一种PHA组合微球及其制备方法与应用与流程

本技术涉及生物材料的，具体涉及一种pha组合微球及其制备方法与应用。

背景技术：

1、随着年龄增长或受某些疾病影响，人体中肌肉和胶原蛋白组织会产生不同程度的功能性退化，从而造成皮肤凹陷等问题。多年来，科学家发明了多种生物组织填充剂，例如玻尿酸、牛胶原蛋白、生物可降解的聚酯类材料等，以来填补凹陷皮肤或刺激肌肉和胶原蛋白再生长。其中，玻尿酸、牛胶原蛋白的填充效果维持时间较短，通常需要频繁再注射以保持其填充效果，并且容易引发肿胀、瘀斑等不良反应；而生物可降解的聚酯类材料具有生物相容性好、降解周期长、持久性填充效果优异等优点，因此是一种非常理想的皮肤填充剂。

2、聚羟基脂肪酸酯(pha)是一种用作皮肤填充剂的聚酯类材料，其具有良好的生物相容性、低毒性和免疫原性，能够在生理环境下完全降解，降解产物主要为3hb。相关研究发现：降解产物3hb是一种细胞能量物质，将3hb浓度可以维持在30-100mg/l时可以有效促进成纤维细胞、内皮细胞的繁殖。而现有的pha微球的早期降解速度过于缓慢，早期降解产物3hb的浓度＜30mg/l，难以在短时间内快速促进细胞繁殖与胶原再生，这种情况普遍需要至少1年时间才能完成降解；此外，由于pha微球的降解周期较长，其在后期会加速降解造成酸累积，进而易引发急性炎症，产生肉芽肿，从而对身体造成额外伤害。

3、因此，急需提供一种能够在早期快速降解、且长期持续降解不会引发炎症的pha微球。

技术实现思路

1、为了实现pha微球早期快速降解、以及长期的可持续稳定降解，本技术提供一种pha组合微球及其制备方法与应用。

2、第一方面，本技术提供一种pha组合微球，采用以下的技术方案：

3、一种pha组合微球，以pha组合微球为100wt％计，所述pha组合微球包含重均分子量在30000da以下的pha微球10-40wt％、重均分子量在100000da以上的pha微球1-40wt％。

4、本技术提供的pha组合微球是由不同分子量pha微球混合制得，通过将pha组合微球中各分子量pha微球的含量控制在上述范围内，获得的pha组合微球的降解周期控制在21周左右(18-22周)，该周期一方面能够完全满足成纤维细胞和内皮细胞的繁殖以及胶原的再生，达到持久的填充效果；另一方面基本能够实现全部降解。

5、此外，具有不同分子量的pha微球表现出的降解行为是不同的。通过调控pha组合微球中的分子量分布，能够使pha组合微球的降解行为形成梯度。本技术的pha组合微球具体表现出如下降解行为：在1周的降解时间内，3hb浓度的浓度在30mg/l及以上；在2-18周的降解时间段内，3hb浓度的浓度在30-100mg/l；在20-22周的降解时间段内，3hb浓度的浓度在30mg/l及以下。

6、本技术pha的降解产物3hb的浓度在2-18周的降解周期内持续稳定保持在30-100mg/l范围内，能够持续有效地促进成纤维细胞、内皮细胞的繁殖与胶原的再生，且降解后期不会造成酸累积，有效避免炎症的发生。

7、本技术提供的pha组合微球中，小分子量pha微球能够在1周内快速降解，降解产物3hb作为细胞能量物质，可以在早期快速促进成纤维细胞、内皮细胞的繁殖以及胶原的再生；大分子量pha微球会时间缓慢降解，从而能够达到持久性的填充效果。

8、优选地，以pha组合微球为100wt％计，所述pha组合微球包含重均分子量在30000da以下的pha微球10-30wt％、重均分子量在100000da以上的pha微球5-30wt％。

9、在一些实施方案中，以pha组合微球为100wt％计，所述pha组合微球包含重均分子量为10000da的pha微球10-40wt％、重均分子量为60000da的pha 20-70wt％、重均分子量为130000da的pha微球：1-40wt％。

10、本技术中，所述pha选自聚-β-羟丁酸，3-羟基丁酸酯与3-羟基戊酸酯的共聚物，3-羟基丁酸与3-羟基己酸的共聚酯和聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)中的一种或多种。

11、优选地，所述pha为聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)，所述聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)中4-羟基丁酸酯的含量为8-10mol％。

12、本技术中，聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)是由4-羟基丁酸酯和3-羟基丁酸酯单体聚合而成，3-羟基丁酸酯属于硬质材料，其脆性较大，而4-羟基丁酸酯具有良好的柔韧性，因此本技术利用4-羟基丁酸酯对3-羟基丁酸酯进行改性，通过将4-羟基丁酸酯得到含量控制在上述范围内，能够降低3-羟基丁酸酯的脆性，使制得的pha微球的具有良好的弹性，在压力作用后，依然能够恢复至原有的形态，便于后续的注射填充。

13、在一个具体的实施方案中，所述聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)中4-羟基丁酸酯的含量可以为6mol％、8mol％、9mol％或10mol％。

14、优选地，所述pha微球的粒径为30-50μm。

15、本技术中，当pha微球的粒径过小时，pha微球容易被细胞吞噬；当pha微球的粒径过大时，pha微球的粒径过大，不利于注射。因此，本技术将pha微球的粒径控制在上述范围内，所得pha微球能够顺利注射，且稳定发挥其细胞繁殖与胶原再生的促进作用。

16、第二方面，本技术提供一种pha组合微球的制备方法。

17、一种pha组合微球的制备方法，包括以下步骤：分别制备不同重均分子量的pha微球，然后将各重均分子量的pha微球混合均匀，即获得pha组合微球；

18、其中，所述pha微球的制备方法为：将pha粉末溶于有机溶剂中，然后加入浓度为0.5-1.5wt％的聚乙烯醇水溶液，搅拌3-6h后，经加热、清洗、过滤、冷冻干燥，获得pha微球。

19、优选地，所述有机溶剂选自二氯甲烷、n-甲基吡咯烷酮、三氯甲烷和乙腈中的一种或多种。

20、优选地，所述有机溶剂与聚乙烯醇水溶液的体积比为1：(3-200)。

21、第三方面，本技术提供的pha组合微球在制备组织填充物或医美产品中的应用。

22、本技术提供的pha组合微球能够用于制备皮肤填充剂，将该皮肤填充剂注射到人体皮肤组织内，皮肤组织内的成纤维细胞会形成结缔组织(纤维化胶原囊)包裹住pha微球，结缔组织再逐渐被成纤维细胞取代，生成大量的胶原纤维并沉积在各个pha微球上，最终每个pha微球分别被胶原纤维隔开，促使pha微球周围再生的胶原纤维形成一个规则的网将微球固定，以此通过胶原的再生与沉积实现了持久性填充效果，而其内部的pha微球则随着时间的延长完全降解，无需二次手术取出。

23、综上所述，本技术具有以下有益效果：

24、1.本技术提供的pha组合微球在降解周期内，根据pha微球分子量的不同能够形成梯度降解，从而使pha的降解产物3hb的浓度持续稳定保持在30-100mg/l范围内，进而能够持续有效地促进成纤维细胞、内皮细胞的繁殖与胶原的再生，且降解后期不会造成酸累积，有效避免炎症的发生。

25、2.本技术通过降解试验发现，进一步选用聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)作为pha原料，获得的pha组合微球在4-18周内的降解产物3hb的浓度能够保持在50-80mg/l之间，ph也保持在4.9-5.5范围内，上述微酸性环境与人体皮肤相近，因此该pha组合微球不会引起炎症反应。进一步的，本技术将聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)中4-羟基丁酸酯得到含量控制在8-10mol％范围内，能够使制得的pha组合微球的具有良好的弹性，在压力作用后，依然能够恢复至原有的形态，便于后续的注射填充。