豬真皮基質(zhì)-氧化羧甲基殼聚糖-羥基磷灰石口腔修復材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及豬真皮基質(zhì)-氧化羧甲基殼聚糖-羥基磷灰石口腔修復材料及其制備方法，屬于口腔醫(yī)用材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]脫細胞真皮基質(zhì)(ADM)主要成分是膠原纖維，它是膠原的聚集體結(jié)構(gòu)，與膠原相比，其同樣具有良好的生物相容性和低抗原性，又能激活細胞的特性基因表達，可細胞化與血管化，有利于細胞的黏附與生長，同時與以膠原為原料的復合材料相比，ADM的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性決定了其更好的力學性能、降解吸收性、耐化學試劑性等。經(jīng)過冷凍干燥，ADM已除去大部分抗原成分，同時其三維構(gòu)架，可通過空間誘導更好地進行口腔修復(但年華，但衛(wèi)華，曾睿，等.碳化二亞胺改性脫細胞豬真皮基質(zhì)的性能研究[J].功能材料，2007,8(38): 1389-1392)0Fowler EB等在2000年最早報道了ADM應用于口腔修復，ADM復合脫礦凍干骨防止牙槽嵴萎縮，實驗發(fā)現(xiàn)ADM具有良好的抗感染能力，生物相容性好，誘導骨再生能力好(FowlerEB, Breault LG, Rebitski G.Ridge preservat1n utilizing an acellular dermalallograft and demineralized freeze-dried bone allograft: Part Π.1mmediateendosseous implant placement[J].J Per1dontol, 2000, 71(8): 1360-1364)。但其在應用于臨床時，仍然存在力學性能較差，抗原性以及生物性降解過快等問題，因此常需對ADM進一步交聯(lián)改性來提高其使用性能。
[0003]目前采用較多的交聯(lián)改性方法主要有戊二醛交聯(lián)、碳化二亞胺交聯(lián)、京尼平交聯(lián)、環(huán)氧化合物交聯(lián)等，但這些交聯(lián)劑或多或少仍然存在潛在的生物毒性，且改性效果有限(HuY., Liu L., Gu Z., et al.Modificat1n of collagen with a natural derivedcross-linker, alginate dialdehyde[J].Carbohydrate Polymers,2014,102(15):324-332 )。羧甲基殼聚糖是一種水溶性殼聚糖衍生物，羧甲基基團的存在有利于后期羥基磷灰石的仿生礦化，同時氧化羧甲基殼聚糖具有適宜可控的分子量，良好的水溶性，較高的反應活性，可對豬真皮基質(zhì)進行接枝改性，原位交聯(lián)，提高豬真皮基質(zhì)的力學性能、穩(wěn)定性以及生物降解性，同時氧化羧甲基殼聚糖也具備了羧甲基殼聚糖的相關(guān)性能，根據(jù)協(xié)同理論，本發(fā)明的復合材料也具有抗氧化性、一定的抗菌抑菌性、促進傷口愈合等性能；
人體天然牙的無機物以納米級羥基磷灰石針晶為主要成分。生物礦化是通過有機大分子和無機離子在界面處的相互作用，從分子水平控制無機礦物相的析出，從而使生物礦物具有特殊的多級結(jié)構(gòu)和組裝方式，其通過在細胞內(nèi)或細胞外介質(zhì)中不斷積累鈣和磷酸根離子，達到一定過飽和度時，在基質(zhì)蛋白質(zhì)中形成原始晶核，而后成長并與基體一起構(gòu)成硬組織。本發(fā)明采用預處理與人體生理體液仿生礦化相結(jié)合的方法，引入了具有生物活性的羥基磷灰石，與人體天然牙的成分相似，有利于口腔的再生修復。
[0004]與現(xiàn)今同類口腔修復材料相比，本發(fā)明的口腔修復材料在成分上與人體天然牙類似，同時具有良好的生物相容性、一定的抗菌抑菌性以及適宜可控的降解吸收性，制備操作簡單，在口腔修復領(lǐng)域具有良好的應用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為口腔醫(yī)用材料領(lǐng)域提供一種口腔修復材料模擬人體天然牙的化學組成，為口腔再生修復提供良好的外界環(huán)境。本發(fā)明的口腔修復材料具有優(yōu)良的生物相容性、一定的抗菌抑菌性以及適宜可控的降解吸收性，制備操作簡單，具有良好的應用前景。
[0006]本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)措施來實現(xiàn)的:
(1)氧化羧甲基殼聚糖溶液的制備:稱取氧化羧甲基殼聚糖I?5重量份，溶于含20?80重量份緩沖液的不銹鋼轉(zhuǎn)鼓中，轉(zhuǎn)動使其完全溶解；
(2)氧化羧甲基殼聚糖交聯(lián)改性豬真皮基質(zhì)的制備:取豬真皮基質(zhì)置于步驟(I)的不銹鋼轉(zhuǎn)鼓中，使其完全浸沒于氧化羧甲基殼聚糖溶液中，于O?10°C下轉(zhuǎn)動8?40h，反應結(jié)束后，用去離子水清洗I?5min，將產(chǎn)物冷凍干燥后即得氧化羧甲基殼聚糖交聯(lián)改性豬真皮基質(zhì)；
(3)交聯(lián)改性豬真皮基質(zhì)預處理:將步驟(2)所得豬真皮基質(zhì)置于不銹鋼轉(zhuǎn)鼓中，加入交聯(lián)劑溶液，轉(zhuǎn)動0.5?12h，然后流水清洗5?15min，出鼓，靜置4_6h后，重新置于不銹鋼轉(zhuǎn)鼓中，加入溶解好的鈣鹽溶液，在37 0C下轉(zhuǎn)動4?24h，每12h更換一次鈣鹽溶液，然后用去離子水清洗I?5min;
(4)交聯(lián)改性豬真皮基質(zhì)的仿生礦化:將步驟(3)所得豬真皮基質(zhì)在37°C下浸沒于I?10倍的SBF溶液中0.5?14d，每12h更換一次I?10倍的SBF溶液，取出用去離子水輕輕沖洗3次，經(jīng)冷凍干燥，滅菌處理，即得豬真皮基質(zhì)-氧化羧甲基殼聚糖-羥基磷灰石口腔修復材料。
[0007]所述的豬真皮基質(zhì)-氧化羧甲基殼聚糖-羥基磷灰石口腔修復材料及其制備方法，其特征在于，所述氧化羧甲基殼聚糖的制備方法如下:稱取羧甲基殼聚糖I份，溶于20?80重量份的去離子水中，攪拌使其完全溶解，接著緩慢加入0.1?2.5重量份的氧化劑，4?20°C下避光攪拌反應12?48h，然后加入2?12體積份的聚乙二醇，攪拌均勻，接著加入4?20重量份的氯化鈉與100?800體積份的無水乙醇，靜置并除去上清液，將底部液體以8000?15000r/min離心10?20min，然后在去離子水中透析3~7d，冷凍干燥即得氧化羧甲基殼聚糖。
[0008]所述的豬真皮基質(zhì)-氧化羧甲基殼聚糖-羥基磷灰石口腔修復材料及其制備方法，其特征在于，所述緩沖液為pH值6?8的磷酸鹽緩沖液。
[0009]所述的豬真皮基質(zhì)-氧化羧甲基殼聚糖-羥基磷灰石口腔修復材料及其制備方法，其特征在于，所述豬真皮基質(zhì)與氧化羧甲基殼聚糖溶液的質(zhì)量比為1:10?100。
[0010]所述的豬真皮基質(zhì)-氧化羧甲基殼聚糖-羥基磷灰石口腔修復材料及其制備方法，其特征在于，所述交聯(lián)劑為1-乙基-3-(3-二甲基胺丙基)_碳化二亞胺、N-羥基琥珀酰亞胺、京尼平、原花青素、甲醛、戊二醛的任一種或兩種。
[0011]所述的豬真皮基質(zhì)-氧化羧甲基殼聚糖-羥基磷灰石口腔修復材料及其制備方法，其特征在于，所述鈣鹽溶液為0.1-0.3mol/L的CaCl2溶液或Ca(NO3)2溶液。
[0012]所述的豬真皮基質(zhì)-氧化羧甲基殼聚糖-羥基磷灰石口腔修復材料及其制備方法，其特征在于，所述交聯(lián)改性豬真皮基質(zhì)與I?10倍的SBF溶液的質(zhì)量比為1:20?200。
[0013]所述的豬真皮基質(zhì)-氧化羧甲基殼聚糖-羥基磷灰石口腔修復材料及其制備方法，其特征在于，所述氧化劑為高碘酸鈉或高氯酸鈉中的一種或兩種。
[0014]由上述方法制備得到的豬真皮基質(zhì)-氧化羧甲基殼聚糖-羥基磷灰石口腔修復材料其關(guān)鍵性能指標應符合以下要求:
外觀:白色或微黃色片狀物，無肉眼可見雜質(zhì)；
抗張強度:2 4.5Mpa;
重金屬含量:< 10yg/ml;
羥脯氨酸含量:不小于總蛋白含量的5%(m/m);
細胞毒性:細胞毒性反應不大于I級；
致敏試驗:無遲發(fā)性的超敏反應；
皮內(nèi)反應試驗:原發(fā)性刺激指數(shù)PII〈0.4。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
(1)與以膠原為原料制備得到的膠原復合材料相比，本發(fā)明采用的豬真皮基質(zhì)具有更好的力學性能，穩(wěn)定性更高，降解吸收性更為優(yōu)良；
(2)本發(fā)明采用氧化羧甲基殼聚糖具有適宜可控的分子量，良好的水溶性，較高的反應活性，且制備操作簡單，便于工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)；
(3)本發(fā)明采用氧化羧甲基殼聚糖對豬真皮基質(zhì)進行接枝改性，原位交聯(lián)，提高了豬真皮基質(zhì)的力學性能、穩(wěn)定性以及生物降解性，羧甲基基團的存在也有利于后期羥基磷灰石的仿生礦化。同時氧化羧甲基殼聚糖也具備了羧甲基殼聚糖的相關(guān)性能，根據(jù)協(xié)同理論，本發(fā)明的復合材料也具有抗氧化性、一定的抗菌抑菌性、促進傷口愈合等性能；
(4)本發(fā)明采用預處理與人體生理體液仿生礦化相結(jié)合的方法，引入了具有生物活性的羥基磷灰石，與人體天然牙齒的成分相似，同時復合材料生物相容性良好，綜合性能優(yōu)良，制備簡單，有利于口腔的再生修復。
【具體實施方式】
[0016]下面通過實施對本發(fā)明進行具體的描述，有必要在此指出的是本實施例只用于對本發(fā)明進行進一步說明，而不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整。
[0017]實施例1
(O生物交聯(lián)劑-氧化羧甲基殼聚糖的制備:稱取羧甲基殼聚糖I份，溶于60重量份的去離子水中，攪拌使其完全溶解，接著緩慢加入0.5重量份的氧化劑，20°C下避光攪拌反應48h，然后加入2體積份的