一種新型抗菌複合生物材料的製備方法與流程

2023-05-18 20:24:11 7

本發明涉及一種新型抗菌複合生物材料的製備方法，特別是一種羥基磷灰石/殼聚糖/銀複合仿生水凝膠材料的製備方法。

背景技術：

應用於生物醫學工程的抗菌材料，要求其組成要能夠與生物組織的組成儘可能接近，羥基磷灰石(ha，ca10(po4)6(oh)2)是生物體內硬組織的主要成分，具有良好的生物相容性和生物活性，目前在臨床醫學上，已被廣泛應用於骨組織的修復與替代。如能將羥基磷灰石與抗菌劑結合製成複合材料，將會有效地減少在骨移植以及骨修復過程中所容易伴隨發生的感染現象。在抗菌劑方面，有著良好抗菌性能的金屬銀及銀離子廣受關注，金屬銀及銀離子的相關化合物一般是通過阻礙微生物的相關酶的合成、幹擾其dna的結合以及破壞微生物的蛋白質組成或細胞膜成分、破壞微生物的呼吸以及電子遷移等方式來起到殺菌作用的。殼聚糖是由甲殼素經n-脫乙醯化處理後得到，是目前發現的惟一天然鹼性多糖，具有良好的生物降解性和生物相容性，而且還具有選擇性促進表皮細胞生長、促進骨組織修復的獨特的生物活性。目前，針對磷酸鈣/殼聚糖複合生物陶瓷材料以及三維支架材料的研究較多，但當臨床中遇到需要快速進行骨骼填充、骨組織修復部位環境複雜，或需要進行微創骨修復治療時，以上材料就有了應用局限性，如能將羥基磷灰石、殼聚糖和銀結合起來製備成複合仿生水凝膠，則可以克服以上缺點，得到可適應複雜骨修復環境的、適宜微創手術應用的新型抗菌複合生物醫學材料。

技術實現要素：

本發明的目的是為了克服現有的磷酸鈣/殼聚糖型複合生物醫學材料的應用局限性，提供一種簡單有效的新型羥基磷灰石/殼聚糖/銀複合仿生水凝膠材料的製備方法。

按照本發明提供的技術方案，首先將殼聚糖用一定濃度的稀醋酸溶液溶解，將β-甘油磷酸鈉(β-gp，β-glycerophosphate)溶於適當的三蒸水中，將以上兩份溶液置於4℃的冰箱中過夜保存使其穩定，然後在持續攪拌下將適當量的羥基磷灰石粉末加入上述殼聚糖溶液中，冰浴，加入適當濃度的β-gp溶液，ph中性環境下，逐滴加入少量乙二醛(gl，glyoxal)，加入適量納米銀顆粒，攪拌並使其混合均勻，將以上混合溶液在37℃下過夜放置，形成水凝膠，將製備好的水凝膠保存於4℃的冰箱中。

本發明涉及一種新型羥基磷灰石/殼聚糖/銀複合仿生水凝膠的製備方法，採用了以下技術方案：

1、配製殼聚糖溶液：將殼聚糖按照一定比例溶於一定濃度的稀醋酸溶液中，混合均勻，將所得溶液置於4℃的冰箱中過夜保存使其穩定；

2、配製β-甘油磷酸鈉溶液：將β-甘油磷酸鈉(β-gp，β-glycerophosphate)溶於適當的三蒸水中混合均勻，將所得溶液置於4℃的冰箱中過夜保存使其穩定；

3、製備羥基磷灰石/殼聚糖混合溶液：在持續攪拌下將適當量的羥基磷灰石粉末加入上述第一步中的殼聚糖溶液中，充分攪拌一定時間，使其混合均勻；

4、羥基磷灰石/殼聚糖/銀複合仿生水凝膠的製備：冰浴的情況下，向上述第三步的β-磷酸三鈣/殼聚糖混合溶液中加入上述第二步中的適當濃度的β-gp溶液，ph中性環境下，逐滴加入少量乙二醛(gl，glyoxal)，加入適當量納米銀顆粒，攪拌使其混合均勻後，將以上混合溶液在37℃下過夜放置，形成水凝膠；

5、將上述第四步中所得到的水凝膠貯存於4℃的冰箱中，即可得到新型羥基磷灰石/殼聚糖/銀複合仿生水凝膠材料。

本發明所提供的新型羥基磷灰石/殼聚糖/銀複合仿生水凝膠材料的製備方法克服了現有的骨修復材料在需要快速進行骨骼填充、骨組織修復部位環境複雜，或需要進行微創骨修復治療時的應用局限性，本製備方法工藝簡單、成本低廉、合成安全，對於生物醫學工程領域具有重要應用價值。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。

一種新型羥基磷灰石/殼聚糖複合仿生水凝膠材料的製備方法，採用以下工藝步驟：

1、配製殼聚糖溶液：將殼聚糖按照1.0～2.0％(w/v)的比例溶於1.0～1.5％(v/v)的稀醋酸溶液中，混合均勻，將所得溶液置於4℃的冰箱中過夜保存使其穩定；

2、配製β-甘油磷酸鈉溶液：將β-甘油磷酸鈉(β-gp，β-glycerophosphate)0.5～0.7mol溶於4～7ml三蒸水中混合均勻，將所得溶液置於4℃的冰箱中過夜保存使其穩定；

3、製備羥基磷灰石/殼聚糖混合溶液：在持續攪拌下將1.0～2.0％(w/w)的羥基磷灰石粉末加入上述第一步中的殼聚糖溶液中，充分攪拌一定時間，使其混合均勻；

4、羥基磷灰石/殼聚糖/銀複合仿生水凝膠的製備：冰浴的情況下，向上述第三步的羥基磷灰石/殼聚糖混合溶液中加入上述第二步中的β-gp溶液，ph中性環境下，逐滴加入0.7～1.0ml乙二醛(gl，glyoxal)，加入4.0～5.0％(w/w)納米銀顆粒，攪拌使其混合均勻後，將以上混合溶液在37℃下過夜放置，形成水凝膠；

5、將上述第四步中所得到的水凝膠貯存於4℃的冰箱中，即可得到新型羥基磷灰石/殼聚糖/銀複合仿生水凝膠材料。