EDC？NHS交联原理.pdf

华南理工大学学报(自然科学版) 第35卷第12期 JoumalofSouthChina of V01．35No．12 UniVersityTechnology 2007年12月 Science December2007 (Natural Edition) EDC／NHS交联对胶原物理化学性能的影响冰 王迎军 杨春蓉 汪凌云 (华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州510640) 摘要：为了提高胶原的物理化学性能，采用1一乙基．3：(3．二甲基氨丙基)．碳化二亚胺 (EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)交联剂对胶原进行交联，考察了不同交联剂浓度对胶 原物理化学性能的影响，并通过红外、差示扫描量热分析(DSC)、吸水率、膨胀动力学、抗 酶解性能、扫描电镜(sEM)等技术手段对胶原交联前后的性能进行表征．研究结果表明， 胶原经EDc／NHs交联后，热稳定性、形态稳定性增强，抵抗酶解的能力显著增加，胶原的 显微结构由交联前的无序状态变为紧密有序的结构．说明EDc／NHs交联可有效改善胶 原的物理化学性能． 关键词：胶原；交联；物理化学性能；1一乙基一3一(3一二甲基氨丙基)．碳化二亚胺；N．羟基 琥珀酰亚胺 中图分类号：0636．1；TQ314．4 文献标识码：A 胶原具有天然的低毒性、低抗原性、低免疫性、 钙化等潜在的危险．研究表明，即使戊二醛残留质量 可引导细胞再生以及与人体相容性好的优点，被广 浓度低至3．0m∥L时仍有毒性，其未发生反应的官 泛应用于生物医学材料和临床医疗领域¨之J．但未 能团或胶原在酶的作用下发生降解时所释放的这些 经交联处理的胶原支架往往具有降解速率过快、易 官能团均可能引起细胞毒性反应。引．利用碳化二亚 发生收缩形变以及机械性能不足等缺点，无法满足 胺，特别是1一乙基一3一(3一二甲氨基丙基)碳化二亚胺 组织工程支架的要求．目前，胶原支架稳定化处理的 (EDc)交联胶原生物医学材料，要优于醛类交联 方法主要是通过物理或化学的方法对支架进行交 剂．碳化二亚胺只是帮助胶原分子的羧基和氨基之 联．其中，物理方法有真空干热交联、紫外(uV)和y间形成酰胺键，而本身并没有成为实际交联的一部 射线交联等，这些方法的优点是不引入有毒化学物 分，碳化二亚胺首先是和羧基偶合形成一个O一异酰 质，能保持胶原良好的生物相容性，但单独采用物理 基脲结构，这一活化中问物受到一N心基团进攻形 交联往往不能获得均一的、理想的交联强度，因此化 成酰胺交联，而活化中间物可以消除并被清洗掉． 学交联方法得到更为广泛的应用． EDC交联剂具有无毒、生物相容性良好的特点，并且 常见的化学交联剂有醛类(甲醛、戊二醛等)、 EDC交联的胶原基支架表现出更为优异的细胞相 碳化二亚胺类、双环氧类物质以及氰异酸盐等。3。。． 容性，该类交联剂得到各国研究者的广泛关注旧。． 其中，戊二醛是一类广泛应用于胶原基生物材料的 本实验选用无毒、生物相容性良好的EDc／NHs(N．羟 交联剂，能降低胶原支架的抗原性，但是戊二醛交联 基琥珀酰亚胺)作为胶原的交联剂，并对交联前后胶 剂存在降低胶原支架生物相容性和易导致胶原支架 原的物理化学性质及显微结构特征进行比较研究． 收稿日期：2007．05—25 1 实验 s基金项目：国家“973”重大基础研究项目(20Q5cB623902)；