水不溶性凝胶组合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供了制备水不溶性凝胶组合物的方法，包含以下步骤：混合水溶性多糖、环氧交联剂、碱性化合物和溶剂；及在真空下在1-30℃干燥上述所得混合物以去除溶剂，及水不溶性凝胶组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水不溶性凝胶组合物及其制备方法
本专利技术涉及制备水不溶性凝胶组合物的方法及其制备方法。尤其地，本专利技术涉及制备水不溶性凝胶组合物的方法，包括混合水溶性多糖、环氧交联剂、碱性化合物和溶剂，以及在低温真空下干燥由此得到的混合物。
技术介绍
多糖是由糖作为重复单元形成的天然的水溶性聚合物。由于当多糖被制成水溶液时显示出高粘度，因此，难以在组合物，例如洗剂、软膏、乳膏或溶液中维持多糖的高含量。这样的高粘度使得难以保证在组合物中混合物的均匀混合。此外，在将组合物移植到生物组织的情况下，生物降解性非常重要。移植到生物组织的材料应为无毒的，并且要求在完成预期功能后，在活体内由代谢作用分解并排出。已知透明质酸，一种典型的多糖，在植入或移植至多3-4天后，经受代谢作用并排出，不管组合物中透明质酸的分子量和透明质酸的浓度。透明质酸在活体内如此短周期的代谢作用，使得透明质酸不仅不足以用作在活体内需要保持至少数月时间的生物恢复材料，而且也不足以用作需要保持大约7-10天时间的术后组织抗粘附剂。当包含高浓度多糖的组合物形成时，需要解决的问题之一是当多糖溶于水中时出现的高粘度。为了解决该问题，已经开发了一些方法，其具体例子包括减小多糖的分子量的方法，增加水溶液中渗透压的方法，和将多糖形成细粉，随后分散的方法。为了将水溶性聚合物的多糖转化为水不溶性的凝胶而开发的交联工艺可归类为寻找新的交联剂，控制多糖的分子量，控制多糖在交联反应溶液中的浓度，控制交联密度，诱导交联密度的非均一性，和改变在多糖和交联剂之间产生的化学键的类型。将透明质酸转化为水不溶性凝胶的一般方法包括将透明质酸和环氧基交联剂与被调节至pH为12或更高的水混合，并将混合物在大约40-60℃的温度保持数小时。此种交联工艺的优势在于它加速环氧基交联剂和透明质酸之间的反应，但是其缺点在于用强碱溶液的加热引起透明质酸分子量的下降，导致生成具有过低的机械强度的水不溶性凝胶成品。为了弥补由用强碱溶液加热引起的透明质酸分子量的这种下降，使用具有大约3,000,000道尔顿分子量的高分子量透明质酸代替当前使用的具有大约1,000,000道尔顿分子量的透明质酸。然而，这从成本效益的角度是不可取的。另一种用于解决用强碱溶液加热引起的问题的方法包括降低透明质酸溶液的pH至12或更低，或降低反应温度至40之下。然而，此类方法包括降低pH或反应温度的问题在于交联反应需要非常长的时间或需要增加交联剂的量。为了克服在溶液中进行的透明质酸的交联反应的缺点，已经开发了一种方法包括将固态透明质酸混入其中包含溶解的环氧交联剂的有机溶剂中。然而，通过此方法得到的水不溶性凝胶的表面表现出高的交联密度，但是其内部部分表现出很小或无交联密度。为了克服多糖如透明质酸在强碱溶液中交联反应进行中发生的分子量下降的缺点，提出了另一种方法，此方法包括将透明质酸和环氧基交联剂溶于弱碱性水或被调节至pH为9或更低或酸性pH的蒸馏水中，然后室温干燥。通过该方法，可能得到完全溶胀后具有相当于其干重的至多2倍的重量的透明质酸，即使使用非常少量的交联剂。然而，在将通过此方法得到的水不溶性透明质酸凝胶移植到小鼠生物组织后，仅七天内30％的水不溶性凝胶分解。这样的生物降解度不适合用于其中水不溶性凝胶态应在活体组织内保持数月或更长的长时间的工业领域。
技术实现思路
【技术问题】本专利技术要解决的技术问题为提供制备水不溶性凝胶组合物的新方法，此方法可在交联步骤中分子量下降最小化时使交联密度最大化。【技术方案】在本专利技术的一个总的方面，提供了制备水不溶性凝胶组合物的方法，包含以下步骤：混合水溶性多糖、环氧交联剂、碱性化合物和溶剂；及在真空下在1-30℃干燥上述所得混合物以去除溶剂。根据本专利技术的一个实施方案，真空干燥步骤可在1-30mmHg下进行。根据本专利技术的另一个实施方案，去除溶剂的步骤可以以水溶性多糖被浓缩至浓度为50-99wt％的方式进行。根据本专利技术的再一个实施方案，水溶性多糖可具有500,000-5,000,000道尔顿的分子量。根据本专利技术的再一个实施方案，基于100重量份的溶剂，水溶性多糖可使用1-100重量份。根据本专利技术的再一个实施方案，水溶性多糖可为选自由透明质酸、透明质酸盐、聚-γ-谷氨酸、聚-γ-谷氨酰胺、琼脂、海藻酸、海藻酸盐、角叉菜胶、红藻胶、果胶、阿拉伯树胶、刺梧桐树胶、黄蓍胶、茄替胶、瓜尔豆胶、刺槐豆胶、欧车前籽胶、明胶(gelatin)、几丁质、葡聚糖、黄原胶、壳聚糖、软骨素-4-硫酸盐、软骨素-6-硫酸盐和淀粉组成的组中的至少一个。根据本专利技术的再一个实施方案，每摩尔水溶性多糖中的羟基，可使用0.01-60摩尔份的环氧交联剂。根据本专利技术的再一个实施方案，环氧交联剂可为选自由表氯醇、表溴醇、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚丁二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚、二甘油聚缩水甘油醚、甘油聚缩水甘油醚、三甲基丙烷(trimethlypropane)聚缩水甘油醚、1,2-(双(2,3-环氧丙氧基)乙烯、季戊四醇聚缩水甘油基醚和山梨糖醇聚缩水甘油基醚组成的组中的至少一个。根据本专利技术的又一个实施方案，碱性化合物可为包含碱金属，包括钠、钾、钙和锂的化合物。在本专利技术的另一个总的方面中，提供包含水溶性多糖、环氧交联剂、碱性化合物和溶剂的水不溶性凝胶组合物。根据本专利技术的一个实施方案，水溶性多糖可具有500,000-5,000,000道尔顿的分子量。根据本专利技术的另一个实施方案，基于100重量份的溶剂，水溶性多糖可使用1-100重量份。根据本专利技术的再一个实施方案，基于水溶性多糖中的羟基，可使用0.01-60摩尔份的环氧交联剂。根据本专利技术的再一个实施方案，基于组合物的总重量，组合物可包含1-20wt％的水不溶性凝胶。根据本专利技术的再一个实施方案，当水不溶性凝胶具有30-200的溶胀度时，组合物是透明的，当水不溶性凝胶具有10-30的溶胀度时，组合物是半透明的并为乳白色，及当水不溶性凝胶具有2-10的溶胀度时，组合物是不透明并且是白色的。根据本专利技术的再一个实施方案，当将组合物加入具有6.5-7.5的pH的磷酸盐缓冲溶液中，溶胀并在压力下灭菌时，70-99wt％的最初加入的组合物仍为水不溶性凝胶。根据本专利技术的又一个实施方案，组合物在溶胀后具有相当于加压灭菌后仍然存在的水不溶性凝胶干重的2-200倍的重量。【有益效果】根据本专利技术的制备水不溶性凝胶组合物的方法，通过使用少量的交联剂就有可能获得具有极好的强度和稳定性的水不溶性凝胶，同时可使多糖的分子量下降最小化并使交联密度最大化。当通过使用水不溶性凝胶制备组合物时，即使增加组合物中多糖的含量时，也有可能保证组合物的流动性。因此，在化妆品领域、保健食品和药物领域，有可能克服由于混合大量的(例如2-3wt％或更多)多糖发生的问题，包括制备组合物过程中的不均匀混合和组合物使用中由流动性减少导致的使用时手感的下降。此外，当包括多糖的组合物移植到身体内时，有可能允许多糖在活体内稳定保留至少10天至数月。如此，组合物可用作组织恢复组合物、术后抗粘附剂、关节内滑液等等。而且，组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备水不溶性凝胶组合物的方法，包含以下步骤：混合水溶性多糖、环氧交联剂、碱性化合物和溶剂；及在真空下在1‑30℃干燥上述所得混合物以去除溶剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.24 KR 10-2011-01234851.一种制备水不溶性凝胶组合物的方法，包含以下步骤：混合水溶性多糖、环氧交联剂、碱性化合物和水；及在1-30mmHg下在1-30℃干燥上述所得混合物以去除水，从而在水溶性多糖和环氧交联剂之间发生交联，并形成水不溶性凝胶组合物，其中所述所得混合物具有12或更高的pH，其中所述环氧交联剂具有至少两个环氧官能团，并且所述环氧交联剂以每摩尔水溶性多糖中的羟基0.05-40摩尔份的量使用，其中基于100重量份的水，所述水溶性多糖使用的量为1-100重量份，其中所述水溶性多糖具有500,000-5,000,000道尔顿的分子量，且其中所述去除水的步骤以水在所述所得混合物中浓缩至浓度为20％或更低的方式进行。2.根据权利要求1所述的制备水不溶性凝胶组合物的方法，其中去除水的步骤以水溶性多糖浓缩至浓度为50-99wt％的方式进行。3.根据权利要求1所述的制备水不溶性凝胶组合物的方法，其中所述水溶性多糖为选自由透明质酸、透明质酸盐、聚-γ-谷氨酸、聚-γ-谷氨酰胺、琼脂、海藻酸、海藻酸盐、角叉菜胶、红藻胶、果胶、阿拉伯树胶、刺梧桐树胶、黄蓍胶、茄替胶、瓜尔豆胶、刺槐豆胶、欧车前籽胶、明胶(gelatin)、几丁质、葡聚糖、黄原胶、壳聚糖、软骨素-4-硫酸盐、软骨素-6-硫酸盐和淀粉组成的组中的至少一个。4.根据权利要求1所述的制备水不溶性凝胶组合物的方法，其中所述环氧交联剂为选自由1,4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、1,6-...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿泳昌，赵成衍，黄仁锡，朴宣映，高现珠，金赫，权珉贞，朴元锡，
申请(专利权)人：株式会社爱茉莉太平洋，
类型：发明
国别省市：韩国;KR