專利名稱：一種具有抗感染性的復(fù)合組織工程支架材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組織工程支架材料，尤其是涉及一種具有抗感染性的復(fù)合組織工
程支架材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
自19世紀(jì)以來，骨移植術(shù)一直致力于修復(fù)由于創(chuàng)傷、腫瘤、感染所造成的大范圍 骨缺損，以恢復(fù)肢體功能。但該方法存在許多問題，如免疫排斥及供體組織及器官的短缺。 組織工程化骨的目標(biāo)是利用干細(xì)胞或成骨細(xì)胞與生物支架材料進(jìn)行復(fù)合，從而使病損的骨 組織能夠修復(fù)與再生。支架材料一方面可作為信號分子或細(xì)胞的載體，將其運(yùn)送至缺損位 置，另一方面也是新骨生長所必須的基質(zhì)。 良好的支架材料應(yīng)當(dāng)具有良好的生物相容性和功能修復(fù)性，同時具有可吸收性。 其特點是對應(yīng)于組織重建動力學(xué)的可控的降解吸收率。材料表面的物化性質(zhì)，如潤濕性、表 面自由能、電荷和形貌，應(yīng)調(diào)整到適合于細(xì)胞粘附、增殖、分化。此外，支架材料作為新骨生 長的基質(zhì)還應(yīng)當(dāng)具有類似于天然骨組織的力學(xué)參數(shù)以及高孔隙率。目前骨組織工程支架 材料大多為聚合物，如L-聚乳酸(L-polylactic acid， PLA)、聚羥基乙酸(polyglycolic acid， PGA)及其共聚物等，但其植入體內(nèi)后降解慢，并與周圍組織有免疫排斥反應(yīng)，可引起 淋巴細(xì)胞浸潤和吞噬反應(yīng)。另一類支架材料為生物陶瓷，如羥基磷灰石(hydroxy即atite， HA)、磷酸三鈣(tricalcium phosphate, TCP)、鈣磷陶瓷(HA/TCP)及珊瑚轉(zhuǎn)化的羥基磷灰 石(coralhydroxy即atite， CHA)等。但這類材料疲勞強(qiáng)度較低，剛性和脆性較高，孔隙率 低，難于加工。 申請?zhí)枮?00410094895. 6的中國發(fā)明專利申請公開一種采用溶膠_凝膠法與冷 凍干燥法制備的三維多孔組織工程支架材料，所制備的支架具有良好的生物活性和生物降 解性，適合于骨/軟骨組織的再造。但是當(dāng)將上述的支架材料用于開放性(或感染性)骨 缺損的治療時，由于有致病菌的殘留，可能會引發(fā)感染并導(dǎo)致手術(shù)失敗。 一般常采用注射抗 生素等全身用藥方法來解決上述問題。但是，全身用藥難以在損傷局部達(dá)到有效抗菌濃度， 并可引發(fā)嚴(yán)重的副作用，所以難以起到有效抗感染作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種具有抗感染性的復(fù)合組織工程支架材料及其制備方 法，可用于開放性骨組織缺損的治療。 本發(fā)明所述具有抗感染性的復(fù)合組織工程支架材料為抗生素微球_明膠_硅氧烷 三維多孔組織工程支架材料，由抗生素微球、明膠、3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷 (GPSM)和鈣鹽復(fù)合而成，各組分配比按質(zhì)量分?jǐn)?shù)為明膠l，抗生素微球O.Ol 0. 1，3_(2， 3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷O. 5 1.5，鈣鹽0.01 0. 2。 本發(fā)明所述具有抗感染性的復(fù)合組織工程支架材料的制備方法，包括以下步驟
1)將凍干的抗生素微球分散在酸溶液中，然后加入明膠，溶解后得到溶液A ;
2)在溶液A中加入鈣鹽得到溶液B ;
3)在溶液B中加入GPSM，混合得溶液C ; 4)將溶液C注入模具中，經(jīng)溶膠-凝膠過程，得抗生素微球-明膠-硅氧烷凝膠；
5)向裝有抗生素微球-明膠-硅氧烷凝膠的模具中注入氨水溶液，浸泡凝膠，脫 模，清洗； 6)采用冷凍_凍干法對抗生素微球_明膠_硅氧烷凝膠處理，凍干后得到具有不 同孔徑分布的抗生素微球_明膠_硅氧烷三維多孔組織工程支架材料。
在步驟i)中，按質(zhì)量比，抗生素微球明膠最好為(o.oi o. i) : i，所述酸最好
為乙酸、甲酸、鹽酸等中的至少一種，溶液A的固含量為5% 16.5%。
在步驟2)中，按質(zhì)量比，鈣鹽明膠最好為(o. oi o. 2) : i ;所述鈣鹽為可溶
性鈣鹽，最好選自硝酸鈣，硫酸鈣或氯化鈣等。 在步驟3)中，按質(zhì)量比，GPSM :明膠最好為(0.5 1.5) : l，所述混合的溫度最 好為40 60°C。 在步驟4)中，所述溶膠_凝膠過程的溫度最好為40 60°C 。 在步驟5)中，所述氨水溶液的濃度最好為0. 5 3M，所述浸泡凝膠的溫度最好為
20 4(TC，浸泡凝膠的時間最好為8 24h，所述清洗最好用去離子水清洗。 在步驟6)中，所述采用冷凍_凍干法對抗生素微球_明膠_硅氧烷凝膠處理最好
先在-20 -S(TC下冷凍，所述凍干的溫度最好為-80 -200°C。 可根據(jù)需要將三維多孔組織工程支架材料裁成所需形狀和尺寸，滅菌后包裝備 用。 所述抗生素微球為抗生素_明膠_硅氧烷微球，具體制備方法如下 6)制備明膠含量為0.5% 1.5%的酸溶液；所述酸為甲酸、乙酸、鹽酸等中的至
少一種； 7)在明膠的酸溶液中加入3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，于40 60°C 溫度下攪拌3 5天；3-(2，3_環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷與明膠的質(zhì)量比為(0. 5
1. 5): 1 ;8)按質(zhì)量比抗生素明膠為(0. 1 2) : 1加入抗生素，攪拌溶解；9)按質(zhì)量比吐溫-80 :明膠為(0. 5 5) : 1加入吐溫-80，攪拌10 20min，滴
加20wt^的硫酸鈉溶液，直至溶液顏色由無色變?yōu)槌霈F(xiàn)乳光，停止滴加； 10)繼續(xù)攪拌20 24h，獲得抗生素_明膠_硅氧烷微球溶液，清洗后常規(guī)凍干保存。 本發(fā)明將抗生素緩釋微球與三維多孔組織工程支架材料進(jìn)行復(fù)合，在保證整體材 料具有良好的生物活性、生物降解性的同時，為支架提供了抗感染能力?？股鼐忈屛⑶蛲?過抗生素釋放行為，使支架材料植入部位的抗生素濃度維持在一定水平，即抑制了細(xì)菌生 長又不會對機(jī)體造成損傷，從而防止了感染的發(fā)生。所制備的復(fù)合抗生素緩釋微球的三維 多孔組織工程支架材料，孔徑范圍在100 300ym，該支架材料可用于骨缺損的修復(fù)，在支 持骨組織重建的同時，提高了機(jī)體于植入部位抵抗感染的能力，增加了支架材料使用的安 全性與成功率。


圖1為硫酸慶大霉素、明膠_硅氧烷微球、硫酸慶大霉素_明膠_硅氧烷微球的紅 外譜圖。在圖1中，橫坐標(biāo)為波數(shù)Wave皿mber/cm—、縱坐標(biāo)為透射率Transmittance/X;其 中曲線a為硫酸慶大霉素，曲線b為明膠-硅氧烷微球，曲線c為硫酸慶大霉素_明膠_硅 氧烷微球。 圖2為抗生素微球的透射電鏡圖。在圖2中，標(biāo)尺為500nm。 圖3為抗生素緩釋微球的釋藥曲線。在圖3中，橫坐標(biāo)為時間Time (hr)，縱坐標(biāo)為 藥物釋放率Drug Release (% )。 圖4為抗生素緩釋微球_明膠_硅氧烷三維多孔組織工程支架材料的掃描電鏡照 片。在圖4中，標(biāo)尺為100iim。 圖5為支架材料在模擬體液中浸泡4天的掃描電鏡圖片。在圖5中，標(biāo)尺為10 i！ m。
圖6為支架材料的抑菌圈實驗圖。 圖7為兔顱骨CT圖，其中a， b， c為植入支架材料組，d， e， f為不植入材料的空白 對照組。箭頭部位為顱骨缺損區(qū)域。a，d為術(shù)前兔顱骨CT圖；b，e為術(shù)后l個月兔顱骨CT 圖；c， f為術(shù)后5個月后的兔顱骨CT圖。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 實施例1 1 、制備抗生素緩釋微球 采用沉淀法利用3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(GPSM)交聯(lián)，硫酸鈉作為 沉淀劑，制備粒徑大小在500nm左右的抗生素-明膠-硅氧烷微球溶液
(1)用20mL 0. 1M的鹽酸溶液溶解明膠粉末0. 2g，然后加入0. lg 3-(2，3-環(huán)氧丙 氧)丙基三甲氧基硅烷，4(TC下攪拌96h; (2)依次加入硫酸慶大霉素(GS)和吐溫-SO，硫酸慶大霉素(GS)/明膠為(質(zhì)量 比)1/1 ; (3)逐滴加入20wt^的Na2S04溶液約9mL，直至溶液由透明變?yōu)槿楣鉅睿⒗^續(xù)攪 拌24h，得到硫酸慶大霉素_明膠_硅氧烷微球溶液； (4)將微球溶液離心15min，純凈水清洗兩次，常規(guī)凍干得到硫酸慶大霉素_明 膠-硅氧烷微球粉末。 以紅外光譜進(jìn)行表征，如圖1所示。硫酸慶大霉素的紅外譜圖中的3450cm—1處有 一寬峰，歸屬于-OH的伸縮振動，1628cm—1處的峰應(yīng)歸屬于_NH2彎曲振動，-NH的彎曲振動峰 出現(xiàn)在1550cm—1處，C-O-C的伸縮振動峰出現(xiàn)在1124cm—1與1060cm—1處。這些吸收峰都是 硫酸慶大霉素的特征吸收峰。明膠-硅氧烷微球的紅外譜圖中的1637cm—1處為C = 0的伸 縮振動峰，1384cm—1處則為-CH3的對稱伸縮振動吸收峰，這些吸收峰來自于明膠。1117cm—1 處的Si-O-Si的伸縮振動吸收峰則來自于GPSM。硫酸慶大霉素_明膠_硅氧烷微球的紅外 譜圖中出現(xiàn)了硫酸慶大霉素中C-O-C于1124cm—工處的特征吸收峰以及明膠-硅氧烷復(fù)合物 于1117cm—1處Si-O-Si的特征吸收峰。說明硫酸慶大霉素已經(jīng)和明膠-硅氧烷微球良好結(jié) 合，形成復(fù)合物。對得到的材料應(yīng)用透射電鏡分析的結(jié)果顯示抗生素微球直徑在500nm左右(圖2)。 2、制備硫酸慶大霉素緩釋微球_明膠_硅氧烷三維多孔支架材料 (1)用20mL 1M的乙酸溶液溶解硫酸慶大霉素緩釋微球0. lg，向上述溶液中加入
2g明膠，40 6(TC下攪拌溶解； (2)依次加入硝酸鈣和GPSM，其中硝酸鈣/明膠為(質(zhì)量比)0. 2/1 ;GPSM/明膠為 (質(zhì)量比)O. 5/1 ; (3)上述溶液充分混合4h，至完全均勻(沒有分相)，然后倒入5cm X 8cm的模 具中，封口 ，于4(TC恒溫箱中進(jìn)行溶膠_凝膠反應(yīng)，24h后取出，得到硫酸慶大霉素緩釋微 球-明膠-硅氧烷凝膠； (4)向上述模具中加入lM的氨水溶液20mL，在4(TC下放置16h，脫模，然后用蒸餾 水沖洗直至中性； (5)將處理后的凝膠于-S(TC預(yù)冷凍72h， -200°〇下冷凍干燥24h，凍干后即得到硫 酸慶大霉素緩釋微球_明膠_硅氧烷三維多孔支架材料。
3 、掃描電鏡形貌表征分析 對得到的材料應(yīng)用掃描電鏡分析表面形貌，孔形態(tài)和孔分布，如圖4，得到的三維 多孔組織工程支架材料孔大小分布在50 200ym，且孔的分布均勻、連通，孔壁上可觀察 到硫酸慶大霉素緩釋微球。
4、體外釋藥實驗 對硫酸慶大霉素緩釋微球_明膠_硅氧烷三維多孔支架材料進(jìn)行體外釋藥實驗。 取1 X lcm大小的支架材料用3ml pH 7. 4的PBS緩沖溶液于37"浸泡，分別于第0. 5h， lh， 2h， 4h， 6h， 12h， 24h， 48h， 72h， 120h， 168h， 360h取出浸泡液測試，并更換新的浸泡液。浸泡液 取出后置于50ml容量瓶中，加入濃硫酸5. Oml， IO(TC水浴30min，冷卻，加水至約40ml，放 冷，再加水至刻度搖勻放冷，空白材料浸泡液處理后做對照，用紫外在232. Onm處測定吸收 值，測得硫酸慶大霉素的濃度。圖3為硫酸慶大霉素緩釋微球-明膠-硅氧烷三維多孔支 架材料在37°C、pH為7. 40的PBS介質(zhì)中的藥物釋放行為。由圖可見，硫酸慶大霉素在24h 內(nèi)突釋，可大量殺死細(xì)菌，此后釋放速率趨于緩慢，可維持穩(wěn)定的釋放以持續(xù)抑菌。
5、生物活性測試 對得到的材料進(jìn)行生物活性測試。將制備的材料取出lcmM本積大小的樣品浸泡 在裝有20mL模擬體液(SBF溶液)的密封聚PET瓶中，36. 5。C恒溫放置，分別于浸泡1天、3 天、7天和14天后取出試樣，期間每隔48h用新鮮的SBF溶液更換浸泡溶液。浸泡結(jié)束后，將 取出的試樣用去離子水沖洗數(shù)遍，以阻止SBF和試樣繼續(xù)反應(yīng)，然后在37t:下晾干至恒重。 然后，采用SEM觀察其表面的形貌(圖5)，如圖可見，硫酸慶大霉素緩釋微球-明膠-硅氧 烷三維多孔支架材料在模擬體液中浸泡后，羥基磷灰石沉積在其表面，因此該材料具有良 好的生物活性。
6、動物實驗 將兔子用3%的戊巴比妥鈉耳緣靜脈注射麻醉，切開其顱骨外側(cè)皮膚，暴露其顱骨 面，并用手術(shù)刀與止血鉗制做直徑大約為lcm的缺口 ，將硫酸慶大霉素緩釋微球_明膠_硅 氧烷三維多孔支架材料植入其缺損部位，另一組同樣用手術(shù)刀與止血鉗制做直徑大約為 lcm的缺口，但不植入材料，做為空白對照組。分別于術(shù)后一個月和五個月將兔子用乙醚麻醉，并用美國GE公司lightspeed64排CT機(jī)做CT圖。結(jié)果如圖7所示a，b，c為植入支架材料組，d， e， f為空白對照組(箭頭所指處為顱骨缺損處)。a， d為術(shù)前兔顱骨CT圖；b， e為術(shù)后一個月兔顱骨CT圖；c， f為術(shù)后5個月后的兔顱骨CT圖。由CT圖可見植入材料組的兔顱骨愈合較空白對照組效果好，說明此種支架材料可作為應(yīng)用于骨組織工程修復(fù)的良好的支架材料。
實施例2 用20mL 0. 1M的鹽酸溶液溶解硫酸慶大霉素緩釋微球0. 05g，向上述溶液中加入2g明膠，6(TC下攪拌溶解。再依次加入硝酸鈣和GPSM，其中硝酸鈣/明膠為(質(zhì)量比)O. 05/1 ;GPSM/明膠為(質(zhì)量比)1/1。上述溶液充分混合2h，至完全均勻(沒有分相)，然后倒入5cmX 8cm的模具中，封口 ，于4(TC恒溫箱中進(jìn)行溶膠-凝膠反應(yīng)，1天后取出，得到硫酸慶大霉素緩釋微球_明膠_硅氧烷凝膠。向上述模具中加入1M的氨水溶液20mL，在4(TC下放置16h，然后用蒸餾水沖洗直至中性。將處理后的凝膠置于-2(TC預(yù)冷凍72h，之后常規(guī)冷凍干燥24h，凍干后即得到硫酸慶大霉素緩釋微球-明膠-硅氧烷三維多孔支架材料。 實施例3 用20mL 0. 1M的鹽酸溶液溶解硫酸慶大霉素緩釋微球0. lg，向上述溶液中加入2g明膠，5(TC下攪拌溶解。再依次加入硝酸鈣和GPSM，其中硝酸鈣/明膠為(質(zhì)量比)O. 1/1 ;GPSM/明膠為(質(zhì)量比)1/1。上述溶液充分混合2h，至完全均勻(沒有分相)，然后倒入5cmX 8cm的模具中，封口 ，于4(TC恒溫箱中進(jìn)行溶膠-凝膠反應(yīng)，1天后取出，得到硫酸慶大霉素緩釋微球_明膠_硅氧烷凝膠。向上述模具中加入1. 5M的氨水溶液20mL，在4(TC下放置16h，然后用蒸餾水沖洗直至中性。將處理后的凝膠置于-2(TC預(yù)冷凍72h，之后常規(guī)冷凍干燥24h，凍干后即得到硫酸慶大霉素緩釋微球_明膠_硅氧烷三維多孔支架材料。
實施例4 用20mL 0. 1M的鹽酸溶液溶解硫酸慶大霉素緩釋微球0. 05g，向上述溶液中加入2g明膠，55t:下攪拌溶解。再依次加入硝酸鈣和GPSM，其中硝酸鈣/明膠為(質(zhì)量比)O. 1/1 ;GPSM/明膠為(質(zhì)量比)1.5/l。上述溶液充分混合2h，至完全均勻(沒有分相)，然后倒入5cmX8cm的模具中，封口 ，于4(TC恒溫箱中進(jìn)行溶膠-凝膠反應(yīng)，1天后取出，得到硫酸慶大霉素緩釋微球_明膠_硅氧烷凝膠。向上述模具中加入2M的氨水溶液20mL，在4(TC下放置16h，然后用蒸餾水沖洗直至中性。將處理后的凝膠置于_201:預(yù)冷凍72h，之后常規(guī)冷凍干燥24h，凍干后即得到硫酸慶大霉素緩釋微球-明膠-硅氧烷三維多孔支架材料。 實施例5 8
抗菌性能評價 硫酸慶大霉素緩釋微球-明膠-硅氧烷三維多孔支架材料的制備方法同實施例1，對所制備的材料的抗菌性能通過抑菌圈實驗與滅菌率實驗來評價。將支架材料滅菌后，使用打孔器制作為直徑為7mm，高2mm的圓柱形樣品。無慶大霉素及微球的空白支架材料作為陰性對照。挑取大腸桿菌(E.coli， DH5a)菌落，加入5mL LB液體培養(yǎng)基，37。C條件下，250rpm振蕩培養(yǎng)箱中過夜培養(yǎng)，密度為1 X 106cfu/mL菌液用于材料的抗菌性能評價試驗。
(1)抑菌圈實驗
抑菌圈實驗，即瓊脂擴(kuò)散件側(cè)(agar diffusion test,ADT)，可用來定性地評價材料抗菌性能。首先，將40iiL菌液均勻平鋪在LB固體培養(yǎng)基表面，材料樣品分散置于培養(yǎng)基上。然后，將培養(yǎng)皿置于恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，于37t:條件下培養(yǎng)24h。培養(yǎng)結(jié)束后，用游標(biāo)卡尺測量材料樣品周圍抑菌范圍的直徑(Dh/mm)。為保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，每隔120。沿不同的方向，對每個材料樣品的抑菌范圍直徑測量3次，每種抗菌材料各取3個樣品進(jìn)行抑菌圈實驗，數(shù)據(jù)取各樣品抑菌范圍的平均值。材料抑菌圈大小應(yīng)該減去材料直徑的(Ds/mm)大小。抑菌圈大小(mm) = (Dh-Ds)Xl/2，結(jié)果見表l。
(2)滅菌率測試 對得到的材料進(jìn)行滅菌率測試。根據(jù)滅菌率試驗，80 ii L菌濃度為1 X 106cfu/mL的大腸桿菌DH5a與支架材料接觸培養(yǎng)，37t:條件下培養(yǎng)24h。沖洗下材料上的菌液，進(jìn)行稀釋計數(shù)。滅菌濾的計算方法為滅菌率=(培養(yǎng)前的菌數(shù)-培養(yǎng)后的菌數(shù))/(培養(yǎng)前的菌數(shù))xl00%。在與細(xì)菌共培養(yǎng)24h后，硫酸慶大霉素緩釋微球_明膠_硅氧烷三維多孔支架材料對于細(xì)菌的生長抑制十分明顯，細(xì)菌的活菌落數(shù)都減少了 90%左右。而細(xì)菌與無載藥微球復(fù)合的支架材料共培養(yǎng)2處后，細(xì)菌的活菌落數(shù)增加了大約75.75% (表l)。圖6為支架材料周圍的抑菌圈照片，由圖可見，不同配比的硫酸慶大霉素緩釋微球-明膠-硅氧烷三維多孔支架材料周圍有明顯的抑菌圈出現(xiàn)(材料I、 II和III)，而無載藥微球復(fù)合
的支架材料iv則未出現(xiàn)抑菌圈，因此復(fù)合有載藥微球的明膠-硅氧烷多孔支架材料具有良
好的抗菌性能。 表1支架材料的抗菌性能
樣品組分抑菌圈直徑材料滅菌率
fCa4(%)
實施例5 (支架I)0.50o週0.0360.043±0.46(98.50±0.05)
實施例6 (支架II)0.50.060.0240.0365.83±0.41(99.86±0.005)
實施例7 (支架III)0.50.0600.0368.25±0.27(99.86±0.035)
實施例8 (支架IV)0.5000.0360(-75.75±3.988) 表中％為GPSM與(明膠+GPSM)的質(zhì)量比，2fes為硫酸慶大霉素與(硫酸慶大霉素+明膠+GPSM)的質(zhì)量比，3&為載藥微球與(明膠+載藥微球)的質(zhì)量比，，a為硝酸鈣與(明膠+硝酸鈣+GPSM)的質(zhì)量比。
權(quán)利要求
一種具有抗感染性的復(fù)合組織工程支架材料，其特征在于為抗生素微球-明膠-硅氧烷三維多孔組織工程支架材料，由抗生素微球、明膠、3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和鈣鹽復(fù)合而成，各組分配比按質(zhì)量分?jǐn)?shù)為明膠1，抗生素微球0.01～0.1，3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.5～1.5，鈣鹽0.01～0.2。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種具有抗感染性的復(fù)合組織工程支架材料的制備方法，其特 征在于包括以下步驟1) 將凍干的抗生素微球分散在酸溶液中，然后加入明膠，溶解后得到溶液A ;2) 在溶液A中加入鈣鹽得到溶液B ;3) 在溶液B中加入3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，混合得溶液C;4) 將溶液C注入模具中，經(jīng)溶膠-凝膠過程，得抗生素微球_明膠_硅氧烷凝膠；5) 向裝有抗生素微球-明膠-硅氧烷凝膠的模具中注入氨水溶液，浸泡凝膠，脫模，清洗；6) 采用冷凍_凍干法對抗生素微球_明膠_硅氧烷凝膠處理，凍干后得到具有不同孔 徑分布的抗生素微球_明膠_硅氧烷三維多孔組織工程支架材料。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種具有抗感染性的復(fù)合組織工程支架材料的制備方法，其特 征在于在步驟l)中，按質(zhì)量比，抗生素微球明膠為0.01 0. 1 : 1，所述酸為乙酸、甲酸、鹽酸中的至少一種。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種具有抗感染性的復(fù)合組織工程支架材料的制備方法，其特征在于在步驟2)中，按質(zhì)量比，鈣鹽明膠為o.oi 0.2 : i。
5. 如權(quán)利要求2或4所述的一種具有抗感染性的復(fù)合組織工程支架材料的制備方法， 其特征在于在步驟2)中，所述鈣鹽為可溶性鈣鹽，所述可溶性鈣鹽選自硝酸鈣，硫酸鈣或 氯化鈣。
6. 如權(quán)利要求2所述的一種具有抗感染性的復(fù)合組織工程支架材料的制備方法，其 特征在于在步驟3)中，按質(zhì)量比，3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷明膠為0.5 1.5 : 1，所述混合的溫度為40 60。C。
7. 如權(quán)利要求2所述的一種具有抗感染性的復(fù)合組織工程支架材料的制備方法，其特 征在于在步驟4)中，所述溶膠-凝膠過程的溫度為40 60°C。
8. 如權(quán)利要求2所述的一種具有抗感染性的復(fù)合組織工程支架材料的制備方法，其特 征在于在步驟5)中，所述氨水溶液的濃度為0. 5 3M，所述浸泡凝膠的 溫度為20 40°C ， 浸泡凝膠的時間為8 24h，所述清洗用去離子水清洗。
9. 如權(quán)利要求2所述的一種具有抗感染性的復(fù)合組織工程支架材料的制備方法，其特 征在于在步驟6)中，所述采用冷凍-凍干法對抗生素微球-明膠-硅氧烷凝膠處理是先 在-20 _80"下冷凍，所述凍干的溫度為-80 -200°C。
10. 如權(quán)利要求2所述的一種具有抗感染性的復(fù)合組織工程支架材料的制備方法，其 特征在于所述抗生素_明膠_硅氧烷微球的制備方法如下1) 制備明膠含量為0.5% 1.5%的酸溶液；所述酸為甲酸、乙酸、鹽酸中的至少一種；2) 在明膠的酸溶液中加入3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，于40 6(TC溫度下 攪拌3 5天；3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷與明膠的質(zhì)量比為0.5 1.5 : 1;3) 按質(zhì)量比抗生素明膠為o. i 2 : i加入抗生素，攪拌溶解；4) 按質(zhì)量比吐溫-80 :明膠為O. 5 5 : 1加入吐溫-80，攪拌10 20min，滴加 20wt%的硫酸鈉溶液，直至溶液顏色由無色變?yōu)槌霈F(xiàn)乳光，停止滴加；5) 繼續(xù)攪拌20 24h，獲得抗生素_明膠_硅氧烷微球溶液，清洗后常規(guī)凍干保存。
全文摘要
一種具有抗感染性的復(fù)合組織工程支架材料及其制備方法，涉及一種組織工程支架材料。提供一種具有抗感染性的復(fù)合組織工程支架材料及其制備方法。為抗生素微球-明膠-硅氧烷三維多孔組織工程支架材料，由抗生素微球、明膠、3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和鈣鹽復(fù)合而成。將凍干的抗生素微球分散在酸溶液中，加入明膠溶解后得溶液A，再加入鈣鹽得溶液B，加入GPSM，混合得溶液C；將溶液C注入模具中，經(jīng)溶膠-凝膠得抗生素微球-明膠-硅氧烷凝膠；向裝有抗生素微球-明膠-硅氧烷凝膠的模具中注入氨水溶液，浸泡凝膠，脫模，清洗；采用冷凍-凍干法對抗生素微球-明膠-硅氧烷凝膠處理，凍干后即得產(chǎn)物。
文檔編號A61L27/54GK101698115SQ20091011275
公開日2010年4月28日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者任磊, 王俊, 王軍, 王林 申請人:廈門大學(xué)