肝素化聚乳酸電紡纖維控釋堿性成纖維細(xì)胞生長因子的研究.pdf

1、靜電紡絲技術(shù)制備的纖維膜由于具有高比表面積和類似于天然細(xì)胞外基質(zhì)的納米尺度結(jié)構(gòu)，在藥物釋放載體及組織工支架方面顯示出很大的應(yīng)用潛力。將攜載生物活性大分子電紡纖維作為組織工程支架，在為細(xì)胞增殖和遷移提供支撐的同時，可通過釋放生物活性物質(zhì)以調(diào)控細(xì)胞功能、促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)分泌以及加快組織再生。聚乳酸的生物降解率較高且其降解產(chǎn)物無毒，已被廣泛用作醫(yī)用縫線、組織工程支架和藥物控釋載體。但是采用靜電紡聚乳酸纖維膜由于其表面疏水，導(dǎo)致純聚乳酸纖維支架細(xì)

2、胞親和性差，限制其在組織工程領(lǐng)域的應(yīng)用。本文旨在通過開環(huán)共聚的方式制備主鏈上含有活性功能基團(tuán)的功能化聚乳酸，并制備成電紡纖維，隨后通過活性官能團(tuán)在纖維表面接枝肝素，進(jìn)而利用肝素對細(xì)胞生長因子的親和作用在纖維上載入生長因子，達(dá)到保護(hù)其生物活性、控制其持續(xù)釋放的目的。
　　 本研究是通過Baeyer-Villiger氧化反應(yīng)制備功能單體5-乙二醇縮酮-ε-己內(nèi)酯(TOSUO)，以辛酸亞錫為催化劑讓其與丙交酯、ε-己內(nèi)酯開環(huán)共聚得到聚

3、合物PCTA，進(jìn)而用三苯基四氟硼酸碳使該聚合物主鏈上的縮酮基脫保護(hù)，制備主鏈上具有羰基功能基團(tuán)的聚乳酸共聚物PCOA。繼而通過該功能基團(tuán)在聚合主鏈上引入“手臂分子”對氨基苯乙醇，得到主鏈上含有突出羥基的聚合物PCAAP。紅外光譜、核磁共振譜驗證了聚合物的結(jié)構(gòu)，凝膠滲透色譜表證了聚合物的分子量在5萬左右。參照ISO10993-5標(biāo)準(zhǔn)方法評價聚合物PCAPP的材料毒性，結(jié)果表明制備的聚合物基本沒有細(xì)胞毒性。
　　 采用靜電紡絲技術(shù)成

4、功地制備了PCAAP纖維，纖維粗細(xì)均勻，纖維膜是多孔結(jié)構(gòu)。通過化學(xué)接枝的方法，在PCAAP纖維膜上接枝了不同分子量的肝素，通過調(diào)節(jié)肝素的濃度可以調(diào)控纖維上接枝肝素的總量。用甲苯胺藍(lán)法對纖維上接枝的肝素進(jìn)行定量表征，結(jié)果表明當(dāng)接枝肝素濃度低于4％時，肝素接枝量隨著濃度增加而增加，當(dāng)肝素濃度為4％時纖維表面肝素接枝量最大，為112.4±3.2 ng/cm2。肝素化PCAAP纖維的力學(xué)性能和表面潤濕性結(jié)果表明，制備的纖維膜力學(xué)強(qiáng)度滿足皮膚支架

5、的要求。通過降解聚合物的結(jié)構(gòu)分析，結(jié)合纖維降解前后分子量變化、重量變化，研究PCAAP纖維的降解行為，結(jié)果表明PCAAP纖維的降解首先發(fā)生在聚乳酸鏈段上，屬于本體降解，隨著降解時間的增長，聚合物中聚己內(nèi)酯鏈段比例增加。
　　 利用肝素與堿性成纖維細(xì)胞生長因子(bFGF)之間的親合作用，在肝素化纖維支架上成功地載入bFGF，bFGF的載入量于纖維上肝素的接枝量成正比，可以通過控制不同分子量肝素濃度來控制肝素的接枝總量，來達(dá)到控制纖

6、維上bFGF載入量相同的目的。體外釋放結(jié)果表明，電紡纖維上肝素接枝量、接枝肝素的分子量、釋放介質(zhì)等影響bFGF的釋放行為，能使bFGF持續(xù)釋放3周。纖維上接枝肝素的量越多、接枝肝素分子量越低，bFGF的釋放速度越慢；而以細(xì)胞培養(yǎng)液為釋放介質(zhì)由于其中存在的蛋白等導(dǎo)致bFGF的釋放稍快。通過體外細(xì)胞試驗，自由的bFGF只能在短期內(nèi)促進(jìn)細(xì)胞的粘附、增殖和膠原的分泌，而肝素化纖維上載入bFGF的活性保持較好，釋放后能有效地促進(jìn)細(xì)胞的粘附、增殖和