一种医用血管支架材料及其制备方法

摘要

一种医用血管支架材料，是以蚕丝蛋白粉末、聚乳酸、聚己内酯、壳聚糖和重组人源胶原蛋白为原料，通过同轴静电纺丝，氨水和温水的依次浸泡制得的双层复合材料，材料的纤维直径分布在130~160nm之间，均值约为144nm。本发明制备的高分子支架复合材料具有优异结构稳定性，使用过程中不发生分层脱落，具有良好的生物力学性能和细胞相容性能，支撑力在3.125~3.035MPa之间，用于血管支架时，既能有效形成支撑，又保护血管不被损伤，从而降低内膜增生的风险。

权利要求

1.一种医用血管支架材料，其特征在于：所述高分子医用支架材料是以蚕丝蛋白、聚乳酸、聚己内酯依次加入由丙酮和乙酸按照质量比为4 6.5:3 4.8组成的混合液中，在30 50~ ~ ~℃下以400 500rpm速率搅拌30 40min制备成内层纺丝液；将壳聚糖、聚己内酯和重组人源~ ~胶原蛋白溶解在40 50℃的质量浓度为0.5 2%的三氟乙酸溶液中制备成外层纺丝液，通过~ ~静电纺丝，采用氨水常温浸泡后再在纯化水中加热50～60℃浸泡2～3h，最后洗涤，冷冻干燥制得双层复合材料，材料的纤维直径分布在130 160nm之间，均值约为144nm；所述内层纺~丝液中蚕丝蛋白粉末、聚乳酸、聚己内酯和丙酮乙酸混合液的质量比为1 10:1 5:0.1 2:40~ ~ ~

73；外层纺丝液中壳聚糖、聚己内酯、重组人源胶原蛋白和三氟乙酸溶液的质量比为1 8:8~ ~

12:15 22:80 120；所述静电纺丝的正向电压为18～25KV，负向电压为4～6KV，旋转速度为~ ~ ~

120～150rpm，温度为37～45℃，湿度为20～35％，内层纺丝液的挤出速度为2 10mL/h，外层~纺丝液的挤出速度为7 18mL/h，接收距离均为15 20cm。

~ ~

2.一种权利要求1所述医用血管支架材料的制备方法，其特征在于：具体是将蚕丝蛋白粉末、聚乳酸、聚己内酯依次加入由丙酮和乙酸按照质量比为4 6.5:3 4.8组成的混合液中~ ~在30 50℃下以400 500rpm速率搅拌30 40min制备成内层纺丝液，将壳聚糖、聚己内酯和重~ ~ ~组人源胶原蛋白溶解在40 50℃的质量浓度为0.5 2%的三氟乙酸溶液中制备成外层纺丝~ ~液，通过同轴静电纺丝，制备出双层复合材料，采用氨水常温浸泡后再采用置于纯化水中加热浸泡，最后洗涤，冷冻干燥；所述内层纺丝液中蚕丝蛋白粉末、聚乳酸、聚己内酯和丙酮乙酸混合液的质量比为1 10:1 5:0.1 2:40 73；所述外层纺丝液中壳聚糖、聚己内酯、重组人~ ~ ~ ~源胶原蛋白和三氟乙酸溶液的质量比为1 8:8 12:15 22:80 120；所述静电纺丝内层纺丝~ ~ ~ ~液的挤出速度为2 10mL/h，外层纺丝液的挤出速度为7 18mL/h，接收距离均为15 20cm。

~ ~ ~

3.如权利要求2所述医用血管支架材料的制备方法，其特征在于：所述蚕丝蛋白具体是采用碳酸氢钠乙醇溶液升温至60 70℃，加入蚕茧，保温并持续搅拌30 50min，然后过滤，清~ ~水洗涤后烘干得丝素蛋白纤维，置于质量浓度为40 55%的氯化钙水溶液完全溶解，然后过~滤、透析，透析完成后浓缩至浓度为6 9g/mL、离心、过滤得到纯化的蚕丝蛋白液， 冷冻干燥~得蚕丝蛋白粉末。

4.如权利要求3所述医用血管支架材料的制备方法，其特征在于：所述碳酸氢钠乙醇溶液质量浓度为0.3 1.5%，蚕茧和碳酸氢钠乙醇溶液的质量比为1 1.5:10。

~ ~

5.如权利要求4所述医用血管支架材料的制备方法，其特征在于：所述洗涤具体是依次采用质量分数为75%、50%、15%的乙醇和纯化水清洗浸泡完成后的双层复合材料的内层。

6.如权利要求5所述医用血管支架材料的制备方法，其特征在于：所述透析具体是过滤后在滤液中加入无水乙醇，并转入8 14kDa的透析袋中，用蒸馏水透析72h后，每2 3h更换一~ ~次蒸馏水，得盐解丝素蛋白液。

7.一种医用血管支架材料的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：步骤1、制备蚕丝蛋白粉末

采用碳酸氢钠乙醇溶液升温至60 70℃，加入蚕茧，保温并持续搅拌30 50min，然后过~ ~滤，清水洗涤后烘干得丝素蛋白纤维，置于质量浓度为40 55%的氯化钙水溶液完全溶解，然~后过滤、在滤液中加入无水乙醇，并转入8 14kDa的透析袋中，用蒸馏水透析72h后，每2 3h~ ~更换一次蒸馏水，得盐解丝素蛋白液，透析完成后浓缩至浓度为6 9g/mL、离心、过滤得到纯~化的蚕丝蛋白液， 冷冻干燥得蚕丝蛋白粉末；

步骤2、制备双层复合材料

（1）制备纺丝液

将蚕丝蛋白粉末、聚乳酸、聚己内酯依次加入由丙酮和乙酸按照质量比为4 6.5:3 4.8~ ~组成的混合液中在30 50℃下以400 500rpm速率搅拌30 40min制备成内层纺丝液，蚕丝蛋~ ~ ~白粉末、聚乳酸、聚己内酯和丙酮乙酸混合液的质量比为1 10:1 5:0.1 2:40 73；将壳聚~ ~ ~ ~糖、聚己内酯和重组人源胶原蛋白溶解在40 50℃的质量浓度为0.5 2%的三氟乙酸溶液中~ ~制备成外层纺丝液，壳聚糖、聚己内酯、重组人源胶原蛋白和三氟乙酸溶液的质量比为1 8:~

8 12:15 22:80 120；

~ ~ ~

（2）静电纺丝

在正向电压为18 25KV，负向电压为4 6KV，旋转速度为120 150rpm，温度为37 45℃，湿~ ~ ~ ~度为20 35%的参数环境下，内层纺丝液的挤出速度为2 10mL/h，外层纺丝液的挤出速度为7~ ~

18mL/h，接收距离均为15 20cm，纺丝形成双层复合材料；

~ ~

步骤3、后处理将纺丝制得的双层复合材料在氨水常温中浸泡20min，然后移至纯化水中，加热至50～60℃下浸泡2～3h，然后依次用质量浓度为75%、50%、15%的乙醇和纯化水清洗双层复合材料的内层，冷冻干燥。

说明书

一种医用血管支架材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及医疗材料技术领域，具体涉及一种医用血管支架材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 支架材料经常被用于外科手术中，例如提供支撑的血管支架、肠道支架，另外还包括作为营养物质载体并提供一定的尺寸结构的人工骨支架、人工器官支架等。

[0003] 支架植入血管病变处后，血管发生重塑，一旦血管完成“自我修复”，支架的存在就无意义。早期的支架材料通常采用金属或其他一些非可降解材料，通常需要二次手术取出，同时伴随着一些负面效果，对血管造成伤害，术后远期血栓形成、再狭窄发生几率增高；而生物可吸收支架是用可溶解在人体内的材料制成，放入体内后，可被人体降解并吸收。

[0004] 高分子生物可降解支架在血管“自我修复"后被人体完全吸收，保持血管畅通，有可以抑制早期血管形成及晚期新生内膜增生，从而实现血管正性重塑。高分子可降解支架柔软易变形,对血管的剪切应力更小，从而降低内膜增生的风险。现有的用于可降解支架的材料包括聚乳酸(PLA)、聚乙酸醇(PGA)等。

[0005] 理想的支架应具备如下优势：(1)具有高度孔隙率和比表面积，以适应细胞粘附、生长和分化，细胞间信号传递、养分传输，以及降解产物和新陈代谢产物排出；(2)具有良好的力学性能，以支持细胞分化增生；(3)具有良好的生物相容性，其本身及降解产物对细胞及基体无毒，不引起炎症或排斥反应；(4)有适度的生物降解速率，可与组织再生速率相匹配。

[0006] 但是高分子生物可降支架存也在一定的局限性，如聚乳酸材料，具有优异的生物降解性，但是由于高分子材料内无骨架，导致其径向支撑力和抗压能力均不如金属支架，虽然保护了血管不被支架破坏，但同时也降低了支架的支撑性能，无法保证血管良性重塑完成前的血管畅通。

发明内容

[0007] 本发明目的在于提供一种医用血管支架材料。

[0008] 本发明另一目的是提供上述医用血管支架材料的制备方法，制备的材料用于血管支撑时既能保护血管不受破坏，又能保证支架具有优异的支撑性能，同时具有优异的生物相容性和生物可降解性。

[0009] 本发明目的通过如下技术方案实现：

[0010] 一种医用血管支架材料，其特征在于：所述医用血管支架材料是以蚕丝蛋白、聚乳酸、聚己内酯、壳聚糖和重组人源胶原蛋白为原料，通过静电纺丝，氨水和温水的依次浸泡制得的双层复合材料，材料的纤维直径分布在130～160nm之间，均值约为144nm。

[0011] 一种医用血管支架材料的制备方法，其特征在于：具体是将蚕丝蛋白粉末、聚乳酸、聚己内酯依次加入由丙酮和乙酸按照质量比为4～6.5:3～4.8组成的混合液中在30～45℃下以400～500rpm速率搅拌30～40min制备成内层纺丝液，将壳聚糖、聚己内酯和重组人源胶原蛋白溶解在50～60℃的质量浓度为0.5～2％的三氟乙酸溶液中制备成外层纺丝液，通过同轴静电纺丝，制备出双层复合材料，采用氨水常温浸泡后再采用纯化水中加热浸泡，最后洗涤，冷冻干燥。

[0012] 基于蚕丝蛋白具有良好的生物相容性和生物可降解性，因此考虑用于血管支架，有利于人类大动脉内皮细胞(HAEC)及人类冠状动脉平滑肌细胞(HCASMC)的增殖，很好的保持细胞显型和促进细胞重组。静电纺丝制备的材料具有优异的孔隙率和比表面积，有利于细胞的粘附和增殖，但是静电纺丝制备的蚕丝蛋白支架材料脆性大，且蚕丝蛋白的静电作用，导致纤维团聚严重，限制了其作为组织工程支架材料的应用。聚己内酯具有优异的韧性，和蚕丝蛋白复合，可以改性蚕丝蛋白，降低蚕丝蛋白脆性，但是聚己内酯加入后进行静电纺丝，会导致制备的材料中蚕丝蛋白和聚己内酯的相容性降低，容易发生成分分离、结构稳定性变差。

[0013] 在制备过程中，我们发现，制备纺丝液的溶剂对于纺丝形成的纤维的结构有很大影响，从而使得制备的材料性能差异大。蚕丝蛋白的结晶区主要为较为紧密的β折叠构象的二级结构，其中肽链层层排列，依靠相邻肽链上的氨基、羧基形成氢键来维持其稳定结构，在水中发生膨胀但不溶解，是其作为支架材料的基础。

[0014] 本发明采用蚕丝蛋白、聚乳酸和聚己内酯混合溶解在丙酮和乙酸的混合溶剂中，通过搅拌形成内层纺丝液，促进蚕丝蛋白中无规卷曲构相转变为β折叠结构，增加了蚕丝蛋白结晶区的β折叠结构的含量，从而增强其结构稳定性。聚乳酸在溶剂调节了体系的pH环境前提下，增加了内层纺丝液的导电率，使得在静电纺丝过程中形成纤维直径较细、直径分布窄，分散性优异，同时增加了纺丝液的粘度，使得蚕丝蛋白和聚己内酯纤维之间产生粘结，不易发生成分分离。在制备外层纺丝液时，本发明采用聚己内酯、壳聚糖和重组人源胶原蛋白溶于温度为50～60℃三氟乙酸溶液形成外层纺丝液，壳聚糖本身无法形成纤维，但是增加了纺丝液的导电率和粘度，使得纺丝形成的纤维的直径小，分布均匀，同时在静电纺丝过程中，壳聚糖、聚己内酯中含有的羟基、羰基、醚键等基团与重组人源胶原蛋白中的羧基、氨基之间形成较强的分子间吸引力，且制备的复合材料内外层均含有聚己内酯，将纺丝制备的纳米复合材料先在氨水中常温浸泡，去除有机溶剂，再50～60℃温水浸泡，内外层纤维中的聚己内酯发生一定的熔融，使得内外层纤维结构交叉接触界面处发生粘接，增强了内外层的结构稳定性，不发生内外层脱落的情况，并提高纤维的结晶度，增强复合材料的力学性能，由于内外层分别有蚕丝蛋白和重组人源胶原蛋白，改善了由于结晶度上升导致的可降解度下降的问题。

[0015] 进一步，上述提取蚕丝蛋白具体是采用碳酸氢钠乙醇溶液升温至60～70℃，加入蚕茧，保温并持续搅拌30～50min，然后过滤，清水洗涤后烘干得丝素蛋白纤维，置于质量浓度为40～55％的氯化钙水溶液完全溶解，然后过滤、透析，透析完成后浓缩至浓度为6～9g/mL、离心、过滤得到纯化的蚕丝蛋白液，冷冻干燥得蚕丝蛋白粉末。

[0016] 本发明在提取蚕丝蛋白过程中，采用碳酸氢钠乙醇溶液升温至60～70℃，在去除丝胶的同时，使得制备的蚕丝蛋白中β折叠结构更紧密，以及纺丝液的配制采用丙酮和乙酸的混合有机溶剂，促进β折叠结构的含量，使得结构稳定性提高，利于静电纺丝时其脆性的降低，以及后期在氨水及温水浸泡时不发生性能变化。

[0017] 进一步，上述碳酸氢钠乙醇溶液质量浓度为0.3～1.5％，蚕茧和碳酸氢钠乙醇溶液的质量比为1～1.5:10。

[0018] 进一步，上述氨水浓度为0.05mol/L，浸泡时间为20min，去除复合材料中残留的丙酮和三氟乙醇。

[0019] 进一步，上述纯化水中加热浸泡具体是在50～60℃下浸泡2～3h。

[0020] 进一步，上述内层纺丝液中蚕丝蛋白粉末、聚乳酸、聚己内酯和丙酮乙酸混合液的质量比为1～10:1～5:0.1～2:40～73。

[0021] 进一步，上述外层纺丝液中壳聚糖、聚己内酯、重组人源胶原蛋白和三氟乙酸溶液的质量比为1～8:8～12:15～22:80～120。

[0022] 进一步，上述静电纺丝内层纺丝液的挤出速度为2～10mL/h，外层纺丝液的挤出速度为7～18mL/h，接收距离均为15～20cm。

[0023] 进一步，静电纺丝的正向电压为18～25KV，负向电压为4～6KV，旋转速度为120～150rpm，温度为37～45℃，湿度为20～35％。

[0024] 进一步，上述洗涤具体是依次采用质量分数为75％、50％、15％的乙醇和纯化水清洗浸泡完成后的双层复合材料的内层。

[0025] 进一步，上述,透析具体是过滤后在滤液中加入无水乙醇，并转入8～14kDa的透析袋中，用蒸馏水透析72h后，每2～3h更换一次蒸馏水，得盐解丝素蛋白液。

[0026] 最具体的，一种医用血管支架材料的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：

[0027] 步骤1、制备蚕丝蛋白粉末

[0028] 采用质量浓度为0.3～1.5％的碳酸氢钠乙醇溶液升温至60～70℃，加入蚕茧，保温并持续搅拌30～50min，蚕茧和碳酸氢钠乙醇溶液的质量比为1～1.5:10，然后过滤，清水洗涤后烘干得丝素蛋白纤维，置于质量浓度为40～55％的氯化钙水溶液完全溶解，然后过滤、在滤液中加入无水乙醇，并转入8～14kDa的透析袋中，用蒸馏水透析72h后，每2～3h更换一次蒸馏水，得盐解丝素蛋白液，透析完成后浓缩至浓度为6～9g/mL、离心、过滤得到纯化的蚕丝蛋白液，冷冻干燥得蚕丝蛋白粉末；

[0029] 步骤2、制备双层复合材料

[0030] (1)制备纺丝液

[0031] 将蚕丝蛋白粉末、聚乳酸依次加入由丙酮和乙酸按照质量比为4～6.5:3～4.8组成的混合液中在30～45℃下以400～500rpm速率搅拌30～40min制备成内层纺丝液，蚕丝蛋白粉末、聚乳酸、聚己内酯和丙酮乙酸混合液的质量比为1～10:1～5:0.1～2:40～73；

[0032] 将壳聚糖、聚己内酯和重组人源胶原蛋白溶解在50～60℃的质量浓度为0.5～2％的三氟乙酸溶液中制备成外层纺丝液，壳聚糖、聚己内酯、重组人源胶原蛋白和三氟乙酸溶液的质量比为1～8:8～12:15～22:80～120；

[0033] (2)静电纺丝

[0034] 在正向电压为18～25KV，负向电压为4～6KV，旋转速度为120～150rpm，温度为37～45℃，湿度为20～35％的参数环境下，内层纺丝液的挤出速度为2～10mL/h，外层纺丝液的挤出速度为7～18mL/h，接收距离均为15～20cm，纺丝形成双层复合材料；

[0035] 步骤3、后处理

[0036] 将纺丝制得的双层复合材料在浓度为0.05mol/L的氨水中浸泡20min，然后移至纯化水中，升温至50～60℃反应2～3h，然后依次用质量浓度为75％、50％、15％的乙醇和纯化水清洗双层复合材料的内层，冷冻干燥。

[0037] 本发明具有如下技术效果：

[0038] 本发明解决了采用蚕丝蛋白为原料静电纺丝制备支架材料脆性大、与聚己内酯的相容性差，容易发生成分分离、脱落，结构稳定性变差，制备的纤维直径大，分布范围宽的问题，从而使得本发明制备的高分子医用血管支架复合材料纤维直径小，均值为144nm，直径分布在130～160nm之间，孔隙率达到77.9％，具有优异的比表面积和孔隙率，同时具有优异的力学性能，具有良好的生物力学性能和细胞相容性能，支撑力在3.125～3.305MPa之间，用于血管支架时，既能有效形成支撑，又保护血管不被损伤，从而降低内膜增生的风险。此外，复合材料具有优异的可降解性，降解产物被人体吸收后，进一步促进血管重塑。

具体实施方式

[0039] 下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

[0040] 实施例1

[0041] 一种医用血管支架材料的制备方法，按如下步骤进行：

[0042] 步骤1、制备蚕丝蛋白粉末

[0043] 采用质量浓度为0.3～1.5％的碳酸氢钠乙醇溶液升温至60℃，加入蚕茧，保温并持续搅拌50min，蚕茧和碳酸氢钠乙醇溶液的质量比为1.5:10，然后过滤，清水洗涤后烘干得丝素蛋白纤维，置于质量浓度为55％的氯化钙水溶液完全溶解，然后过滤、在滤液中加入无水乙醇，并转入14kDa的透析袋中，用蒸馏水透析72h后，每3h更换一次蒸馏水，得盐解丝素蛋白液，透析完成后浓缩至浓度为9g/mL、离心、过滤得到纯化的蚕丝蛋白液，冷冻干燥得蚕丝蛋白粉末；

[0044] 步骤2、制备双层复合材料

[0045] (1)制备纺丝液

[0046] 将蚕丝蛋白粉末、聚乳酸、聚己内酯依次加入由丙酮和乙酸按照质量比为6.5:4.8组成的混合液中在45℃下以400rpm速率搅拌30min制备成内层纺丝液，蚕丝蛋白粉末、聚乳酸、聚己内酯和丙酮乙酸混合液的质量比为10:5:2:73；

[0047] 将壳聚糖、聚己内酯和重组人源胶原蛋白溶解在50℃的质量浓度为2％的三氟乙酸溶液中制备成外层纺丝液，壳聚糖、聚己内酯、重组人源胶原蛋白和三氟乙酸溶液的质量比为8:12:22:120；

[0048] (2)静电纺丝

[0049] 在正向电压为25KV，负向电压为6KV，旋转速度为150rpm，温度为37℃，湿度为35％的参数环境下，内层纺丝液的挤出速度为10mL/h，外层纺丝液的挤出速度为18mL/h，接收距离均为20cm，纺丝形成双层复合材料；

[0050] 步骤3、后处理

[0051] 将纺丝制得的双层复合材料在浓度为0.05mol/L的氨水中浸泡20min，然后移至纯化水中，升温至60℃反应2h，然后依次用质量浓度为75％、50％、15％的乙醇和纯化水清洗双层复合材料的内层，冷冻干燥。

[0052] 本实施例制备的高分子支架复合材料的纤维直径均值为139nm，直径分布在120～160nm之间，孔隙率为72.6％，延伸率为16.92％。

[0053] 实施例2

[0054] 一种医用血管支架材料的制备方法，按如下步骤进行：

[0055] 步骤1、制备蚕丝蛋白粉末

[0056] 采用质量浓度为0.3～1.5％的碳酸氢钠乙醇溶液升温至60℃，加入蚕茧，保温并持续搅拌50min，蚕茧和碳酸氢钠乙醇溶液的质量比为1:10，然后过滤，清水洗涤后烘干得丝素蛋白纤维，置于质量浓度为40％的氯化钙水溶液完全溶解，然后过滤、在滤液中加入无水乙醇，并转入8kDa的透析袋中，用蒸馏水透析72h后，每2h更换一次蒸馏水，得盐解丝素蛋白液，透析完成后浓缩至浓度为6g/mL、离心、过滤得到纯化的蚕丝蛋白液，冷冻干燥得蚕丝蛋白粉末；

[0057] 步骤2、制备双层复合材料

[0058] (1)制备纺丝液

[0059] 将蚕丝蛋白粉末、聚乳酸、聚己内酯依次加入由丙酮和乙酸按照质量比为4:3组成的混合液中在30℃下以500rpm速率搅拌30min制备成内层纺丝液，蚕丝蛋白粉末、聚乳酸、聚己内酯和丙酮乙酸混合液的质量比为1:1:0.1:40；

[0060] 将壳聚糖、聚己内酯和重组人源胶原蛋白溶解在60℃的质量浓度为0.5％的三氟乙酸溶液中制备成外层纺丝液，壳聚糖、聚己内酯、重组人源胶原蛋白和三氟乙酸溶液的质量比为1:8:15:80；

[0061] (2)静电纺丝

[0062] 在正向电压为18KV，负向电压为4KV，旋转速度为120rpm，温度为45℃，湿度为20％的参数环境下，内层纺丝液的挤出速度为2mL/h，外层纺丝液的挤出速度为7mL/h，接收距离均为15cm，纺丝形成双层复合材料；

[0063] 步骤3、后处理

[0064] 将纺丝制得的双层复合材料在浓度为0.05mol/L的氨水中浸泡20min，然后移至纯化水中，升温至50℃反应3h，然后依次用质量浓度为75％、50％、15％的乙醇和纯化水清洗双层复合材料的内层，冷冻干燥。

[0065] 本实施例制备的高分子支架复合材料的纤维直径均值为151nm，直径分布在125～173nm之间，孔隙率为70.9％，延伸率为16.57％。

[0066] 实施例3

[0067] 一种医用血管支架材料的制备方法，按如下步骤进行：

[0068] 步骤1、制备蚕丝蛋白粉末

[0069] 采用质量浓度为1％的碳酸氢钠乙醇溶液升温至65℃，加入蚕茧，保温并持续搅拌40min，蚕茧和碳酸氢钠乙醇溶液的质量比为1.2:10，然后过滤，清水洗涤后烘干得丝素蛋白纤维，置于质量浓度为50％的氯化钙水溶液完全溶解，然后过滤、在滤液中加入无水乙醇，并转入8kDa的透析袋中，用蒸馏水透析72h后，每2.5h更换一次蒸馏水，得盐解丝素蛋白液，透析完成后浓缩至浓度为8g/mL、离心、过滤得到纯化的蚕丝蛋白液，冷冻干燥得蚕丝蛋白粉末；

[0070] 步骤2、制备双层复合材料

[0071] (1)制备纺丝液

[0072] 将蚕丝蛋白粉末、聚乳酸、聚己内酯依次加入由丙酮和乙酸按照质量比为5:4组成的混合液中在40℃下以450rpm速率搅拌35min制备成内层纺丝液，蚕丝蛋白粉末、聚乳酸、聚己内酯和丙酮乙酸混合液的质量比为5:2:1:60；

[0073] 将壳聚糖、聚己内酯和重组人源胶原蛋白溶解在55℃的质量浓度为1％的三氟乙酸溶液中制备成外层纺丝液，壳聚糖、聚己内酯、重组人源胶原蛋白和三氟乙酸溶液的质量比为5:10:18:100；

[0074] (2)静电纺丝

[0075] 在正向电压为20KV，负向电压为5KV，旋转速度为130rpm，温度为40℃，湿度为25％的参数环境下，内层纺丝液的挤出速度为8mL/h，外层纺丝液的挤出速度为15mL/h，接收距离均为18cm，纺丝形成双层复合材料；

[0076] 步骤3、后处理

[0077] 将纺丝制得的双层复合材料在浓度为0.05mol/L的氨水中浸泡20min，然后移至纯化水中，升温至55℃反应2.5h，然后依次用质量浓度为75％、50％、15％的乙醇和纯化水清洗双层复合材料的内层，冷冻干燥。

[0078] 本实施例制备的支架复合材料的纤维平均直径在144nm，直径分布在130～160nm之间，孔隙率为77.3％，纤维表面光滑，延伸率为17.39％。

[0079] 对比例1：

[0080] (1)蚕丝蛋白制备：蚕茧置于质量分数为0.05％Na2CO3水溶液中煮沸30min，重复3次，去除丝胶，在质量浓度为50％的氯化钙水溶液完全溶解，然后过滤、在滤液中加入无水乙醇，并转入8kDa的透析袋中，用蒸馏水透析72h后，每2.5h更换一次蒸馏水，得盐解丝素蛋白液，透析完成后浓缩至浓度为8g/mL、离心、过滤得到纯化的蚕丝蛋白液，冷冻干燥得蚕丝蛋白粉末；

[0081] 纺丝液的配制及静电纺丝与实施例3相同，制得双层复合材料，然后进行相同的浸泡、洗涤处理，并冷冻干燥。

[0082] 对比例1制备的支架复合材料中纤维直径分布在150～220nm，平均直径为170nm，孔隙率为63.7％，表面粗糙。制备的复合材料延伸率为7.66％脆性较实施例3大。

[0083] 对比例2：

[0084] (1)蚕丝蛋白制备与实施例3相同；

[0085] (2)静电纺丝：蚕丝蛋白粉末、聚乳酸和聚己内酯溶于六氟异丙醇溶液中，制成内层纺丝液，蚕丝蛋白粉末、聚己内酯和六氟异丙醇溶液的质量比为5:2:1:60；外层纺丝液与实施例3相同；通过和实施例3相同的同轴静电纺丝形成双层复合材料，然后进行相同的浸泡、洗涤处理，并冷冻干燥。

[0086] 对比例2制备的支架复合材料中纤维直径分布在595～1250nm，直径分布较宽，平均直径为1040nm，孔隙率为53.7％，表面粗糙，延伸率为7.34％。

[0087] 对比例3：

[0088] (1)蚕丝蛋白制备与实施例3相同；

[0089] (2)静电纺丝：内层纺丝液与实施例3相同，外层纺丝液中，不含壳聚糖成分，通过和实施例3相同的同轴静电纺丝形成双层复合材料，然后进行相同的浸泡、洗涤处理，并冷冻干燥。

[0090] 对比例2制备的支架复合材料中纤维直径分布在460～990nm，直径分布较宽，平均直径约为730nm，孔隙率为57.4％，表面粗糙，延伸率为13.53％。

[0091] 对比例4：

[0092] 按照实施例3制备出双层复合材料，用氨水去除有机溶剂后，不进行温水浸泡处理，直接洗涤后进行冷冻干燥。

[0093] 根据《球囊扩张和自扩张血管支架的径向载荷测试方法(YYT 1660‑2019)》和ASTM F3067‑14的虹膜法测量血管支架的径向支撑力测定了复合材料的支撑力。

[0094] 支撑力测定数据结果见下表。

[0095]

[0096] 本发明中采用丙酮和乙酸混合液为溶剂溶解蚕丝蛋白，并添加聚乳酸和聚己内酯，采用三氟乙酸溶液溶解聚己内酯、壳聚糖和重组人源胶原蛋白，分别通过溶剂和辅助成分协同，从而达到提高复合材料力学性能，提高材料的相容性，降低蚕丝蛋白的脆性。从对比例4和本发明制备的支架复合材料，可以看出，温水浸泡后处理，增加了薄膜的结晶度，同时使材料中聚己内酯发生熔融，内外层纤维接触界面发生粘接，从而增强了结构稳定性，提高了材料的力学性能。

[0097] 结构稳定性测试

[0098] 采用相同的仿组织液对本发明制备的支架复合材料和对比例1、2、3和对比例4制备的支架复合材料进行循环灌注，并控制仿组织液流速为0.02mL/s逐渐上升至0.1mL/s，形2
成的剪切应力约为0.036N/m ，并保持该流速，20天后观察材料情况发现，对比例1和2制备的支架复合材料结构出现严重破损，并在仿组织液中检测到大量成分脱落形成的沉淀，对比例3出现严重变形，仿组织液中有极少量的脱落沉淀，对比例4有轻微变形、内外层结构出现明显的分层现象，但是仿组织液中没有沉淀生成，本发明制备的支架复合材料保持其优异的稳定结构，无分层现象，仿组织液中没有任何沉淀成分。

[0099] 从上述数据可知，本发明制备的支架复合材料力学性能明显提高，并降低了蚕丝蛋白的脆性，制备的复合材料结构稳定性高，不易发生分层、脱落等现象。对比例1可知，本发明中采用碳酸氢钠乙醇溶液提取的蚕丝蛋白脆性较低，有利于提高静电纺丝制备的材料的力学性能；由对比例2可知，蚕丝蛋白的结构稳定性增强，聚乳酸在丙酮与乙酸的混合有机溶剂中有效提高了蚕丝蛋白和聚己内酯之间的结合强度，同时提高了材料的孔隙率和纤维直径均匀性和分散性，从而提高材料的力学性能，对比例3可知，壳聚糖对于提高聚己内酯和重组人源胶原蛋白之间的结合力，提高力学性能具有显著的作用，通过对比例4可明确，经氨水去除有机溶剂后，再采用温水浸泡处理，可以显著增强内外层纤维的粘接，并提高纤维的结晶度，从而增强材料的力学性能。