一种羟乙基壳聚糖复合凝胶的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种羟乙基壳聚糖复合凝胶的制备方法，首先采用特殊工艺对壳聚糖进行羟乙基化，再加入明胶，通过化学交联和冷冻干燥制得复合凝胶。本发明专利技术制备工艺简单，原料简单，成本低，制得的复合凝胶具有较好的生物活性，可以用于细胞装载，同时可能具备抗菌性能，这种新型复合凝胶能更好地应用于软骨修复方面。

Preparation method of hydroxyethyl chitosan composite gel

The invention relates to a preparation method of hydroxyethyl chitosan composite gel. Firstly, the chitosan is hydroxyethyl, and gelatin is added, and the compound gel is prepared by chemical crosslinking and freeze drying. The preparation process of the invention is simple, the raw material is simple, the cost is low, the prepared compound gel has good biological activity, it can be used for cell loading and may have antibacterial properties. This new compound gel can be better applied to cartilage repair.

【技术实现步骤摘要】
一种羟乙基壳聚糖复合凝胶的制备方法
本专利技术涉及一种羟乙基壳聚糖复合凝胶的制备方法，属于生物医学材料

技术介绍
壳聚糖是由自然界广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用得到的，这种天然高分子具有生物相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能，是制备生物医用领域中一种较好的材料。壳聚糖凝胶在制备过程中需要通过交联，交联剂通常选用戊二醛或者水溶性碳化二亚胺，交联剂的引入会降低支架的细胞相容性。明胶也常用于制备生物医用凝胶，可以与壳聚糖复合制备凝胶用于细胞装载，但是与壳聚糖制备的凝胶装载细胞时，细胞的活性还有待提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术的不足，提供一种羟乙基壳聚糖复合凝胶的制备方法，该复合凝胶具有良好的细胞装载性能，能够使细胞很好的附着、增殖，能更好的应用于软骨修复方面。技术方案一种羟乙基壳聚糖复合凝胶的制备方法，包括如下步骤：(1)制备羟乙基壳聚糖：取10g壳聚糖加入到15～18g的50wt％氢氧化钠溶液中进行碱化，得到壳聚糖溶液，在-20℃条件下静置1～3h后，加入15～25ml溶剂异丙醇，搅拌升温至70～80℃，再搅拌冷却至室温，然后加入130～180ml异丙醇和15～19ml2-氯乙醇的混合溶液，搅拌均匀后，采用盐酸溶液调pH7，再采用无水乙醇洗涤，然后进行透析，最后冷冻干燥，即得羟乙基壳聚糖(2)制备复合凝胶：将羟乙基壳聚糖溶解在1v％的醋酸溶液中，得到羟乙基壳聚糖溶液，羟乙基壳聚糖浓度为2-5wt％，往羟乙基壳聚糖溶液中加入明胶，羟乙基壳聚糖与明胶质量比为1:3～5:1，搅拌均匀后进行超声处理，然后将溶液倒入48孔板中，循环冷冻解冻处理3～9次，最后放入冷冻干燥机进行冷冻干燥，即得。进一步，步骤(1)中，所述碱化在-20℃冰箱内进行，碱化时间超过24h。进一步，步骤(1)中，盐酸溶液浓度为0.1M。进一步，步骤(1)中，透析选用的是截留分子量在10000Da的透析袋，透析时间为2d以上。进一步，步骤(2)中，所述循环冷冻解冻处理是指：将48孔板放入-20℃冰箱内冷冻24小时，然后拿出来常温下解冻12个小时，然后再放入-20℃冰箱内冷冻。进一步，步骤(2)中，羟乙基壳聚糖与明胶质量比为2:1。进一步，步骤(2)中，所述超声处理采用的是功率为1000W的超声仪，超声时间不超过5min。本专利技术的有益效果：本专利技术将壳聚糖进行羟乙基化，然后加入特定比例的明胶，制备成复合凝胶。与现有技术相比，本专利技术的优势在于：①该复合凝胶具有更好的力学性能、生物活性和细胞装载性能，可以使细胞更好的附着，让其更好的增殖；②整个制备过程简单易操作，可以进行大量的制备；③采用的高分子材料成本较低，无污染。附图说明图1为实施例1-3制得的羟乙基壳聚糖复合凝胶的扫描电镜图；图2为实施例1-6制得的羟乙基壳聚糖复合凝胶的细胞相容性检测结果；图3为实施例3制备的羟乙基壳聚糖复合凝胶装载成骨细胞后的AO染色图。具体实施方式以下将通过附图和实例具体说明本专利技术，但这些具体实施方案不以任何方式限制本专利技术的保护范围。该实验方案所用到原料均可在市场购得。实施例1一种羟乙基壳聚糖复合凝胶的制备方法，包括如下步骤：(1)制备羟乙基壳聚糖：取10g壳聚糖加入到16.7g的50wt％氢氧化钠溶液中进行碱化，所述碱化在-20℃冰箱内进行，碱化时间为24h，得到壳聚糖溶液，在-20℃条件下静置1h后，加入20ml溶剂异丙醇，搅拌升温至75℃，再搅拌冷却至室温，然后加入133ml异丙醇和18.3ml2-氯乙醇的混合溶液，搅拌均匀后，用0.1M盐酸溶液调pH7，再采用无水乙醇洗涤3次，然后选用截留分子量在10000Da的透析袋透析两天，最后冷冻干燥，即得羟乙基壳聚糖；(2)制备复合凝胶：将羟乙基壳聚糖溶解在1v％的醋酸溶液中，得到羟乙基壳聚糖溶液，羟乙基壳聚糖浓度为2wt％，往羟乙基壳聚糖溶液中加入明胶，羟乙基壳聚糖与明胶质量比为1:2，搅拌均匀后进行超声处理(采用的是功率为1000W的超声仪，超声时间为2min)，然后将溶液倒入48孔板中，循环冷冻解冻处理(将48孔板放入-20℃冰箱内冷冻24小时，然后拿出来常温下解冻12个小时，然后再放入-20℃冰箱内冷冻)3次，最后放入冷冻干燥机进行冷冻干燥，即得。实施例1制得的复合凝胶的扫描电镜图见图1。实施例2一种羟乙基壳聚糖复合凝胶的制备方法，包括如下步骤：(1)制备羟乙基壳聚糖：取10g壳聚糖加入到16.7g的50wt％氢氧化钠溶液中进行碱化，所述碱化在-20℃冰箱内进行，碱化时间为24h，得到壳聚糖溶液，在-20℃条件下静置1h后，加入20ml溶剂异丙醇，搅拌升温至75℃，再搅拌冷却至室温，然后加入133ml异丙醇和18.3ml2-氯乙醇的混合溶液，搅拌均匀后，用0.1M盐酸溶液调pH7，再采用无水乙醇洗涤3次，然后选用截留分子量在10000Da的透析袋透析两天，最后冷冻干燥，即得羟乙基壳聚糖；(2)制备复合凝胶：将羟乙基壳聚糖溶解在1v％的醋酸溶液中，得到羟乙基壳聚糖溶液，羟乙基壳聚糖浓度为2wt％，往羟乙基壳聚糖溶液中加入明胶，羟乙基壳聚糖与明胶质量比为1:1，搅拌均匀后进行超声处理(采用的是功率为1000W的超声仪，超声时间为2min)，然后将溶液倒入48孔板中，循环冷冻解冻处理(将48孔板放入-20℃冰箱内冷冻24小时，然后拿出来常温下解冻12个小时，然后再放入-20℃冰箱内冷冻)3次，最后放入冷冻干燥机进行冷冻干燥，即得。实施例2制得的复合凝胶的扫描电镜图见图1，其中，图1A为实施例1的复合凝胶，图1B为实施例2的复合凝胶。实施例3一种羟乙基壳聚糖复合凝胶的制备方法，包括如下步骤：(1)制备羟乙基壳聚糖：取10g壳聚糖加入到16.7g的50wt％氢氧化钠溶液中进行碱化，所述碱化在-20℃冰箱内进行，碱化时间为24h，得到壳聚糖溶液，在-20℃条件下静置1h后，加入20ml溶剂异丙醇，搅拌升温至75℃，再搅拌冷却至室温，然后加入133ml异丙醇和18.3ml2-氯乙醇的混合溶液，搅拌均匀后，用0.1M盐酸溶液调pH7，再采用无水乙醇洗涤3次，然后选用截留分子量在10000Da的透析袋透析两天，最后冷冻干燥，即得羟乙基壳聚糖；(2)制备复合凝胶：将羟乙基壳聚糖溶解在1v％的醋酸溶液中，得到羟乙基壳聚糖溶液，羟乙基壳聚糖浓度为2wt％，往羟乙基壳聚糖溶液中加入明胶，羟乙基壳聚糖与明胶质量比为2:1，搅拌均匀后进行超声处理(采用的是功率为1000W的超声仪，超声时间为2min)，然后将溶液倒入48孔板中，循环冷冻解冻处理(将48孔板放入-20℃冰箱内冷冻24小时，然后拿出来常温下解冻12个小时，然后再放入-20℃冰箱内冷冻)3次，最后放入冷冻干燥机进行冷冻干燥，即得。实施例3制得的复合凝胶的扫描电镜图见图1，其中，图1A为实施例1的复合凝胶，图1B为实施例2的复合凝胶，图1C为实施例3的复合凝胶。实施例4一种羟乙基壳聚糖复合凝胶的制备方法，包括如下步骤：(1)制备羟乙基壳聚糖：取10g壳聚糖加入到16.7g的50wt％氢氧化钠溶液中进行碱化，所述碱化在-20℃冰箱内进行，碱化时间为24h，得到壳聚糖溶液，在-20℃条件下静置1h后，加入20ml溶剂异丙醇，搅拌升温至75℃，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种羟乙基壳聚糖复合凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备羟乙基壳聚糖：取10g壳聚糖加入到15～18g的50wt％氢氧化钠溶液中进行碱化，得到壳聚糖溶液，在‑20℃条件下静置1～3h后，加入15～25ml溶剂异丙醇，搅拌升温至70～80℃，再搅拌冷却至室温，然后加入130～180ml异丙醇和15～19ml 2‑氯乙醇的混合溶液，搅拌均匀后，采用盐酸溶液调pH7，再采用无水乙醇洗涤，然后进行透析，最后冷冻干燥，即得羟乙基壳聚糖；(2)制备复合凝胶：将羟乙基壳聚糖溶解在1v％的醋酸溶液中，得到羟乙基壳聚糖溶液，羟乙基壳聚糖浓度为2‑5wt％，往羟乙基壳聚糖溶液中加入明胶，羟乙基壳聚糖与明胶质量比为1:3～5:1，搅拌均匀后进行超声处理，然后将溶液倒入48孔板中，循环冷冻解冻处理3～9次，最后放入冷冻干燥机进行冷冻干燥，即得。

【技术特征摘要】
1.一种羟乙基壳聚糖复合凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备羟乙基壳聚糖：取10g壳聚糖加入到15～18g的50wt％氢氧化钠溶液中进行碱化，得到壳聚糖溶液，在-20℃条件下静置1～3h后，加入15～25ml溶剂异丙醇，搅拌升温至70～80℃，再搅拌冷却至室温，然后加入130～180ml异丙醇和15～19ml2-氯乙醇的混合溶液，搅拌均匀后，采用盐酸溶液调pH7，再采用无水乙醇洗涤，然后进行透析，最后冷冻干燥，即得羟乙基壳聚糖；(2)制备复合凝胶：将羟乙基壳聚糖溶解在1v％的醋酸溶液中，得到羟乙基壳聚糖溶液，羟乙基壳聚糖浓度为2-5wt％，往羟乙基壳聚糖溶液中加入明胶，羟乙基壳聚糖与明胶质量比为1:3～5:1，搅拌均匀后进行超声处理，然后将溶液倒入48孔板中，循环冷冻解冻处理3～9次，最后放入冷冻干燥机进行冷冻干燥，即得。2.如权利要求1所述的羟乙基壳聚糖复合凝胶的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂磊，李星辰，武巧运，张庆茜，董婧，
申请(专利权)人：信阳师范学院，
类型：发明
国别省市：河南,41