專利名稱：基于力生長因子e結(jié)構(gòu)域24肽與二胺改性的聚乳酸材料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物材料領(lǐng)域，特別涉及多肽改性聚乳酸材料。
背景技術(shù)：
生長因子(mechano growth factor,MGF)是生長因子-I (IGF-1)的選擇性剪接變體，具有應(yīng)力刺激敏感性，在受應(yīng)力刺激的肌肉、骨骼，以及損傷的肌肉、神經(jīng)組織中有較高的表達(dá)量。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，MGF羧基端E結(jié)構(gòu)域24肽(酪氨酸-谷氨酰胺-脯氨酸-脯氨酸-絲氨酸-蘇氨酸-天冬酰胺-賴氨酸-天冬酰胺-蘇氨酸-賴氨酸-絲氨酸-谷氨 酰胺-精氨酸-精氨酸-賴氨酸-甘氨酸-絲氨酸-蘇氨酸-苯丙氨酸-谷氨酸-谷氨酸-組氨酸-賴氨酸)具有促進(jìn)骨缺損修復(fù)的功能.但是單一的多肽因?yàn)樵隗w內(nèi)半衰期短，在骨缺損修復(fù)中并不能達(dá)到理想的效果。因此一種穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)又可靠的投遞支架系統(tǒng)顯得尤為重要。在過去的十年中，各種不同的材料作為細(xì)胞外支架用于骨缺損修復(fù)如，聚乳酸、輕基磷灰石、聚乙二醇、磷酸I丐、膠原等。其中聚乳酸[poly (DL-lactic acid) ,PDLLA]因?yàn)榫哂辛己蒙锵嗳菪?、生物降解性且降解產(chǎn)物無毒、易加工成型等優(yōu)點(diǎn)，成為骨移植研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)，在骨缺損修復(fù)領(lǐng)域中基本滿足作為骨組織工程細(xì)胞外基質(zhì)材料的要求。但是單一的聚乳酸材料疏水性強(qiáng)，缺少進(jìn)一步改性的活性基團(tuán)和特異性細(xì)胞識別的位點(diǎn)，并且降解后酸性產(chǎn)物易引起體內(nèi)炎癥反應(yīng)，因此限制了聚乳酸在骨缺損修復(fù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。本團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)用丁二胺、馬來酸酐對聚乳酸進(jìn)行改性，在聚乳酸骨架中引入了豐富的-NHjP-COOH活性基團(tuán)，提高了該材料的親水性，克服了聚乳酸降解過程中的PH陡降現(xiàn)象，并提高了成骨細(xì)胞在這種改性聚乳酸材料上的黏附。但是這種改性聚乳酸缺少細(xì)胞特異性識別的位點(diǎn)，不具有生物活性。本發(fā)明針對以上問題，利用力生長因子E結(jié)構(gòu)域24肽改性二胺和馬來酸酐修飾的聚乳酸制備一種新型的組織工程仿生支架和醫(yī)用材料，尚未見有其它報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種生物材料，該生物材料該材料具有良好的生物相容性和生物降解性，適用于組織工程領(lǐng)域和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。上述目的的實(shí)現(xiàn)方案為一種基于力生長因子E結(jié)構(gòu)域24肽與二胺改性的聚乳酸，其的分子式如I :
權(quán)利要求
1.一種基于カ生長因子E結(jié)構(gòu)域24肽與ニ胺和馬來酸酐改性的聚乳酸，其特征在干，所述基于カ生長因子E結(jié)構(gòu)域24肽與ニ胺和馬來酸酐改性的聚乳酸的分子式如I :
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于カ生長因子E結(jié)構(gòu)域24肽與ニ胺改性的聚乳酸，其特征在于，所述 A 為 D，L-乳酸，n = 100-2000, m = 2-6。
3.權(quán)利要求I或2所述的基于カ生長因子E結(jié)構(gòu)域24肽與ニ胺改性的聚乳酸的制備方法，其特征在于，具體步驟為 Aニ胺和馬來酸酐改性聚乳酸的制備 將分子式如II的ニ胺、分子式如III所示的馬來酸酐改性聚乳酸反應(yīng)，生成分子式如IV的ニ胺與馬來酸酐改性聚乳酸 B基于カ生長因子E結(jié)構(gòu)域24肽與ニ胺改性的聚乳酸的制備 以分子式如IV的ニ胺與馬來酸酐改性聚乳酸，和如SEQ ID NO 1所示的カ生長因子E結(jié)構(gòu)域24肽為原料，以DCC、EDC或混合劑中任ー為縮合剤，在0-50°C條件下反應(yīng)8_48小時(shí)，所述反應(yīng)液加入水介質(zhì)中，產(chǎn)生膜狀沉淀物，所述膜狀沉淀物為分子式如I的基于カ生長因子E結(jié)構(gòu)域24肽與ニ胺改性的聚乳酸；其中混合劑為以質(zhì)量比為I : I的EDC與NHS混合而成，DCC是指N，N’ - ニ環(huán)己基碳ニ亞胺，EDC是指I-(3-ニ甲基氨基丙基)-3-こ基碳化ニ亞胺，NHS是指1-(3- ニ甲基氨基丙基)-3-こ基碳化ニ亞胺和N-羥基琥珀酰亞胺；I中A為D-乳酸、L-乳酸和D，L-乳酸中的任一中，n = 100-20000，m = 2-6,
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟 1)將所述馬來酸酐改性聚乳酸溶解于有機(jī)溶劑中，加入所述生長因子E結(jié)構(gòu)域24肽，攪拌均勻，得反應(yīng)液A，所述有機(jī)溶劑為四氫呋喃、ニ甲基亞砜、ニ氯甲烷中任ー種； 2)將縮合劑加入上述反應(yīng)液A中，在0-50°C條件下反應(yīng)8-48小時(shí)，得反應(yīng)液B; 3)將反應(yīng)液B滴加入蒸餾水中，收集膜狀沉淀物，所述膜狀沉淀物為基于カ生長因子E結(jié)構(gòu)域24肽與二胺改性的聚乳酸； 上述反應(yīng)體系中，所述馬來酸酐和二胺改性聚乳酸濃度為O. 5克-3克/10毫升，力生長因子E結(jié)構(gòu)域24肽濃度為5-30毫克/10毫升，所述縮合劑濃度為45-75毫克/10毫升。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，將所得膜狀沉淀物冷凍干燥。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟A中所述馬來酸酐改性聚乳酸的制備方法為將馬來酸酰和聚乳酸，通過自由基反應(yīng)生成馬來酸酐改性聚乳酸，反應(yīng)中的引發(fā)劑為過氧化叔丁基或過氧化苯二甲酰，反應(yīng)時(shí)間為40-150°C，所述馬來酸酰按重量百分比計(jì)為O. 5% -20%，引發(fā)劑用重量百分比為O. 1% -10%，余量為聚乳酸；將反應(yīng)產(chǎn)物溶于四氫呋喃或二氯甲烷，滴入乙醚或乙醇中，收集沉淀，所述沉淀為馬來酸酐改性聚乳酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，將所述馬來酸酐改性聚乳酸溶于二氯甲烷后滴入過量乙醚中，收集沉淀，將沉淀在真空干燥。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述馬來酸酐和二胺改性聚乳酸與所述力生長因子E結(jié)構(gòu)域24肽的重量比為50 I。
9.權(quán)利要求I或2所述基于力生長因子E結(jié)構(gòu)域24肽與二胺改性的聚乳酸在制備生 物活性仿生材料中的應(yīng)用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于所述生物活性仿生材料為骨再生修復(fù)、血管再生修復(fù)的生物活性仿生材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于力生長因子E結(jié)構(gòu)域24肽與二胺改性的聚乳酸，所述聚乳酸材料的分子式如I；其制備方法為將二胺與馬來酸酐改性聚乳酸反應(yīng)生成二胺和馬來酸酐改性聚乳酸；將其和力生長因子E結(jié)構(gòu)域24肽為原料，以DCC、EDC或混合劑中任一為縮合劑，在0-50℃條件下反應(yīng)8-48小時(shí)，所述反應(yīng)液加入水介質(zhì)中，產(chǎn)生膜狀沉淀物，所述膜狀沉淀物基于力生長因子E結(jié)構(gòu)域24肽與二胺改性的聚乳酸；所述基于力生長因子E結(jié)構(gòu)域24肽與二胺改性的聚乳酸在制備生物活性仿生材料中的應(yīng)用；本材料具有更好的親水性和細(xì)胞親和性和生物降解性，有望改善組織修復(fù)或再生治療過程中造成應(yīng)力不足引起的相關(guān)問題。
文檔編號A61L27/50GK102731762SQ20121020120
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者張兵兵, 李玉筱, 潘君, 王品品, 王遠(yuǎn)亮 申請人:重慶大學(xué)