[发明专利]一种聚氨基酸封端的组织修补材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种聚氨基酸修饰的组织修补材料的制备方法，其特征在于，以去抗原处理后的脱细胞外基质材料为支架结构，经交联剂、封端剂处理后，复合生物活性物质。本发明利用封端剂处理，降低了交联剂的剩余毒性，形成共价键封端游离醛基等交联基团，形成的保护更稳定，提高了产品安全性和材料的抗钙化能力，同时聚阳离子封端使得材料表面可以通过氢键更好的吸附聚阴离子(透明质酸钠、硫酸软骨素等)使得材料的表面处理更稳定；最后在上述得到的材料表面修饰具有生物活性的多糖分子或生长因子，促进组织再生，最终得到一种具有一定强度和抗钙化的组织修复材料。

技术领域

本发明涉及一种聚氨基酸封端的组织修补材料及其制备方法，属于生物医用材料技术领域。

背景技术

生物医用材料是用于和生物系统结合、治疗或替换生物机体中的组织、器官或增进其功能的材料。脱细胞外基质材料是其中较为新颖的一类组织修补材料，主要由纤维胶原蛋白构成，还包含氨基葡聚糖和糖蛋白等，由于其出色的修复再生功能，逐渐被临床所接受，并在越来越多的组织修复手术中应用。随着脱细胞外基质材料的应用，其本身的降解快，组织转归过程中力学强度降低等问题也逐渐暴露，而经过交联后的材料明显增强了生物组织的结构强度和植入寿命。

目前该种材料的交联手段主要包括，化学交联和物理交联。物理交联虽然可以一定程度上实现交联的目的，但是由于其交联效率较低，通常不能取得较为理想的交联效果。化学交联一般采用双/多官能度的醛、异氰酸酯，双/多官能度环氧或EDC等试剂，通过偶联该种材料主要的活性基团是胶原蛋白中含有的游离氨基、羟基和羧基等达到交联的目的。目前比较成熟的交联剂主要以戊二醛和多官能环氧交联的材料为主。这两种交联剂都是与脱细胞外基质中的胶原蛋白中游离氨基产生化学反应，生成牢固的交联键达到目的。

然而无论是戊二醛还是环氧试剂处理材料后都存在残留和悬挂修饰的残端造成的材料毒性的问题。交联剂残留通过反复的清洗和工艺验证可以较为彻底的消除，但对于悬挂修饰后残端造成的材料的性的问题不是通过清洗可以解决的。与此同时经过处理的脱细胞外基质材料却对视了大量的可溶性蛋白，胶原的羧基和磷酸键暴露，为钙离子沉积提供了有利条件。钙盐沉积现象对于脱细胞外基质材料应用于组织修复时的影响有时是致命的。钙盐的沉积直接导致了材料的失效，并且需要再次手术进行处理。所以通常在交联改性技术后必须采用新型低毒性的封端试剂对材料进行处理，以达到材料性能更稳定，毒性更低，更安全的目的。

CN104667336B公开用了用同种异体真皮组织通过戊二醛处理后用甘氨酸等氨基酸溶液进行封端处理，降低戊二醛带来的毒性。CN102114269B公开了用人工生物瓣膜材料通过戊二醛处理后用异氰酸基和多元醇的溶液处理，进行抗钙化处理，并用PBS充分漂洗。处理材料的剩余毒性。CN102114270B公开了同样中国的微创公司用人工生物瓣膜材料分布进行处理，达到防钙化目的，材料先后进行氨基封端、羧基封端、羰基封端集技术离子竞争剂处理、游离醛基处理最后漂洗处理材料剩余毒性。然而，这些方法都存在一定缺陷：(1)单纯的清洗并不能完全去除交联剂带来的毒性问题；(2)复杂的封端处理可能带来新的毒性问题，且成本也很高；(3)单纯的氨基酸封端处理仅解决了游离醛基的问题，可能增加游离羧基的数量，而游离羧基的增多使得材料植入体内后钙化的问题依然严重；(4)目前的封端技术不能弥补已经失衡的材料表面羧基游离过多的问题。

发明内容

针对上述存在的技术缺陷，本申请提供了一种聚氨基酸修饰的组织修补材料及其制备方法。所得材料具有一定的生物力学特性，很好的生物相容性及降解性，保持了天然细胞外基质的三维结构，同时降低了处理过程带来的毒性风险，延缓钙盐沉积的组织修复材料。

本发明所述技术方案如下：

一种聚氨基酸修饰的组织修补材料的制备方法，以去抗原处理后的脱细胞外基质材料(ECM)为支架结构，经交联剂、封端剂分别浸泡处理后，复合生物活性物质。