單層及雙層聚己內酯基引導組織再生膜及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及單層及雙層聚己內酯基引導組織再生材料及其制備方法。它是以聚己內酯和其他可降解脂肪族聚酯為主要原材料通過靜電紡絲的方法制備單層引導組織再生膜，或以聚己內酯和可降解脂肪族聚酯、可降解天然高分子材料及生物活性粒子為主要原材料,通過層層靜電紡絲的方法制備成具有致密層和疏松層結構的雙層引導組織再生膜。本發明膜材料具有優異的生物相容性、機械性能和與組織修復進程一致的降解性能，能有效的阻止成纖維細胞等向組織缺損處的長入，同時促進組織的再生修復，不必二次手術取出。
【專利說明】單層及雙層聚己內酯基引導組織再生膜及其制備方法【技術領域】
[0001]本發明屬于生物材料領域，具體涉及一種可降解引導組織再生膜材料及其制備方法。尤其涉及一種由聚己內酯為主要構成的基體材料通過靜電紡絲技術或靜電紡絲技術與冷凍干燥技術結合制備的多孔引導組織再生膜。
【背景技術】
[0002]引導組織再生(Guide Tissue Regeneration, GTR)技術是80年代末90年代初發展起來的一項新技術。其原理是利用膜的物理屏障功能將病損區與周圍組織隔離，創造一個相對封閉的組織環境，從而使成骨細胞優先遷移、生長。GTR的應用為牙周病的治療、牙種植區骨量不足及其它骨缺損的修復、骨折的愈合提供了一個新的有效途徑。
[0003]目前GTR膜材料可分為不可吸收和可吸收兩大類。不可吸收引導組織再生膜主
要由聚四氟乙烯材料制備，主要代表產品為Gore-Texs?。聚四氟乙烯膜雖然具有良好的
力學強度，但不能自行降解，需二次手術去除，增加病人的痛苦及手術費用，且細胞親和性差，易導致傷口裂開，膜早期暴露，影響傷口的愈合。因此，對可吸收膜材料的開發和研究便成為GTR技術發展的重要方向。
[0004]目前應用最為普遍的GTR膜以天然材料膠原為主,代表產品為瑞士Geistlich公司生產的Bio-Gide?和美國Zi_er公司生產的Biomend?，分別以豬皮膠原及牛跟腱
膠原制備。其中Bio-Gide?也是目前臨床應用的金標準。天然膠原GTR膜雖然具有良好的生物相容性，但其力學強度相對較弱，降解較快，植入后易造成早期降解塌陷。為了增強及延長降解時間，通常需要加厚膜的厚度，這就為種植和修復提供了不利。此外，天然材料制備的GTR膜還存在產品質量受原`料來源限制，價格昂貴等缺陷。
[0005]為了克服天然膠原材料制備的GTR膜存在的缺陷，一些人工合成可降解材料制備的GTR產品也相繼問世，主要商品化產品主要有Guidor、Resolut、Vicryl、Atrisorb>Ep1-Guide以及Vivosorb，這些產品的材料都是聚乳酸，而由于聚乳酸降解產物為酸性，容易導致周圍組織的炎癥反應。
[0006]聚己內酯是FDA認證的生物材料，在臨床上有大量的應用，由于PCL的生物相容性與PLA、PGA類似，但降解速度相對較慢，不會產生組織內大量酸的堆積從而引發明顯的炎癥發應，因此我們選擇PCL作為主要基體材料制備引導組織再生膜。但目前未見以PCL作為主要基體材料的GTR引導組織再生膜產品。
[0007]通過靜電紡絲技術制備的膜材料，其纖維直徑在幾十納米到幾微米之間，無規排列，且纖維間搭橋孔徑通常小于纖維細胞的直徑，因此靜電紡絲技術非常適合制備引導組織再生膜。通過靜電紡絲技術將PCL作為主要基體材料制備GTR膜的相關研究也很少，FangYang等在其研究中利用靜電紡絲制備了 PCL/納米羥基磷灰石復合材料膜，但只涉及了 PCL與納米羥基磷灰石兩種材料的共混，且只制備了單層膜，而目前的發展趨勢是制備雙層或多層結構的GTR膜，不同結構層發揮不同的功能性。一般需要阻擋纖維組織細胞透過的屏蔽層以及具有良好的附著能力、且能對成骨細胞的粘附增殖有一定作用的疏松層。本發明的內容在以PCL為主要基體材料制備單層膜的基礎上，還通過改變靜電紡絲的條件以及通過在靜電紡絲膜上澆注及冷凍干燥的手段，制備出新型的含致密層及疏松層的GTR膜。
[0008]一種引導組織再生膜，其特征為:以聚己內酯作為主要基體材料，具有單層或雙層多孔結構；
[0009](I)單層膜以純聚己內酯或聚己內酯與可降解脂肪族聚酯共混作為基體材料，其中聚己內酯與可降解脂肪族聚酯的質量比為50/50-100/0，結構特征為具有無規排列的納米至微米級纖維結構，平均孔徑為2-6 μ m，纖維直徑為200nm-1200nm，膜厚度為50-500 μ m ；
[0010](2)雙層膜由致密層和疏松層構成；[0011]I)致密層材料為純聚己內酯或聚己內酯與可降解脂肪族聚酯共混材料，其中聚己內酯與可降解脂肪族聚酯的質量比為50/50-100/0，結構特征為具有無規或網格狀排列的納米至微米級纖維結構，平均孔徑為2-6 μ m，纖維直徑為200nm-1200nm，膜厚度為25-250 μ m ；
[0012]2)疏松層材料為純聚己內酯與無機生物活性粒子的共混材料，或聚己內酯與可降解天然高分子材料和無機生物活性粒子制備的共混復合材料，并采用交聯劑對可降解天然高分子材料進行交聯；其中聚己內酯與可降解天然高分子材料的質量比為10/90-100/0，無機生物活性粒子與聚合物的質量比為0/100-50/100 ;疏松層結構特征為平均孔徑
5-100 μ m,纖維直徑為 200nm-7 μ m,厚度為 25-250 μ m。
[0013]其中可降解脂肪族聚酯包括:聚乳酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚乳酸-己內酯共聚物、聚乳酸-羥基乙酸-己內酯共聚物其中的一種或一種以上混合物。其中可降解天然高分子材料包括:I型膠原、明膠、殼聚糖、淀粉、纖維素中的一種或一種以上混合物；
[0014]其中無機生物活性粒子包括:顆粒尺寸為1-1OOnm的羥基磷灰石粒子、磷酸鈣系生物活性玻璃粒子、磷酸三鈣生物陶瓷粒子或碳酸鈣粒子中的一種或幾種。
[0015]其中交聯劑包括:甲醛、戊二醛、京尼平、EDC/NHS中的一種。
[0016]當制備單層引導組織再生膜含有如下步驟:
[0017](I)將聚己內酯溶于有機溶劑中，室溫磁力攪拌12_24h，得到質量濃度為
0.04-0.2g/mL 的溶液 A ；
[0018](2)將可降解脂肪族聚酯溶于有機溶劑中，室溫磁力攪拌12_24h，得到質量濃度為 0.04-0.2g/mL 的溶液 B ；
[0019](3)按一定體積比例將溶液A與溶液B混合，室溫磁力攪拌12h，得到聚己內酯與可降解脂肪族聚酯的總質量濃度為0.04-0.2g/mL的溶液C，溶液C中聚己內酯與可降解脂肪族聚酯的質量比50/50-100/0 ；
[0020](4)用溶液C進行靜電紡絲，以不銹鋼滾筒為接收裝置，滾筒轉動速率為100-600rpm,紡絲液流動速率為0.5-10mL/h,電壓7_20kV，接收距離8_30cm，紡絲0.5_30h,得到厚度50-500 μ m的電紡絲纖維膜；
[0021](5)靜電紡絲結束后，將紡絲膜在通風櫥中室溫放置2-7天，包裝消毒。
[0022]當制備雙層引導組織再生膜含有如下步驟:
[0023](I)將聚己內酯溶于有機溶劑中，室溫磁力攪拌12_24h，得到質量濃度為0.04-0.2g/mL 的溶液 A ；
[0024](2)將可降解脂肪族聚酯溶于有機溶劑中，室溫磁力攪拌12_24h，得到質量濃度為 0.04-0.2g/mL 的溶液 B ；
[0025](3)將可降解天然高分子材料溶于有機溶劑中，室溫磁力攪拌12_24h，得到質量濃度為0.04-0.2g/mL的溶液C ；
[0026](4)按一定體積比例將溶液A與溶液B混合，室溫磁力攪拌12h，得到聚己內酯和可降解脂肪族聚酯的總質量濃度為0.04-0.2g/mL的溶液D，溶液D中聚己內酯與可降解脂肪族聚酯的質量比50/50-100/0 ；
[0027](5)在溶液D中加入一定量的生物活性粒子，超聲30min - 2h，室溫下磁力攪拌12h，得到聚合物的總質量濃度為0.04-0.2g/mL的溶液E，聚合物為聚己內酯和可降解脂肪族聚酯其中無機生物活性粒子與聚合物的質量比為0/100-50/100 ；
[0028](6)按一定體積比例將溶液A與溶液C混合，室溫磁力攪拌12h，得到聚合物質量濃度為0.04-0.2g/mL的溶液F，溶液F中聚己內酯與可降解天然高分子材料的質量比為10/90-100/0 ；
[0029](7)在溶液F中加入一定量的生物活性粒子，超聲30min - 2h，室溫下磁力攪拌12h，得到質量濃度為0.04-0.2g/mL的溶液G，其中無機生物活性粒子與聚合物的質量比為0/100-50/100 ；
[0030](8)用溶液D進行靜電紡絲，以不銹鋼滾筒為接收裝置，滾筒轉動速率為100-600rpm,紡絲液流動速率為 0.5-10mL/h,電壓7_20kV，接收距離8_30cm，紡絲0.5_15h,得到厚度25-250 μ m的致密層膜；
[0031](9)在致密層膜的基礎上，用溶液E或溶液G進行靜電紡絲，以不銹鋼滾筒為接收裝置，滾筒轉動速率為100-600rpm，紡絲液流動速率為0.5-10mL/h,電壓7_20kV，接收距離8-30cm,紡絲0.5-15h,得到厚度25-250 μ m的疏松層膜；
[0032](10)靜電紡絲結束后，將電紡絲纖維膜浸泡在濃度為0.01%-3%的交聯劑乙醇溶液中交聯30min-12h，浸泡結束后在去離子水中浸洗5_10次，將紡絲膜在通風櫥中室溫放置2-7天,包裝消毒。
[0033]制備雙層引導組織再生膜另一種方法含有如下步驟:
[0034](I)將聚己內酯溶于有機溶劑中，室溫磁力攪拌6_24h，得到質量濃度為
0.04-0.2g/mL的溶液A ;將可降解脂肪族聚酯溶于有機溶劑中，室溫磁力攪拌6_24h，得到質量濃度為0.04-0.2g/mL的溶液B ;按一定體積比例將溶液A與溶液B充分混合，室溫磁力攪拌12h，得到聚合物質量濃度為0.04-0.2g/mL的溶液C，溶液C中聚己內酯與可降解脂肪族聚酯的質量比50/50-100/0 ;用溶液C進行靜電紡絲，以不銹鋼滾筒為接收裝置，滾筒轉動速率為100-600rpm，紡絲液流動速率為0.5-10mL/h,電壓7_20kV，接收距離8_30cm，紡絲0.5-30h,得到厚度25-250 μ m的致密層膜；
[0035](2)將致密層膜鋪在平底容器底部，將疏松層的組成材料溶解于有機溶劑中，然后澆鑄在致密層膜的表面，將其在_60°C-20°C下冷凍6-12h后，放入真空干燥器中真空干燥4-12h，即得雙層引導組織再生膜。
[0036]所述的有機溶劑為六氟異丙醇、三氟乙醇、三氯甲烷、甲醇、二氯甲烷、N，N’ - 二甲基甲酰胺中的一種或幾種混合溶劑。【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]圖1是本發明方法所制備的純聚己內酯單層引導組織再生膜的宏觀圖。
[0038]圖2是本發明方法所制備的純聚己內酯單層膜紡絲纖維SEM照片。
[0039]圖3是本發明以純聚己內酯靜電紡絲制備的單層纖維膜對成纖維細胞的體外屏蔽作用效果圖(在細胞培養液中屏蔽7天后，纖維膜未接觸細胞一側的SEM圖)。
[0040]圖4是本發明方法所制備的純聚己內酯單層膜的水接觸角示意圖。
[0041]圖5是本發明方法所制備的純聚己內酯單層膜的降解30天后的SEM圖。
[0042]圖6是本發明方法所制備的純聚己內酯單層膜在PBS緩沖溶液中(a)降解前和(b)降解后的力學性能(應力-應變曲線)，表明降解前材料有良好的手術可操作性和力學強度，降解30天后，材料仍保持較高力學性能，能夠起到在體內引導組織再生和保證力學支撐的作用。
[0043]圖7是本發明方法所制備的純聚己內酯單層膜的細胞毒性結果柱狀圖(細胞毒性檢測采用L929細胞，RGR表示細胞的相對增殖率)。
[0044]圖8是本發明方法所制備的純聚己內酯單層膜的細胞毒性實驗中，細胞在材料的浸提液中生長24h時的狀態，表明材料的浸提液對細胞的生長和形貌沒有影響。
[0045]圖9是L929細胞在本發明方法所制備的純聚己內酯單層膜上生長不同時間時的
0.D值，表明隨著時間的延長，細胞可以在材料上粘附增殖。
[0046]圖10是本發明方法所制備的純聚己內酯單層膜的生物相容性能——L929小鼠成纖維細胞在纖維膜上增殖3，5，7天`的SEM細胞形貌圖。
[0047]圖11是本發明方法所制備的純聚己內酯單層膜的兔子體內埋植不同時間后的組織切片圖，表明材料在體內具有很好的生物相容性，不會引起明顯的免疫反應，無炎癥反應和感染的現象發生。
[0048]圖12是本發明以聚己內酯與聚乳酸共混靜電紡絲制備的單層纖維膜照片。
[0049]圖13是本發明以聚己內酯為致密層，聚己內酯和明膠5:5共混為疏松層制備的雙層纖維膜照片(a為致密層一側，b為疏松層一側)。
[0050]圖14是本發明以聚己內酯為致密層，聚己內酯和明膠5:5共混，納米羥基磷灰石與聚合物質量比為20%為疏松層制備的雙層纖維膜照片(a為致密層一側，b為疏松層一側)。
【具體實施方式】
[0051]下面通過實施例進一步說明本發明，但本發明并不限于這些實例。
[0052]實施例1
[0053]1、將聚己內酯溶于DCM/DMF=6:4的混合有機溶劑中，室溫磁力攪拌12h，得到濃度為4%的紡絲液；
[0054]2、室溫進行靜電紡絲，以不銹鋼滾筒為接收裝置，滾筒轉動速率為500rpm，紡絲液流動速率為8mL/h，電壓8kV，接收距離17cm，紡絲3h，得到厚度300 μ m左右的電紡絲纖維膜。
[0055]3、將得到的纖維膜置于室溫下通風櫥中干燥72h，使殘余溶劑充分揮發。[0056]實施例2
[0057]1、將聚己內酯溶于DCM/DMF=5:5的混合有機溶劑中，室溫磁力攪拌12h，得到濃度為20%的紡絲液；
[0058]2、室溫進行靜電紡絲，以不銹鋼滾筒為接收裝置，滾筒轉動速率為300rpm，紡絲液流動速率為lmL/h，電壓12kV，接收距離15cm，紡絲20h，得到厚度250 μ m左右的電紡絲纖維膜。
[0059]3、將得到的纖維膜置于室溫下通風櫥中干燥72h，使殘余溶劑充分揮發。
[0060]實施例3
[0061]1、將聚己內酯溶于三氟乙醇中，室溫磁力攪拌12h，得到濃度為10%的溶液A ;
[0062]2、將聚乳酸溶于三氟乙醇中，室溫磁力攪拌12h，得到濃度為10%的溶液B ；
[0063]3、將溶液A與溶液B混合，磁力攪拌6h，得到聚己內酯與聚乳酸的質量比1: 1，聚合物濃度為10%的紡絲液C ；
[0064]4、室溫用溶液C進行靜電紡絲，以不銹鋼滾筒為接收裝置，滾筒轉動速率為200rpm,紡絲液流動速率為10mL/h，電壓12kV，接收距離15cm，紡絲2h，得到厚度250 μ m左右的電紡絲纖維膜。
[0065]5、將得到的纖維膜置于室溫下通風櫥中干燥72h，使殘余溶劑充分揮發。
[0066]實施例4`[0067]1、將聚己內酯溶于六氟異丙醇中，室溫磁力攪拌12h，得到濃度為6%的溶液A ;
[0068]2、將膠原溶于六氟異丙醇中，室溫磁力攪拌12h，得到濃度為6%的溶液B ；
[0069]3、將溶液A與溶液B混合，磁力攪拌6h，得到膠原與聚己內酯的質量比1: 1，聚合物濃度為6%的紡絲液C ；
[0070]4、室溫用紡絲液C進行靜電紡絲，以不銹鋼滾筒為接收裝置，滾筒轉動速率為200rpm,紡絲液流動速率2mL/h,電壓12kV,接收距離20cm,紡絲IOh,得到厚度250 μ m左右的單層引導組織再生膜；
[0071]5、將得到的纖維膜置于室溫下通風櫥中干燥72h，使殘余溶劑充分揮發。
[0072]實施例5
[0073]1、將聚己內酯溶于六氟異丙醇中，室溫磁力攪拌12h，得到濃度為8%的溶液A ;
[0074]2、將明膠溶于六氟異丙醇中，室溫磁力攪拌12h，得到濃度為8%的溶液B ；
[0075]3、將溶液A與溶液B混合，磁力攪拌6h，得到明膠與聚己內酯的質量比3:7，聚合物濃度為8%的紡絲液C ；
[0076]4、將聚己內酯溶于六氟異丙醇中，室溫磁力攪拌12h，得到濃度為10%的紡絲液D ；
[0077]5、室溫用紡絲液C進行靜電紡絲，以不銹鋼滾筒為接收裝置，滾筒轉動速率為200rpm,紡絲液流動速率lmL/h,電壓I IkV,接收距離20cm,紡絲IOh,得到厚度150 μ m左右的電紡絲疏松層膜；
[0078]6、更換紡絲液D繼續進行靜電紡絲于步驟5所紡的纖維膜上，紡絲條件為滾筒轉動速率為400rpm，紡絲液流動速率為2mL/h，電壓12kV，接收距離15cm，紡絲5h，得到總厚度300 μ m左右的雙層引導組織再生膜。
[0079]7、將紡絲纖維膜置于濃度為0.5%的京尼平的乙醇溶液中，使明膠發生交聯，交聯反應30min后，將膜在去離子水中浸洗10次，洗去未反應的京尼平及乙醇溶劑。
[0080]8、將得到的纖維膜置于室溫下通風櫥中干燥72h，使殘余溶劑充分揮發。
[0081]實施例6
[0082]1、將聚己內酯溶于六氟異丙醇中，室溫磁力攪拌12h，得到濃度為6%的溶液A ;
[0083]2、將聚乳酸溶于六氟異丙醇中，室溫磁力攪拌12h，得到濃度為6%的溶液B ；
[0084]3、將殼聚糖溶于六氟異丙醇中，室溫磁力攪拌12h，得到濃度為6%的溶液C ;
[0085]4、將溶液A與溶液B混合，磁力攪拌12h，得到聚乳酸與聚己內酯的質量比4:6，聚合物濃度為6%的紡絲液D ；
[0086]5、將溶液A與溶液C混合，磁力攪拌12h，得到殼聚糖與聚己內酯的質量比5:5，聚合物濃度為6%的紡絲液E ；
[0087]6、室溫用紡絲液D進行靜電紡絲，以不銹鋼滾筒為接收裝置，滾筒轉動速率為300rpm,紡絲液流動速率4mL/h，電壓12kV，接收距離18cm，紡絲5h，得到厚度250 μ m左右的電紡絲致密層膜；
[0088]7、更換紡絲液E繼續進行靜電紡絲于步驟6所紡的纖維膜上，紡絲條件為滾筒轉動速率為300rpm，紡絲液流動速率為2mL/h，電壓12kV，接收距離18cm，紡絲IOh,得到總厚度500 μ m左右的雙層膜。
[0089]8、將得到的纖維膜置于室溫下通風櫥中干燥72h，使殘余溶劑充分揮發。
[0090]實施例7
[0091]1、將聚己內酯溶于六氟異丙醇中，室溫磁力攪拌12h，得到濃度為6%的溶液A ;
[0092]2、將明膠溶于六氟異丙醇中，室溫磁力攪拌12h，得到濃度為6%的溶液B ;
[0093]3、將溶液A與溶液B混合，并加入納米羥基磷灰石，超聲30min，磁力攪拌12h，得到明膠與聚己內酯的質量比5:5，聚合物濃度為6%，納米羥基磷灰石與聚合物質量比為20%的紡絲液C ；
[0094]4、室溫用紡絲液A進行靜電紡絲，以不銹鋼滾筒為接收裝置，滾筒轉動速率為300rpm,紡絲液流動速率1.5mL/h,電壓12kV，接收距離18cm，紡絲10h，得到厚度200 μ m左右的電紡絲致密層膜；
[0095]5、更換紡絲液C繼續進行靜電紡絲于步驟4所紡的纖維膜上，紡絲條件為滾筒轉動速率為300rpm，紡絲液流動速率為3mL/h，電壓12kV，接收距離18cm，紡絲5h，得到總厚度為400 μ m左右的雙層引導組織再生膜。
[0096]6、將得到的纖維膜置于室溫下通風櫥中干燥72h，使殘余溶劑充分揮發。
[0097]實施例8
[0098]1、將聚己內酯溶于六氟異丙醇中，室溫磁力攪拌12h，得到聚己內酯濃度為8%的溶液A;
[0099]2、將聚羥基乙酸溶于六氟異丙醇中，室溫磁力攪拌12h，得到聚羥基乙酸濃度為8%的溶液B ；
[0100]3、將殼 聚糖溶于六氟異丙醇中，室溫磁力攪拌12h，得到殼聚糖濃度為8%的溶液C；
[0101]4、將溶液A與B混合，磁力攪拌12h，得到聚羥基乙酸與聚己內酯的質量比2:8，聚合物濃度為8%的紡絲液D ；[0102]5、將溶液A與溶液C混合，并加入一定質量的生物活性玻璃，磁力攪拌12h，得到殼聚糖與聚己內酯的質量比4:6，聚合物濃度為8%，生物活性玻璃與聚合物的質量比為30%的紡絲液E ；
[0103]6、室溫用紡絲液D進行靜電紡絲，以不銹鋼滾筒為接收裝置，滾筒轉動速率為300rpm,紡絲液流動速率2mL/h,電壓12kV,接收距離18cm,紡絲5h,得到厚度150 μ m左右的電紡絲致密層膜；
[0104]7、更換紡絲液E繼續進行靜電紡絲于步驟6所紡的纖維膜上，紡絲條件為滾筒轉動速率為300rpm，紡絲液流動速率為lmL/h，電壓12kV，接收距離18cm，紡絲IOh,得到總厚度為300 μ m左右的雙層引導組織再生膜。
[0105]8、將得到的纖維膜置于室溫下通風櫥中干燥72h，使殘余溶劑充分揮發。
[0106]實施例9
[0107]1、將聚己內酯溶于DCM/DMF=5:5的混合有機溶劑中，室溫磁力攪拌12h，得到聚己內酯濃度為10%的紡絲液；
[0108]2、室溫進行靜電紡絲，以不銹鋼滾筒為接收裝置，滾筒轉動速率為300rpm，紡絲液流動速率為4mL/h，電壓12kV，接收距離15cm，紡絲4h，得到厚度200 μ m左右的電紡絲纖維膜。
[0109]3、將得到的纖維膜置于室溫下通風櫥中干燥72h，使殘余溶劑充分揮發。
[0110]4、將上述纖維膜平鋪于培養皿底部，在其上澆鑄濃度為20% (w/w)的明膠水溶液，_40°C冷凍干燥12h，得到厚度為1000 `μ m的雙層膜。
【權利要求】
1.一種引導組織再生膜，其特征為:以聚己內酯作為主要基體材料，具有單層或雙層多孔結構； (1)單層膜以純聚己內酯或聚己內酯與可降解脂肪族聚酯共混作為基體材料，其中聚己內酯與可降解脂肪族聚酯的質量比為50/50-100/0，結構特征為具有無規排列的納米至微米級纖維結構，平均孔徑為2-6 μ m,纖維直徑為200nm-1200nm，膜厚度為50-500 μ m ； (2)雙層膜由致密層和疏松層構成； 1)致密層材料為純聚己內酯或聚己內酯與可降解脂肪族聚酯共混材料，其中聚己內酯與可降解脂肪族聚酯的質量比為50/50-100/0，結構特征為具有無規或網格狀排列的納米至微米級纖維結構，平均孔徑為2-6 μ m,纖維直徑為200nm-1200nm，膜厚度為25-250 μ m ； 2)疏松層材料為純聚己內酯與無機生物活性粒子的共混材料，或聚己內酯與可降解天然高分子材料和無機生物活性粒子制備的共混復合材料，并采用交聯劑對可降解天然高分子材料進行交聯；其中聚己內酯與可降解天然高分子材料的質量比為10/90-100/0，無機生物活性粒子與聚合物的質量比為0/100-50/100 ;疏松層結構特征為平均孔徑5-100 μ m,纖維直徑為200nm-7 μ m,厚度為25-250 μ m。
2.根據權利要求1所述的一種引導組織再生膜，其中可降解脂肪族聚酯包括:聚乳酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚乳酸-己內酯共聚物、聚乳酸-羥基乙酸-己內酯共聚物其中的一種或一種以上混合物。
3.根據權利要求1所述的一種引導組織再生膜，其中可降解天然高分子材料包括:I型膠原、明膠、殼聚糖、淀粉、纖維素中的一種或一種以上混合物。
4.根據權利要求1所述的一種引導組織再生膜，其中無機生物活性粒子包括:顆粒尺寸為1-1OOnm的羥基磷灰石粒子、磷酸鈣系生物活性玻璃粒子、磷酸三鈣生物陶瓷粒子或碳酸鈣粒子中的一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的一種引導組織再生膜，其中交聯劑包括:甲醛、戊二醛、京尼平、EDC/NHS中的一種。
6.根據權利要求1所述的一種引導組織再生膜的制備方法，其特征在于制備單層引導組織再生膜含有如下步驟: (1)將聚己內酯溶于有機溶劑中，室溫磁力攪拌12-24h，得到質量濃度為0.04-0.2g/mL的溶液A ； (2)將可降解脂肪族聚酯溶于有機溶劑中，室溫磁力攪拌12-24h，得到質量濃度為0.04-0.2g/mL 的溶液 B ； (3)按一定體積比例將溶液A與溶液B混合，室溫磁力攪拌12h，得到聚己內酯與可降解脂肪族聚酯的總質量濃度為0.04-0.2g/mL的溶液C，溶液C中聚己內酯與可降解脂肪族聚酯的質量比50/50-100/0 ； (4)用溶液C進行靜電紡絲，以不銹鋼滾筒為接收裝置，滾筒轉動速率為100-600rpm，紡絲液流動速率為0.5-10mL/h,電壓7-20kV，接收距離8_30cm，紡絲0.5_30h，得到厚度50-500 μ m的電紡絲纖維膜； (5)靜電紡絲結束后，將紡絲膜在通風櫥中室溫放置2-7天，包裝消毒。
7.根據權利要求1所述的一種引導組織再生膜的制備方法，其特征在于制備雙層引導組織再生膜含有如下步驟:(1)將聚己內酯溶于有機溶劑中，室溫磁力攪拌12-24h，得到質量濃度為0.04-0.2g/mL的溶液A ； (2)將可降解脂肪族聚酯溶于有機溶劑中，室溫磁力攪拌12-24h，得到質量濃度為.0.04-0.2g/mL 的溶液 B ； (3)將可降解天然高分子材料溶于有機溶劑中，室溫磁力攪拌12-24h，得到質量濃度為 0.04-0.2g/mL 的溶液 C ； (4)按一定體積比例將溶液A與溶液B混合，室溫磁力攪拌12h，得到聚己內酯和可降解脂肪族聚酯的總質量濃度為0.04-0.2g/mL的溶液D，溶液D中聚己內酯與可降解脂肪族聚酯的質量比50/50-100/0 ； (5)在溶液D中加入一定量的生物活性粒子，超聲30min- 2h，室溫下磁力攪拌12h，得到聚合物的總質量濃度為0.04-0.2g/mL的溶液E，聚合物為聚己內酯和可降解脂肪族聚酯其中無機生物活性粒子與聚合物的質量比為0/100-50/100 ； (6)按一定體積比例將溶液A與溶液C混合，室溫磁力攪拌12h，得到聚合物質量濃度為0.04-0.2g/mL的溶液F，溶液F中聚己內酯與可降解天然高分子材料的質量比為.10/90-100/0 ； (7)在溶液F中加入一定量的生物活性粒子，超聲30min- 2h，室溫下磁力攪拌12h，得到質量濃度為0.04-0.2g/mL的溶液G，其中無機生物活性粒子與聚合物的質量比為.0/100-50/100； (8)用溶液D進行靜電紡絲，以不銹鋼滾筒為接收裝置，滾筒轉動速率為100-600rpm，紡絲液流動速率為0.5-10mL/h,電壓7-20kV，接收距離8_30cm，紡絲0.5_15h，得到厚度.25-250 μ m的致密層膜； (9)在致密層膜的基礎上，用溶液E或溶液G進行靜電紡絲，以不銹鋼滾筒為接收裝置，滾筒轉動速率為100-600rpm，紡絲液流動速率為0.5-10mL/h,電壓7_20kV，接收距離.8-30cm,紡絲0.5-15h,得到厚度25-250 μ m的疏松層膜； (10)靜電紡絲結束后，將電紡絲纖維膜浸泡在濃度為0.01%-3%的交聯劑乙醇溶液中交聯30min-12h，浸泡結束后在去離子水中浸洗5_10次，將紡絲膜在通風櫥中室溫放置2_7天，包裝消毒。
8.根據權利要求1所述的一種引導組織再生膜的制備方法，其特征在于制備雙層引導組織再生膜含有如下步驟: (1)將聚己內酯溶于有機溶劑中，室溫磁力攪拌6-24h，得到質量濃度為0.04-0.2g/mL的溶液A ;將可降解脂肪族聚酯溶于有機溶劑中，室溫磁力攪拌6-24h，得到質量濃度為.0.04-0.2g/mL的溶液B ;按一定體積比例將溶液A與溶液B充分混合，室溫磁力攪拌12h，得到聚合物質量濃度為0.04-0.2g/mL的溶液C，溶液C中聚己內酯與可降解脂肪族聚酯的質量比50/50-100/0 ;用溶液C進行靜電紡絲，以不銹鋼滾筒為接收裝置，滾筒轉動速率為.100-600rpm,紡絲液流動速率為0.5-10mL/h,電壓7_20kV，接收距離8_30cm，紡絲0.5_30h,得到厚度25-250 μ m的致密層膜； (2)將致密層膜鋪在平底容器底部，將疏松層的組成材料溶解于有機溶劑中，然后澆鑄在致密層膜的表面，將其在_60°C -20°C下冷凍6-12h后，放入真空干燥器中真空干燥.4-12h，即得雙層引導組織再生膜。
9.根據權利要 求6，7，8任意一種引導組織再生膜的制備方法，其特征在于其中所述的有機溶劑為六氟異丙醇、三氟乙醇、三氯甲烷、甲醇、二氯甲烷、N，N’ - 二甲基甲酰胺中的一種或幾種混合溶劑。
【文檔編號】A61L31/04GK103736153SQ201310745877
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】石銳, 田偉, 張立群, 薛佳佳, 陳大福 申請人:北京市創傷骨科研究所, 北京化工大學