng)至少12個小時，優(yōu)選20-24小時，上述反應(yīng)結(jié)束后，透析(截留分子量為3500)3-4天后，旋蒸，將產(chǎn)物置于冷凍干燥機中干燥即可的到最終產(chǎn)物。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的虎杖甙填充膠原支架的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，選用室溫20-25攝氏度下浸泡至少8小時，優(yōu)選8-12小時，更加優(yōu)選10-12小時。
10.如權(quán)利要求I所述的虎杖甙填充膠原支架作為軟骨組織支架的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了虎杖甙填充膠原支架及其制備方法和應(yīng)用，以膠原為原料通過1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和N-羥基琥珀酰亞胺的交聯(lián)后凍干后得到膠原為主體的支架，以己二酸改性的葡聚糖修飾虎杖甙改善其溶解性，最后將膠原支架浸漬在改性后虎杖甙的溶液中，利用改性虎杖甙填充修飾膠原支架。本發(fā)明以組織工程的基本思想為指導，以生物相容性良好的膠原為主要組成，在體外培養(yǎng)供軟骨細胞生長的三維膠原支架，并通過改性以改善虎杖甙的溶解性，為其修飾組織工程支架提供方便。
文檔編號A61L27/24GK102743795SQ20121014613
公開日2012年10月24日 申請日期2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月11日
發(fā)明者劉文廣, 孫亮, 王瑋 申請人:天津大學