专利名称：一种多孔支架负载物质的方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明属于材料科学和生物医学工程技术领域，具体涉及一种多孔支架负载物质的方法与装置。
背景技术：
多孔支架在组织工程等领域有重要的应用。组织工程研究中除了多孔支架材料与种子细胞以外，生长因子也十分重要。生长因子一般为活性蛋白质，不仅十分贵重，而且直接会导致快速流失，因此事先将生长因子负载于支架当中(如吸附于多孔支架的内表面) 就很有必要。但是，不少多孔支架是疏水性的，生长因子的水溶液不容易进入孔的内部，因此，如何简便、有效地将生长因子负载在多孔支架当中就成为一个技术问题。同理，如果需要负载药物到多孔支架当中，也会遇到这样的问题。目前，很多具有优良的生物相容性和生物可降解的疏水聚合物在药物控制释放领域也得到了广泛的应用。作为药物的载体材料，人们把这样的聚合物做成胶囊、微球等载体形式来盛载药物。用这种多孔的疏水聚合物如何载药一直存在技术困难，因为聚合物本身难以被水润湿，而多数药物都是水溶液，所以到目前为止，还未见到一个合适的方法用于多孔的疏水聚合物载药。本发明提供一种操作方便，适用于多孔的疏水聚合物载药的方法和装置。本发明采用负压+涡旋的方式更为简易地使液体充入支架内部实现支架负载物质。本发明所述方法和装置并不局限于载药和生长因子，也并不限于疏水性支架和水溶性物质，对于其它情况也同样适用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作方便，适用面广的用于多孔支架负载物质的方法和装置。本发明提供的用于多孔支架负载物质的方法，具体是将多孔支架与被负载的物质，或被负载物质的溶液混合；然后在不断振荡中置于负压下，使负载物或者负载物溶液充满支架内部的孔，使得负载物质通过吸附等方式负载于支架当中；干燥支架，即得到负载物质的多孔支架。本发明中，所述多孔支架的基质材料，为如下高分子材料中的任何一种聚DL-丙交酯、聚L-丙交酯、聚乙交酯、聚乳酸-羟基乙酸的共聚物、聚3-羟基丁酸酯、聚羟基脂肪酸酯、聚ε-己内酯、聚ε-烷基取代己内酯、聚S-戊内酯、聚碳酸酯、聚原酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对二氧杂环己酮、聚二氧六环、聚醚酯，聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸醋、尼龙、聚氨酯、聚甲醛、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚硅氧烷，或者为上述各类聚酯的任何形式的共聚物或共混物中的任何一种。本发明中，所述多孔支架的基质材料，也可为陶瓷、玻璃、碳素等无机非金属材料， 包括氧化钛、氧化铝、氧化钙、氧化钠、氧化硅、磷酸钙系列(羟基磷灰石、磷酸三钙、磷酸四钙、焦磷酸钙、双相磷酸钙、聚磷酸钙)、硫酸钙、碳酸钙或低温各向同性碳，或者为以上材料的混合物或与添加剂的混合物。本发明中，所述多孔支架的基质材料，也可以为上述某高分子材料与无机非金属材料的复合物。本发明中，所述多孔支架的孔的大小为1ηπι-2000μπι，优先为1 一 600 μ m。本发明中，所述的负载物为某种药物，具体为可溶于溶剂中或者在溶剂中分散良好的物质，或者本身为液体状态的物质。包括一些水溶性或者在水中分散良好的物质，例如头孢素类、青霉素类药物(如头孢哌酮钠、头孢拉定、头孢噻肟钠、头孢唑啉钠、青霉素钠、青霉素钾等)，喹诺酮类盐酸盐或有机酸盐(如盐酸氧氟沙星、盐酸诺氟沙星等)，克林霉素盐酸盐或其它盐类，还有阿奇霉素、罗红霉素、紫杉醇、法莫替丁、齐墩果酸等水溶性药。所述的负载物也可以为酪蛋白、明胶、电泳Y球蛋白、人血白蛋白(HAS)、牛血白蛋白(BSA)等蛋白质和各种生长因子等多肽类物质，亦可以是水溶性的壳聚糖、羟基磷灰石、磷酸三钙及其衍生物和上述各种物质的任意组合。本发明中，所述负压，可以采用真空油泵、真空水泵等真空装置产生。真空压力范围为0 -0. IMPa0压力作用时间lmin-Mh，优先作用时间为5min_5h。可以为不间断加压，也可以为间断加压。本发明中，所述的振荡可以由涡旋振荡机、回旋振荡机、圆盘振动机等振荡、振动装置产生。振荡可以为连续振荡也可以为间歇振荡，振荡总时间为lS-24h。优选使用振荡时间为Imin-Ih。本发明中，所述干燥支架的方法，可以使用冷冻干燥、真空干燥等干燥方式。干燥时间l-96h。优先选择干燥时间是6-48h。用于本发明方法的装置包括载有多孔支架和被负载物质或被负载物质溶液的容器、振动装置、真空装置，容器一端封闭，一端开口，封闭端置于振动装置中，开口端与真空装置密封相连。本发明装置中，所述容器的材料可为玻璃、陶瓷、高分子材料、金属材料的一种或多种材料制成的瓶或管。本发明装置中，所述容器的开口端与真空装置通过接头密封相连，接头可以为带活塞的真空接头、不带活塞的接头等。本发明具有如下优点
1.本发明提出的多孔支架负载物质的方法，工艺简单，特别适合于疏水性多孔支架的孔壁吸附药物。2.本发明提出的多孔支架负载物质的装置，结构简单、搭接方便、装置材料选择范围广，易拆卸。3.本发明提出的多孔支架负载物质的装置，可根据实验条件改变盛载多孔支架和负载物的容器，同时实现多个支架负载物质。4.本发明提出的多孔支架负载物质的方法，也可用来洗脱支架内部的药物。
图1为多孔支架负载物质装置示意图。
图中标号1为多孔支架，2为药物溶液，3为带磨口的玻璃管，4为真空接头，5为连接真空泵，6为涡旋振荡托盘。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明进一步加以说明。实施例1
将多孔的聚乳酸羟基乙酸支架(孔的大小为180 - 280 μ m)和牛血清白蛋白(BSA)水溶液置于IOml的玻璃反应管中，反应管开口端通过真空接头与真空水泵相连。另一端放置于涡旋振荡器的振荡托盘中。打开真空水泵和涡旋振荡器，真空压力-0. 09MPa，振荡30min， 去除真空负压，停止振荡，取出聚乳酸羟基乙酸支架，干燥Mh。实施例2
将多孔的聚乳酸羟基乙酸共聚物支架(孔的大小为 ο - 50μπι)和BSA水溶液置于梨形反应器中，反应器开口端通过带活塞的真空接头与真空水泵相连。另一端放置于涡旋振荡器的振荡托盘中。打开真空水泵和涡旋振荡器，真空压力_0.09MPa，振荡15min，去除真空负压，停止振荡，再重新连接负压，接着振荡15min，然后去除负压，停止振荡，取出聚乳酸羟基乙酸共聚物支架，干燥Mh。实施例3
将多孔的聚乳酸支架(孔的大小为50 - 150 μ m)和紫杉醇水溶液置于梨形反应器中， 反应器开口端通过带活塞的真空接头与真空水泵相连。另一端放置于涡旋振荡器的振荡托盘中。打开真空水泵和涡旋振荡器，真空压力-0. 09MPa，振荡45min，去除真空负压，停止振荡，取出聚乳酸支架，干燥Mh。实施例4
将多孔的羟基磷灰石(孔的大小为350 - 550 μ m)和紫杉醇水溶液置于梨形反应器中， 反应器开口端通过带活塞的真空接头与真空水泵相连。另一端放置于涡旋振荡器的振荡托盘中。打开真空水泵和涡旋振荡器，真空压力-0. 09MPa,振荡30min，去除真空负压，停止振荡，取出羟基磷灰石支架，干燥Mh。实施例5
将多孔的羟基磷灰石(孔的大小为350 - 550 μ m)和阿霉素水溶液置于梨形反应器中， 反应器开口端通过带活塞的真空接头与真空水泵相连。另一端放置于涡旋振荡器的振荡托盘中。打开真空水泵和涡旋振荡器，真空压力-0. OSMPa,振荡30min，去除真空负压，停止振荡，取出羟基磷灰石支架，干燥Mh。实施例6
将多孔的羟基磷灰石(孔的大小为350 - 550 μ m)和阿霉素水溶液置于梨形反应器中， 反应器开口端通过带活塞的真空接头与真空水泵相连。另一端放置于涡旋振荡器的振荡托盘中。打开真空水泵和涡旋振荡器，真空压力-0. 09MPa，振荡5min，去除真空负压，停止振荡，再加上负压，接着振荡5min，停止振荡，去掉负压，取出羟基磷灰石支架，干燥48h。实施例7
将多孔的聚乳酸羟基乙酸共聚物支架(孔的大小为150 - 300μπι)和羟基磷灰石水溶液置于梨形反应器中，反应器开口端通过带活塞的真空接头与真空水泵相连。另一端放置于涡旋振荡器的振荡托盘中。打开真空水泵和涡旋振荡器，真空压力-0.09MPa，振荡 IOrnin,去除真空负压，停止振荡，再重新连接负压，接着振荡15min,然后去除负压，停止振荡，取出聚乳酸羟基乙酸共聚物支架，干燥24h。
权利要求
1.一种多孔支架负载物质的方法，其特征在于具体步骤为将多孔支架与被负载物质或被负载物质的溶液混合；然后在不断振荡中置于负压下，使负载物或者负载物溶液充满支架内部的孔，使得负载物质通过吸附等方式负载于支架当中；干燥支架，即得到负载物质的多孔支架。
2.根据权利要求1所述的多孔支架负载物质的方法，其特征在于所述多孔支架的基质材料为如下高分子材料中的任何一种聚DL-丙交酯、聚L-丙交酯、聚乙交酯、聚乳酸-羟基乙酸的共聚物、聚3-羟基丁酸酯、聚羟基脂肪酸酯、聚ε-己内酯、聚ε-烷基取代己内酯、聚S-戊内酯、聚碳酸酯、聚原酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对二氧杂环己酮、聚二氧六环、聚醚酯，聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸醋、尼龙、聚氨酯、聚甲醛、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚硅氧烷，或者为上述各类聚酯的任何形式的共聚物或共混物中的任何一种；或者为非金属无机材料陶瓷、玻璃、碳素，或这些材料的混合物，或这些材料与添加剂的混合物。或者为上述高分子材料与非金属无机材料的复合材料。
3.根据权利要求1或2所述的多孔支架负载物质的方法，其特征在于所述被负载物质为药物，或者为多肽和蛋白质类物质，或者为水溶性的壳聚糖、羟基磷灰石、磷酸三钙或其衍生物。
4.根据权利要求3所述的多孔支架负载物质的方法，其特征在于所述药物包括头孢素类，青霉素类药物，喹诺酮类盐酸盐或有机酸盐，克林霉素盐酸盐或其它盐类，阿奇霉素， 罗红霉素，紫杉醇，法莫替丁，齐墩果酸；所述多肽和蛋白质类物质包括酪蛋白，明胶，电泳Y球蛋白，人血白蛋白，牛血白蛋白。
5.根据权利要求1所述的多孔支架负载物质的方法，其特征在于所述负压采用真空油泵或真空水泵产生，真空压力范围为0 -0. IMPa，压力作用时间lmin-24h，加压为不间断加压，或为间断加压。
6.根据权利要求1所述的多孔支架负载物质的方法，其特征在于所用振荡由涡旋振荡机、回旋振荡机或圆盘振动机产生，振荡为连续振荡或者为间歇振荡，振荡时间为lS-24h。
7.根据权利要求1所述的多孔支架负载物质的方法，其特征在于所述干燥支架使用冷冻干燥或真空干燥方式，干燥时间l_96h。
8.一种用于如权利要求1所述多孔支架负载物质方法的装置，其特征在于由载有多孔支架和被负载物质或被负载物质溶液的的容器、振动装置、真空装置组成，所述容器一端封闭，一端开口，封闭端置于振动装置中，开口端与真空装置密封相连。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于所述容器为由玻璃、陶瓷、高分子材料、金属材料的一种或多种材料制成的瓶或管。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于所述容器的开口端与真空装置通过接头密封相连，接头为带活塞的真空接头或者为不带活塞的接头。
全文摘要
本发明属于材料科学和生物医学工程技术领域，具体涉及一种多孔支架负载物质的方法与装置。本发明将多孔支架与被负载物混合，然后在不断振荡中置于负压下使负载物或者负载物溶液充满支架内部的孔，从而达到使得被负载物质的溶液或者被负载物质通过吸附等方式负载于支架当中的目的。其装置由载有多孔支架和负载物溶液的容器、振动装置、真空装置组成，容器一端封闭，一端开口，封闭端置于振动装置中，开口端与真空装置密封相连。本发明方法简单，装置搭接方便，特别适用于疏水多孔支架的载药。
文档编号A61J3/00GK102327185SQ201110196769
公开日2012年1月25日 申请日期2011年7月14日 优先权日2011年7月14日
发明者丁建东, 屈泽华 申请人:复旦大学