[发明专利]一种溶菌酶与香菇多糖硫酸酯自组装修饰的聚乳酸材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医用材料和生物大分子自组装技术领域，特别是涉及一种溶菌酶与香菇多糖硫酸酯自组装修饰的聚乳酸材料及其制备方法。

背景技术

目前，聚乳酸材料已经成为生物医用材料中最受重视的材料之一，并且被广泛应用于组织工程支架、医用缝合线、药物控制释放载体等生物医用材料领域。然而，聚乳酸材料表面缺少生物活性基团，从而降低了其对生物体的相容性能。此外，普通的生物材料本身不具有抗菌性，植入人体后材料表面会出现细菌的黏附和繁殖，从而引发机体组织发生病变，这是导致相关组织感染和植入手术的失败的主要原因[Biomaterials, 1998, 19(7～9):851～859]。因此，如果使生物材料表面具有较好生物相容性的同时还具有抗菌活性，就能对植入材料引起的术后感染及其并发症起到有效控制和预防作用。

常用的生物材料表面修饰方法有表面化学接枝修饰、等离子表面改性以及表面层层自组装修饰等。近年来, 材料表面层层自组装的研究引起了人们的广泛关注，层层自组装技术（Layer-by-Layer self-assemble, LbL）是基于聚电解质阴阳离子所带正负电荷间相互作用的一种自组装超分子技术。该技术与其它生物材料表面修饰技术相比，具有一系列优点，例如：操作简单，制备条件温和，自组装分子的选择范围广泛等[Advanced Materials, 2006, 18, 3203]。并且，该方法可在常温水溶液中进行，因而有利于保持生物大分子的天然构象和生物活性。因此，该技术已成为生物医用材料表面功能设计的有效手段。

生物多糖是一种广泛存在于生物体中，具有特殊生理活性以及良好生物相容性的一类物质。目前，将生物多糖类物质固定在材料表面是改善生物医用材料的生物相容性和表面生物性能最为有效的途径之一。值得注意的是，在为数众多的生物多糖中，香菇多糖表现出十分显著的抗肿瘤、免疫调节、抗病毒、抗菌等多方面的生物活性[Applied Microbiology and Biotechnology, 2002, 60(3):258～274]。

此外，溶菌酶（lysozyme）是一种天然的抑菌剂，它广泛存在于人体的多种组织器官以及血液、汗液等分泌物中。这种酶是一种专门作用于微生物细胞壁的糖苷水解酶，它能通过破坏细胞壁中的N-乙酰胞壁酸（NAM）的1位碳原子和N-乙酰葡萄糖胺（NAG）的4位碳原子间的β-1,4糖苷键，使细菌的细胞壁分解，从而起到抑制细菌活性的作用[Bioprocess and Biosystems Engineering, 2009, 32:633～639]。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种溶菌酶与香菇多糖硫酸酯自组装修饰的聚乳酸材料及其制备方法，该方法制备的聚乳酸材料的表面具有良好的抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌活性，该材料表面的血液相容性也得到改善；同时该材料制备工艺较简单，反应迅速，易于控制，成本较低廉。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

一种溶菌酶与香菇多糖硫酸酯自组装修饰的聚乳酸材料，其特征在于：它由基材和修饰层组成，基材由表面氨基化的聚乳酸材料构成，修饰层是在所述基材的表面利用层层自组装技术进行表面修饰而得到；其中，修饰层中含有在所述基材表面交替层层自组装的溶菌酶和香菇多糖硫酸酯。

本发明先通过化学修饰方法制备香菇多糖硫酸酯，再利用氨基化反应使聚乳酸基材表面带上氨基基团，然后使基材表面带正电后，再通过表面层层自组装交替吸附溶菌酶和香菇多糖硫酸酯，从而构成修饰层；基材采用普通商用聚乳酸材料，其和修饰层构成所述的一种溶菌酶和香菇多糖硫酸酯自组装修饰的聚乳酸材料。

上述一种溶菌酶与香菇多糖硫酸酯自组装修饰的聚乳酸材料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1）香菇多糖硫酸酯衍生物的制备：

按香菇多糖: 二甲基亚砜: 吡啶: 氯磺酸＝（0.6～1.2）g:（50～100）mL: （9～18）mL:（3.7～7.4）mL，选取香菇多糖、二甲基亚砜、吡啶和氯磺酸，备用；