[发明专利]基于力生长因子E结构域24肽改性的聚乳酸材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于生物材料领域，特别涉及多肽改性聚乳酸材料。

背景技术

力生长因子是应力敏感型的生长因子。由受应力刺激的骨骼等组织中的Igf-1基因选择性剪接产生，具有刺激细胞表达细胞外基质，强化细胞外围基质的功能。在应力不足的条件下有望代替应力作用的角色刺激细胞表达细胞外基质。其羧基端E结构域的24肽(酪氨酸-谷氨酰胺-脯氨酸-脯氨酸-丝氨酸-苏氨酸-天冬酰胺-赖氨酸-天冬酰胺-苏氨酸-赖氨酸-丝氨酸-谷氨酰胺-精氨酸-精氨酸-赖氨酸-甘氨酸-丝氨酸-苏氨酸-苯丙氨酸-谷氨酸-谷氨酸-组氨酸-赖氨酸)具有促进肌肉肥大，成骨细胞和血管内皮细胞增殖，修复损伤的功能。因此力生长因子E结构域24肽可用于克服应力刺激不足的血管或骨组织再生和修复。但是单独的力生长因子E结构域24肽在体内半衰期短，不能达到长期作用的效果。这就需要寻找一种良好的支架材料。酸酐改性聚乳酸具有良好的生物相容性、生物可降解性，和可供进一步化学改性的基团。但是其缺少细胞识别的信号分子，不利于细胞的特异性识别和的细胞和材料进一步的相互作用，限制了它在组织工程领域的和医学领域的应用。申请号为02133814.0的中国发明专利，公开了一种二胺改性聚乳酸及其制备方法和用途，其结构特征为：其中A为D-乳酸或L-乳酸或D，L-乳酸，n＝250-18000，m＝2-6。该二胺改性聚乳酸具有优良的亲水性，在降解过程中呈中性，不表现酸致自加速体型降解特征，可能作为一种生物可降解的医用生物材料，并可进一步向其中引入多肽、胶原，成为一种有生物特异性的医用生物材料，尤其是组织工程材料。但是，该申请中并未详细指明该材料如何作为医用生物材料，及如何进一步引入多肽。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种生物材料，该生物材料接触角最小，吸水率高，亲水性好，为制备骨再生和血管再生材料提供了可能。

上述目的的实现方案为：

基于力生长因子E结构域24肽改性的聚乳酸材料，所述聚乳酸材料的分子式如I或II所示：

其中A为D-乳酸、L-乳酸和D，L-乳酸中的任一中，n＝100-20000，所述Ct24E-MGF为基于力生长因子E结构域24肽，其氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示。

其中，所述A为D，L-乳酸，n＝100-20000。

该生物材料是基于申请号为02133814.0的中国发明专利的后续研究，为马来酸酰改性聚乳酸进一步进行多肽修饰获得的生物活性更佳的基于力生长因子E结构域24肽改性的聚乳酸材料。该材料的静态水接触角最小，吸水率高，亲水性好。同未经多肽修饰的材料相比，其具有更高的增殖活力，更能促进成骨细胞的矿化。

本发明的目的之二在于提供所述基于力生长因子E结构域24肽改性的聚乳酸材料的制备方法，该方法操作简单，适用于大规模生产。

上述技术目的的实现方案为：

所述的基于力生长因子E结构域24肽改性的聚乳酸材料的制备方法，具体步骤为：以分子式如III马来酸酐改性聚乳酸和如SEQ ID NO：1所示的力生长因子E结构域24肽为原料，以DCC、EDC或EDC和NHS以质量比为1∶1的比例混合得缩合剂，在0-50℃条件下反应8-48小时，所述反应液加入过量水介质中，收集膜状沉淀物，所述膜状沉淀物为基于力生长因子E结构域24肽改性的聚乳酸材料；其中，DCC是指N，N’-二环己基碳二亚胺，EDC是指1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺，NHS是指1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺；

其中A为D-乳酸、L-乳酸和D，L-乳酸中的任一中，n＝100-20000。

进一步，将上述方法分为3个步骤，具体为：

1)将所述马来酸酐改性聚乳酸溶解于四氢呋喃中，加入所述生长因子E结构域24肽，搅拌均匀，得反应液A；

2)将缩合剂加入上述反应液中，在0-50℃条件下反应8-48小时，得反应液B；

3)将反应液B滴加入蒸馏水中，收集膜状沉淀物，所述膜状沉淀物为基于力生长因子E结构域24肽改性的聚乳酸材料；

上述反应体系中，所述马来酸酐改性聚乳酸浓度0.5-3克/10毫升，所述力生长因子E结构域24肽的浓度5-30毫克/10毫升，所述缩合剂的浓度45-75毫克/10毫升。

进一步，可将所得膜状沉淀物冷冻干燥。