專利名稱：虎杖甙修飾的膠原支架及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及組織工程支架領域，更具體地說，涉及一種膠原支架及其制備方法和應用。
背景技術：
關節疾病和關節軟骨損傷是人類面臨的主要健康問題之一，會直接導致關節功能的障礙、勞動力的部分或全部喪失。關節疾病中最常見的是關節炎，根據最新統計數字顯示美國關節炎患者達兩千萬之眾，患病人群主要是65歲以上的老人。預計到2030年，美國社會65歲以上人口將超過七千萬，占總人口的70%，而他們中的很多人都將面臨患關節炎的危險。隨著老齡化的加快，關節炎患者將逐年增加，治療軟骨疾病和關節軟骨損傷成為臨床上亟待解決的難題之一。至今為止，關節炎仍是無藥可醫，現在就常用的治療方式是外科手術法。然而最近一項涉及到全球46個國家和285名知名的外科醫生調查結果顯示，82%的 醫生認為目前軟骨治療方法都是短期有效的。組織工程技術的出現及發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，在體外培養供軟骨細胞生長的三維支架。研究表明一氧化氮(NO)是關節炎發病過程中的重要炎癥介質，是一種新發現的生物信息遞質，是軟骨損傷的主要危害源之一，營養品中的透明質酸鹽、皮質類固醇、虎杖甙對關節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域的應用和發展。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，以組織工程的基本思想，基本理論為指導，提供一種虎杖甙修飾的膠原支架及其制備方法和應用，以生物相容性良好的膠原為主要組成，在體外培養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。本發明的目的通過下述技術方案予以實現虎杖甙修飾的膠原支架，以己二酸改性的葡聚糖修飾虎杖甙改善其溶解性，然后將葡聚糖修飾的虎杖甙與膠原混合后通過1-(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)的交聯后凍干后得到膠原為主體的支架。首先，即步驟1，將N，N'-羰基二咪唑(⑶I)活化的己二酸和葡聚糖混合反應，再將產物與NW -羰基二咪唑(CDI)活化的虎杖甙進行反應，得到改性的虎杖甙，具體反應原理如下
權利要求
1.虎杖甙修飾的膠原支架，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，然后將葡聚糖修飾的虎杖甙與膠原混合后通過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后凍干后得到膠原為主體的支架。
2.虎杖甙修飾的膠原支架的制備方法，具特征在于，按照下述步驟進行 首先，即步驟1，將N，N'-羰基二咪唑活化的己二酸和葡聚糖混合反應，再將產物與N，Ni -羰基二咪唑活化的虎杖甙進行反應，得到改性的虎杖甙； 其次，即步驟2，將改性虎杖甙和膠原通過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后凍干后得到支架。
3.根據權利要求2所述的虎杖甙修飾的膠原支架的制備方法，其特征在于，所述步驟I中，選用N，N'-羰基二咪唑對己二酸進行活化，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.根據權利要求2所述的虎杖甙修飾的膠原支架的制備方法，其特征在于，所述步驟I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攝氏度下混合反應至少8小時；最后將產物裝入透析袋進行透析3-4天，用旋轉蒸發儀蒸出已透析好的產物中的水分，進行冷凍干燥2-3天。
5.根據權利要求4所述的虎杖甙修飾的膠原支架的制備方法，其特征在于，所述步驟I中，常溫20-25攝氏度下混合反應優選8-12小時，更加優選10-12小時。
6.根據權利要求2所述的虎杖甙修飾的膠原支架的制備方法，其特征在于，所述步驟I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油浴中反應至少3小時；待反應結束后，使用反應體系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.根據權利要求6所述的虎杖甙修飾的膠原支架的制備方法，其特征在于，所述步驟I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5-10小時。
8.根據權利要求2所述的虎杖甙修飾的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攝氏度下反應至少12個小時，優選20-24小時；上述反應結束后，透析(截留分子量為3500)3-4天后，旋蒸；將產物置于冷凍干燥機中干燥即可的到最終產物。
9.根據權利要求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，選用室溫20-25攝氏度下進行交聯反應，膠原與葡聚糖修飾虎杖甙的質量比為(1-3) I，I-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和N-羥基琥珀酰亞胺可按照膠原交聯時比例進行添加或者稍微過量，以確保交聯效果。
10.如權利要求I所述的虎杖甙修飾的膠原支架作為軟骨組織支架的應用。
全文摘要
本發明公開了虎杖甙修飾的膠原支架及其制備方法和應用，以己二酸改性的葡聚糖修飾虎杖甙改善其溶解性，然后將葡聚糖修飾的虎杖甙與膠原混合后通過1-(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)的交聯后凍干后得到膠原為主體的支架。本發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A61L27/54GK102716516SQ20121014647
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月11日 優先權日2012年5月11日
發明者劉文廣, 孫亮, 王瑋 申請人:天津大學