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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及高分子材料制备领域,具体涉及一种促凝血高粘附水凝胶及其制备方法和应用。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本申请的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、水凝胶作为一种亲水性聚合物构成的三维网状高分子材料,能够在水中吸收大量水分发生溶胀而不溶解。由于其独特的柔软性、吸湿性、高生物相容性,常用于伤口敷料,药物缓释,医疗美容等领域。目前,随着水凝胶的发展,为了拓宽水凝胶的使用范围,其与各种基体的粘附性也受到广泛关注。
3、“一种负载富血小板血浆的缓释水凝胶及其制备方法与应用”(公开号:cn117159452a)中,制备出巯基修饰的透明质酸,再融合富含血小板血浆和钙离子活化的凝血酶,通过钙离子与巯基形成金属配位,凝血酶本身又可以促进富血小板血浆中的纤维蛋白原形成更为稳定的双网络结构。但其对组织的粘附性较低,止血效果较慢。“一种可吸收生物止血材料及其制备方法”(公开号:cn109589446a)中,制备了鱼胶原蛋白溶液,并向其中加入海藻酸钠、透明质酸钠、壳聚糖、凝血酶、保护剂以及增塑剂,制备出止血凝胶。但该材料只有止血成分可以被人体吸收,保护剂以及增塑剂无法回收利用,对生物体有较大的危害。
技术实现思路
1、针对现有的医用水凝胶技术的不足,本申请提供具有优异止血效果、高粘附性、高生物相容性、可降解吸收或代谢的医用水凝胶。本申请先通过多巴胺和多肽修饰氧化透明质酸(多巴胺-
2、该水凝胶由于多巴胺的存在,对各种基体特别是生物组织有很高的粘附性。同时,本申请通过叠氮-炔的点击反应来制备水凝胶,在温和的条件下就可以实现交联。同时,侧链上的多肽可以结合血液中的凝血酶,通过将凝血酶富集、激活凝血因子,从而实现快速止血。该水凝胶生物相容性高、可生物降解吸收或代谢,因此在粘合伤口、封闭出血方面有高的价值。
3、本申请的第一方面,分别提供多巴胺-多肽-叠氮-氧化透明质酸(pd-oha-azide)和多肽-多巴胺-炔-氧化透明质酸(pd-oha-alkyne),其分子结构示意图分别如下所示:
4、
5、本申请的第二方面,提供上述pd-oha-azide和pd-oha-alkyne的制备方法,所述制备方法包括:在室温(20~25℃)下,将氧化透明质酸溶解在去离子水中,然后加入多巴胺和多肽,反应8~12h后,得到多巴胺-多肽-氧化透明质酸;
6、向多巴胺-多肽-氧化透明质酸溶液中加入6-叠氮基己胺,室温下反应12~16h,透析后冷冻干燥得到pd-oha-azide;
7、向多巴胺-多肽-氧化透明质酸溶液中加入3-氨基丙炔,室温下反应12~16h,透析后冷冻干燥得到pd-oha-alkyne。
8、pd-oha-azide和pd-oha-alkyne制备过程如下图所示:
9、
10、氧化透明质酸的结构式如下图:
11、
12、优选的,氧化透明质酸的分子量10万~20万g/mol,氧化度为30%~40%(醛基含量为0.75mmol/g~1.0mmol/g),其制备方法按照文献(buffa r,et al.α,β-unsaturatedaldehyde of hyaluronan—synthesis,analysis and applications[j].carbohydratepolymers,2015,134:293-299)所述,并以全文的方式引入本申请中,制备方法如下:
13、将1.0g透明质酸钠溶解在100ml含有5等量磷酸氢钠的去矿化水中。加入催化剂2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(tempo,0.01eq.),短暂搅拌,在5℃下加入0.5等量次氯酸钠。反应混合物在此温度下搅拌2小时后,透析并冷冻干燥。
14、优选的,氧化透明质酸在去离子水中的浓度为0.02~0.05g/ml;
15、优选的,所述多巴胺的加入量为氧化透明质酸中醛基摩尔量的10%~20%;
16、优选的,所述多肽为(n-对甲苯磺酰基)-甘氨酸-脯氨酸-赖氨酸-4-硝基苯胺,所述(n-对甲苯磺酰基)-甘氨酸-脯氨酸-赖氨酸-4-硝基苯胺的化学结构如下,其加入量为氧化透明质酸中醛基摩尔量的10%~20%;
17、
18、优选的,6-叠氮基己胺和3-氨基丙炔的加入摩尔量均为多巴胺-多肽-氧化透明质酸体系中醛基摩尔量的1.1~1.2倍,即(醛基摩尔量-多巴胺摩尔量-多肽摩尔量)×(1.1~1.2);
19、优选的,透析膜分子量截止值为10000g/mol,透析时间为3天,每12小时换水一次。
20、本申请的第三方面,提供一种促凝血高粘附的水凝胶,水凝胶结构示意图如下:
21、
22、本申请的第四方面,促凝血高粘附的水凝胶的制备方法包括:将上述制备的pd-oha-azide和pd-oha-alkyne在室温(20~25℃)下溶于含有催化剂的去离子水中,静置交联得到水凝胶(g)。
23、pd-oha-azide和pd-oha-alkyne的投料比为pd-oha-azide的叠氮基和pd-oha-alkyne的炔基摩尔比为1:1;
24、优选的,pd-oha-azide和pd-oha-alkyne在水中的总浓度为0.03~0.05g/ml;
25、优选的,催化剂为五水硫酸铜与抗坏血酸钠的混合物、氯化亚铜(cucl)或五甲基环戊二烯氯化钌(cp*rucl),进一步优选氯化亚铜(cucl);
26、优选的,催化剂在水中的浓度均为0.2~0.5mg/ml;
27、优选的,静置时间为3~6小时。
28、在一些实施例中制备的水凝胶样品粘附力为8.8~27.7kpa,能较好的粘附人体组织;压缩强度为218.9~320.8kpa,能有效抵抗外力作用;而且水凝胶具有优良的凝血效果,凝血时间为28~45s;具有良好的生物相容性,细胞存增殖率均在90%以上,为i或0级,具有优异的细胞相容性;具有较好的生物降解性,降解7天后所有样品的失重率都在90%以上。本申请的水凝胶可以用于医学领域或医疗设备。
29、本申请的一个或多个实施例有以下有益效果:
30、(1)本申请的水凝胶,制备方法简单、条件温和,实用性强,易于推广。
31、(2)本申请的水凝胶通过叠氮-炔点击反应得到,反应具有高选择性、高收率、无副反应的特点,并本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种促凝血高粘附的水凝胶,其特征在于,所述水凝胶具有下式结构:
2.根据权利要求1所述的水凝胶,其特征在于,所述水凝胶的制备方法包括:
3.根据权利要求2所述的水凝胶,其特征在于,所述水凝胶的制备方法进一步包括:
4.根据权利要求2所述的水凝胶,其特征在于,所述PD-OHA-azide和PD-OHA-alkyne的制备方法包括:
5.根据权利要求4所述的水凝胶,其特征在于,氧化透明质酸的分子式如下:
6.根据权利要求5所述的水凝胶,其特征在于,
7.根据权利要求1-6任一项所述的水凝胶,其特征在于,所述水凝胶的粘附力为8.8~27.3KPa,压缩强度为218.9~320.8KPa。
8.根据权利要求1-6任一项所述的水凝胶,其特征在于,所述水凝胶的凝血时间为28~45s。
9.一种促凝血高粘附的水凝胶的制备方法,其特征在于,将PD-OHA-azide和PD-OHA-alkyne在室温溶于含有催化剂的去离子水中,静置交联得到水凝胶;其中,所述PD-OHA-azide的结构式如下:
...【技术特征摘要】
1.一种促凝血高粘附的水凝胶,其特征在于,所述水凝胶具有下式结构:
2.根据权利要求1所述的水凝胶,其特征在于,所述水凝胶的制备方法包括:
3.根据权利要求2所述的水凝胶,其特征在于,所述水凝胶的制备方法进一步包括:
4.根据权利要求2所述的水凝胶,其特征在于,所述pd-oha-azide和pd-oha-alkyne的制备方法包括:
5.根据权利要求4所述的水凝胶,其特征在于,氧化透明质酸的分子式如下:
6.根据权利要求5所述的水凝胶,其特征在于,
7.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:侯昭升,郑恩浩,潘奕同,吴风莲,牛广亮,杨化功,
申请(专利权)人:山东师范大学,
类型:发明
国别省市:
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