超分子自组装法制备的双功能层胶原纤维复合硬脑膜

摘要

本发明公开了超分子自组装法制备的双功能层胶原纤维复合硬脑膜，其特点是应用超分子自组装技术，以流延法制的聚己内酯‑壳聚糖（PCL‑CS）复合膜为基膜，将PCL‑CS复合膜固定在玻璃反应器中间的凹槽处，再加入碳化二亚胺改性的胶原纤维分散液，将PCL‑CS复合膜浸没在胶原纤维分散液中，静置后冷冻干燥得到以PCL‑CS膜为芯层、碳化二亚胺改性胶原纤维自组装双外层的复合膜，再将复合膜反复清洗，后经冷冻干燥、玻璃平板挤压，制得双功能层胶原纤维复合硬脑膜。该硬脑膜具有良好的生物降解性能、生物相容性和力学性能，结构稳定且易于保存，具备合适的孔隙结构，能有效地防止脑粘连，能承受较高的颅内压力且防止脑脊液渗漏，可促进硬膜化进程，是理想的硬脑膜替代材料。

主权项

双功能层胶原纤维复合硬脑膜的制备方法，包括如下步骤：(1)聚己内酯‑壳聚糖复合基膜的制备：A)复合母液A的制备：将一定质量的聚己内酯固体颗粒，溶于体积百分数为70％的冰乙酸溶液中，常温搅拌30～60min，配制为质量体积百分浓度为4～10％的PCL溶液，即得复合母液A；B)复合母液B的制备：将一定质量的壳聚糖，溶于体积百分数为70％的冰乙酸溶液中，室温下搅拌4～8h，接着将搅拌好的溶液在8000～15000rpm下离心20～30min，除去底层少量不溶物，取上层真溶液，最终配制为质量体积百分浓度为2～4％的壳聚糖溶液，即得复合母液B；C)聚己内酯‑壳聚糖复合基膜，即PCL‑CS复合基膜的制备：将上述复合母液A和复合母液B按两溶液中所含溶质的质量比例为1～9∶9～1共混，室温下搅拌6～10h，配制为PCL‑CS复合溶液，接着采用流延成膜机流延成膜，而后通过微波干燥烘道，再置于25℃无菌恒温培养箱中干燥10‑20h，即得PCL‑CS复合基膜；(2)碳化二亚胺原位改性胶原纤维分散液的制备：将10重量份胶原纤维溶于2000体积份的0.1～0.5M的冰乙酸溶液中，4℃下搅拌24～72h，得到胶原纤维分散液，接着用1～10M氢氧化钠溶液调节胶原纤维分散液pH至4.5～5.5，接着向胶原纤维分散液中加入乙醇，使得胶原纤维分散液中乙醇的最终体积百分数为50～80％，室温下加入50～100mM 2‑吗啉乙磺酸处理45～90min，接着加入0.4～3重量份N‑羟基琥珀酰亚胺和1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，室温下搅拌反应16～24h，即得碳化二亚胺原位改性的胶原纤维分散液；(3)超分子自组装法双功能层胶原纤维复合硬脑膜的构建：将上述制备好的PCL‑CS复合膜固定在功能化玻璃反应器中间的凹槽处，再加入上述制备的碳化二亚胺原位改性的胶原纤维分散液，将PCL‑CS复合膜完全浸没在胶原纤维分散液中，4℃下静置反应10～24h，冷冻干燥后即得以PCL‑CS膜为芯层、碳化二亚胺改性胶原纤维自组装膜为双外层的复合膜；接着将复合膜分别浸渍在磷酸缓冲液和无水乙醇中反复漂洗5～8次，最终将复合膜经冷冻干燥，恒温恒湿试验箱中静置24～48h，玻璃平板挤压，剂量为6～30KGy/h⁶⁰Co所产生的γ射线消毒灭菌，成型包装，即制得的双功能层胶原纤维复合硬脑膜；所制得的双功能层胶原纤维复合硬脑膜主要含有超分子自组装胶原纤维膜和聚己内酯‑壳聚糖复合膜，其关键性能指标如下：外观：表面柔软、洁白、柔顺、不易破裂；厚度：总厚度为2～3mm，其中PCL‑CS复合膜的厚度为0.6～1.0mm；膨胀压力：≤1.24g/cm²；抗压刚度：2.37～3.7g/cm²/单位应变；抗牵拉强度：持续15s施加15N拉力时不断裂；孔隙率：应不小于70％；孔径：应不大于200μm；细胞毒性：细胞毒性反应不大于1级；无菌试验：无菌；致敏试验：无迟发性超敏反应；皮内反应试验：原发性刺激指数PII<0.4。