压力控释药物的组织工程支架及制备方法技术

本发明专利技术公开了压力控释药物的组织工程支架及制备方法，以聚偏氟乙烯

【技术实现步骤摘要】
压力控释药物的组织工程支架及制备方法


[0001]本专利技术属于生物医用材料
，具体涉及压力控释药物的组织工程支架，本专利技术还涉及压力控释药物的组织工程支架的制备方法。

技术介绍

[0002]创伤及术后机体在受伤组织的恢复过程中会产生肿胀。比如外伤手术中麻醉会造成支配血管的交感神经系统紊乱，导致静脉压力升高，血管中的液体渗出到周围组织，造成局部肿胀。具有压电性能的组织工程支架可以利用伤口部位的肿胀压力产生电信号，刺激干细胞增殖分化，促进支架中药物分子的释放，从而促进伤口愈合。目前智能型药物载体主要利用受损部位的温度，压力，pH和氧化还原特性等，另外还依赖外部的物理化学刺激，如光、超声和磁场等，然而这些药物载体设计存在调控智能性不足，药物释放不可控以及药物用量大等问题。
[0003]聚偏氟乙烯
‑
三氟乙烯共聚物P(VDF
‑
TrFE)由于其相对较大的压电性、化学稳定性、易加工性和生物相容性，已应用于骨再生和神经组织工程，是应用最广泛的压电聚合物之一。Eudragit L100是甲基丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的阴离子共聚产物，已用于伤口敷料、药物释放和组织工程，但Eudragit L100纤维薄膜的力学性能差，不易于制成支架。通过聚合物共混，结合力学性能以及生物相容性都较好的聚合物P(VDF
‑
TrFE)可弥补该缺陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供压力控释药物的组织工程支架，解决了现有技术提供的组织工程支架药物释放响应性差，载药系统不可自调控释放药物，药物装载量大的问题。
[0005]本专利技术的另一个目的是提供压力控释药物的组织工程支架的制备方法。
[0006]本专利技术所采用的第一种技术方案是，压力控释药物的组织工程支架，以聚偏氟乙烯
‑
三氟乙烯共聚物为纺丝成型材料，将其与丙烯酸树脂Eudragit L100以7:3体积比共混后通过静电纺丝制备纤维膜作为组织工程支架，通过静电纺丝制备纤维膜时还负载有金纳米粒子和药物天麻素。
[0007]本专利技术所采用的第二个技术方案是，压力控释药物的组织工程支架的制备方法，具体操作步骤如下：
[0008]步骤1：P(VDF
‑
TrFE)溶液的制备；
[0009]步骤2：将金纳米粒子溶液加入步骤1制备的P(VDF
‑
TrFE)溶液中得到质量浓度为6
‑
16wt％的改性P(VDF
‑
TrFE)溶液；
[0010]步骤3：聚丙烯酸树脂溶液的制备；
[0011]步骤4：在聚丙烯酸树脂溶液加入药物以及步骤2的改性P(VDF
‑
TrFE)溶液，混合搅拌均匀后制得透明纺丝液；
[0012]步骤5：将所述透明状纺丝液装入注射器并排空空气，注射器装入静电纺丝机进行纺丝，制得纳米纤维薄膜，干燥后即得所述组织工程支架。
[0013]本专利技术的特点还在于，
[0014]称取聚偏氟乙烯
‑
三氟乙烯共聚物粉末加入到N,N
‑
二甲基甲酰胺DMF和丙酮的混合溶剂中，充分搅拌溶解6
‑
24h后得到质量浓度为6
‑
16wt％的P(VDF
‑
TrFE)溶液；所述N,N
‑
二甲基甲酰胺和丙酮的体积比是5:5
‑
1:9。
[0015]步骤2中金纳米粒子与所述P(VDF
‑
TrFE)溶液的体积比为0.02
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0.05，金纳米粒子溶液单位：>0.75A520 Units/ml。
[0016]步骤3具体如下：
[0017]称取聚丙烯酸树脂Eudragit L100，用无水乙醇溶解，充分溶解搅拌24
‑
48h后得到质量浓度为6
‑
10wt％的聚丙烯酸树脂溶液。
[0018]步骤4所述药物为天麻素，所述天麻素质量占聚偏氟乙烯
‑
三氟乙烯共聚物粉末和聚丙烯酸树脂总质量的1％
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5％；
[0019]所述改性P(VDF
‑
TrFE)溶液与所述聚丙烯酸树脂溶液的体积比为7:3；所述混合搅拌时间为24
‑
48h。
[0020]步骤5所述纺丝条件为：高压电12
‑
20kV，流速为0.03
‑
0.07mm/s，接收距离为10
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15cm。
[0021]金纳米粒子可替代为银纳米粒子、铜纳米粒子。
[0022]其中溶剂N,N
‑
二甲基甲酰胺DMF可替换为N,N
‑
二甲基乙酰胺DMAc、N
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甲基甲酰胺NMF或二甲基亚砜DMSO；所述丙酮可替代为四氢呋喃THF。
[0023]天麻素可采用青藤碱替代。
[0024]在聚偏氟乙烯
‑
三氟乙烯纤维膜上引入金纳米粒子，提高了聚偏氟乙烯
‑
三氟乙烯的压电性。
[0025]本专利技术中关键创新点：
[0026]本专利技术制备的压力控释药物的组织工程支架充分利用创伤部位的肿胀特性，产品的压电性能良好，在受到肿胀部位处压力(肿胀部位处压力轻微增高约20mmHg)，产生感应电荷，感应电荷流经支架上金属纳米粒子时，使得支架局部分子的运动性加强，支架内部分子的运动会驱动药物分子逐渐释放出来。本专利技术产品中金纳米粒子溶液的加入使支架熔融温度降低，支架的高分子链活动性增强，更有利于药物从支架中释放。另外，本专利技术产品中聚丙烯酸树脂Eudragit L100作为一种可溶解的高分子聚合物，当受到压力时会在支架内部产生压缩应力，促进药物分子的扩散和释放。综上，复合压电组织工程支架中的药物分子释放主要是通过P(VDF
‑
TrFE)的压电效应和聚丙烯酸树脂Eudragit L100的降解来实现的。这种支架在组织工程和医学领域中有着广泛的应用前景。
[0027]本专利技术的有益效果是，
[0028]本专利技术所制备的组织工程支架具有良好的力学性能，有效释放负载药物的压力控释型组织工程支架，支架两侧在压力作用下形成微电流和压缩应力，促进该复合支架中药物的释放，在实现创伤部位药物控释的同时促进伤口愈合。所制备的复合压力控释药物的组织工程支架具有生物相容性好，纤维直径小且分布集中，压电性能良好，可有效响应压力释放药物的优点，可应用于伤口部位肿胀产生处或血压增高处。
附图说明
[0029]图1是本专利技术组织工程支架的压电性能与未载药载金纳米粒子的PT
‑
EL膜和未载金的5％Gas@PT
‑
EL膜对比图；
[0030]图2(a)是不载金的5％Gas@PT
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EL膜在模拟人体伤口肿胀部位(120mmHg)和普通释放环境两种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.压力控释药物的组织工程支架，其特征在于，以聚偏氟乙烯
‑
三氟乙烯共聚物为纺丝成型材料，将其与丙烯酸树脂Eudragit L100以7:3体积比共混后通过静电纺丝制备纤维膜作为组织工程支架，通过静电纺丝制备纤维膜时还负载有金纳米粒子和药物天麻素。2.压力控释药物的组织工程支架的制备方法，其特征在于，具体操作步骤如下：步骤1：P(VDF
‑
TrFE)溶液的制备；步骤2：将金纳米粒子溶液加入步骤1制备的P(VDF
‑
TrFE)溶液中得到质量浓度为6
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16wt％的改性P(VDF
‑
TrFE)溶液；步骤3：聚丙烯酸树脂溶液的制备；步骤4：在聚丙烯酸树脂溶液加入药物以及步骤2的改性P(VDF
‑
TrFE)溶液，混合搅拌均匀后制得透明纺丝液；步骤5：将所述透明状纺丝液装入注射器并排空空气，注射器装入静电纺丝机进行纺丝，制得纳米纤维薄膜，干燥后即得所述组织工程支架。3.根据权利要求2所述的压力控释药物的组织工程支架的制备方法，其特征在于，步骤1具体如下：称取聚偏氟乙烯
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三氟乙烯共聚物粉末加入到N,N
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二甲基甲酰胺DMF和丙酮的混合溶剂中，充分搅拌溶解6
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24h后得到质量浓度为6
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16wt％的P(VDF
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TrFE)溶液；所述N,N
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二甲基甲酰胺和丙酮的体积比是5:5
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1:9。4.根据权利要求2所述的压力控释药物的组织工程支架的制备方法，其特征在于，步骤2中金纳米粒子与所述P(VDF
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TrFE)溶液的体积比为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈文，吴尚，毛越洋，胡佳茹，闫皮，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：