聚乙二醇类活化酯在制备低溶胀水凝胶中的应用及包括其的低溶胀水凝胶制造技术

本发明专利技术提供了一种聚乙二醇类活化酯在制备低溶胀水凝胶中的应用及包括其的低溶胀水凝胶，涉及医用新材料技术领域。上述低溶胀水凝胶为溶胀率＜50％的水凝胶，该水凝胶通过使用具有较长的可降解碳链(结构式中m值为3～10的正整数)同时聚乙二醇类活化酯的聚乙二醇部分的分子量为3000～10000道尔顿的水凝胶具有非常好的低溶胀效果，有效缓解了现有水凝胶溶胀率普遍较高，无法应用在有限空间的神经处，往往容易造成人体伤害的问题。上述低溶胀水凝胶可以广泛应用于生物医用材料产品的制备过程中，特别是用于颅骨和/或脊柱部位的组织密封剂的制备中。

Application of polyethylene glycol activated ester in preparation of low swelling hydrogels and low swelling hydrogels containing them

【技术实现步骤摘要】
聚乙二醇类活化酯在制备低溶胀水凝胶中的应用及包括其的低溶胀水凝胶
本专利技术涉及医用新材料
，尤其是涉及一种聚乙二醇类活化酯在制备低溶胀水凝胶中的应用及包括其的低溶胀水凝胶。
技术介绍
水凝胶作为一种生物相容性材料，在医学上主要用于手术后防粘连、止血剂、填补缺损组织、防止组织液渗漏、缓释药物等。现有的可生物降解材料水凝胶的溶胀率均较高，溶胀率普遍在50～600％。当使用这些水凝胶在作为人体组织密封剂时，由于溶胀率普遍较高，无法应用在有限空间的神经处，往往容易造成人体伤害的不良事件，例如脊柱类密封胶溶胀率过大会产生神经压迫，造成患者疼痛，严重的会导致下肢麻木甚至失去感觉；又如脑部狭小空间内的密封胶的溶胀可能会造成患者持续性头疼。因此，研究开发出一种具有较低溶胀率(＜50％)的水凝胶，以缓解现有水凝胶溶胀率普遍较高，往往容易造成人体伤害的问题，变得十分必要和迫切。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种聚乙二醇类活化酯的新应用，所述新应用为聚乙二醇类活化酯在制备低溶胀水凝胶中的应用。本专利技术的第二目的在于提供一种低溶胀水凝胶，所述低溶胀水凝胶包括上述聚乙二醇类活化酯，该水凝胶有效缓解了现有水凝胶溶胀率普遍较高，无法应用在有限空间的神经处，往往容易造成人体伤害的问题。本专利技术的第三目的在于提供一种低溶胀水凝胶的制备方法，该低溶胀水凝胶的制备方法具有步骤简便，操作简单，易于工业化大规模生产的优势。本专利技术的第四目的在于提供一种上述低溶胀水凝胶的应用，上述低溶胀水凝胶可以广泛应用于生物医用材料产品的制备过程中。本专利技术提供的一种聚乙二醇类活化酯在制备低溶胀水凝胶中的应用；所述低溶胀水凝胶为-20％＜溶胀率＜50％的水凝胶。进一步的，所述聚乙二醇类活化酯选自具有如式(A)所示的结构的中的至少一种；如式(A)所示的结构：式(A)中，m为3～10的正整数，优选，m＝3、4、5、6、7、8、9或10，更优选为10；n为20～300的正整数；p为1～4的正整数，优选，p＝1、2、3或4；R为聚乙二醇类活化酯的核心，R选自C、C-C、CH、CH-CH或CH2CH2O；和，所述聚乙二醇类活化酯中的聚乙二醇部分的分子量为3000～10000道尔顿；优选的，所述聚乙二醇类活化酯的聚乙二醇部分的分子量为3000～5000道尔顿；更优选的，所述聚乙二醇类活化酯的聚乙二醇部分的分子量为3350道尔顿。进一步的，所述聚乙二醇类活化酯包括聚乙二醇琥珀酰亚胺戊二酸酯、聚乙二醇琥珀酰亚胺己二酸酯、聚乙二醇琥珀酰亚胺辛二酸酯、聚乙二醇琥珀酰亚胺癸二酸酯中的一种；优选的，所述聚乙二醇琥珀酰亚胺戊二酸酯、聚乙二醇琥珀酰亚胺己二酸酯、聚乙二醇琥珀酰亚胺辛二酸酯和聚乙二醇琥珀酰亚胺癸二酸酯的聚乙二醇部分的分子量为3350道尔顿；优选的，所述聚乙二醇类活化酯为聚乙二醇琥珀酰亚胺癸二酸酯；更优选的，所述聚乙二醇琥珀酰亚胺癸二酸酯的聚乙二醇部分的分子量为3350道尔顿。进一步的，所述聚乙二醇类活化酯包括聚乙二醇琥珀酰亚胺戊二酸酯、聚乙二醇琥珀酰亚胺己二酸酯、聚乙二醇琥珀酰亚胺辛二酸酯、聚乙二醇琥珀酰亚胺癸二酸酯中的至少两种；优选的，所述聚乙二醇类活化酯为聚乙二醇琥珀酰亚胺戊二酸酯和聚乙二醇琥珀酰亚胺癸二酸酯的组合；更优选的，所述聚乙二醇琥珀酰亚胺戊二酸酯和聚乙二醇琥珀酰亚胺癸二酸酯的聚乙二醇部分的分子量为3350道尔顿；更优选的，所述聚乙二醇琥珀酰亚胺戊二酸酯和聚乙二醇琥珀酰亚胺癸二酸酯的质量比为0.5:1.5。本专利技术提供的一种低溶胀水凝胶，所述低溶胀水凝胶包括上述聚乙二醇类活化酯。进一步的，基于所述水凝胶的质量，所述聚乙二醇类活化酯占水凝胶中的含量为0.075～0.25g/ml；优选的，所述水凝胶还包括交联剂；优选的，所述交联剂包括多聚赖氨酸、聚乙烯亚胺和氨基聚乙二醇中的至少一种；更优选的，所述交联剂包括多聚赖氨酸和聚乙烯亚胺；进一步优选的，所述多聚赖氨酸和聚乙烯亚胺的比例为5～95：95～5；更优选的，所述多聚赖氨酸的分子量为100～3000道尔顿；更优选的，所述聚乙烯亚胺的分子量为1000～500000道尔顿；更优选的，所述氨基聚乙二醇的分子量为1000～500000道尔顿；优选的，所述水凝胶还包括用于溶解聚乙二醇类活化酯和/或交联剂的缓冲溶液；更优选的，所述溶解聚乙二醇类活化酯的缓冲溶液包括pH值3.5～5.0的磷酸盐溶液；更优选的，所述溶解交联剂的缓冲溶液包括pH值为9.0～10.5硼酸盐溶液或纯水；优选的，所述水凝胶还包括染色剂、药物和抗氧剂中的至少一种。进一步的，所述低溶胀水凝胶包括：(a)聚乙二醇类活化酯7.5～25％；(b)交联剂1.5～3％；(c)缓冲液65～91％；(d)染色剂0～0.1％；(e)药物0～5％；(f)抗氧剂0～0.5％。本专利技术提供的一种上述低溶胀水凝胶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将各组分混合，然后挤出，得到水凝胶。更进一步的，所述制备方法包括以下步骤：(Ⅰ)、将聚乙二醇类活化酯溶解于缓冲液中得到溶液A；(Ⅱ)、将交联剂溶解于缓冲液或纯水中混匀得到溶液B；(Ⅲ)、随后将溶液A、溶液B、任选的染色剂、任选的药物以及任选的抗氧化剂混匀后挤出，得到低溶胀水凝胶；所述步骤(Ⅰ)和步骤(Ⅱ)的顺序可调换；优选的，所述制备方法还包括溶解前将聚乙二醇活化酯、溶液A和溶液B进行辐照灭菌的步骤；更优选的，所述辐照的剂量为5～25kGy。本专利技术提供的一种上述低溶胀水凝胶在制备生物医用材料产品中的应用；优选的，所述生物医用材料包括用于颅骨和/或脊柱部位的组织密封剂。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了一种聚乙二醇类活化酯的新应用，所述新应用为聚乙二醇类活化酯在制备低溶胀水凝胶(-20％＜溶胀率＜50％)中的应用。本专利技术提供的低溶胀水凝胶，所述低溶胀水凝胶包括上述聚乙二醇类活化酯，制得的水凝胶具有非常好的低溶胀效果，有效缓解了现有水凝胶溶胀率普遍较高，无法应用在有限空间的神经处，往往容易造成人体伤害的问题。本专利技术提供的低溶胀水凝胶的制备方法，该制备方法将各组分混合，然后挤出，得到水凝胶。上述方法具有步骤简便，操作简单，易于工业化大规模生产的优势。本专利技术提供的上述低溶胀水凝胶可以广泛应用于生物医用材料产品的制备过程中。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.聚乙二醇类活化酯在制备低溶胀水凝胶中的应用；/n所述低溶胀水凝胶为-20％＜溶胀率＜50％的水凝胶。/n

【技术特征摘要】
1.聚乙二醇类活化酯在制备低溶胀水凝胶中的应用；
所述低溶胀水凝胶为-20％＜溶胀率＜50％的水凝胶。


2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述聚乙二醇类活化酯选自具有如式(A)所示的结构的中的至少一种；
如式(A)所示的结构：



式(A)中，
m为3～10的正整数，优选，m＝3、4、5、6、7、8、9或10，更优选为10；
n为20～300的正整数；
p为1～4的正整数，优选，p＝1、2、3或4；
R为聚乙二醇类活化酯的核心，R选自C、C-C、CH、CH-CH或CH2CH2O；
和，所述聚乙二醇类活化酯的聚乙二醇部分的分子量为3000～10000道尔顿；
优选的，所述聚乙二醇类活化酯的聚乙二醇部分的分子量为3000～5000道尔顿；
更优选的，所述聚乙二醇类活化酯的聚乙二醇部分的分子量为3350道尔顿。


3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述聚乙二醇类活化酯包括聚乙二醇琥珀酰亚胺戊二酸酯、聚乙二醇琥珀酰亚胺己二酸酯、聚乙二醇琥珀酰亚胺辛二酸酯、聚乙二醇琥珀酰亚胺癸二酸酯中的一种；
优选的，所述聚乙二醇琥珀酰亚胺戊二酸酯、聚乙二醇琥珀酰亚胺己二酸酯、聚乙二醇琥珀酰亚胺辛二酸酯和聚乙二醇琥珀酰亚胺癸二酸酯的聚乙二醇部分的分子量为3350道尔顿；
优选的，所述聚乙二醇类活化酯为聚乙二醇琥珀酰亚胺癸二酸酯；
更优选的，所述聚乙二醇琥珀酰亚胺癸二酸酯的聚乙二醇部分的分子量为3350道尔顿。


4.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述聚乙二醇类活化酯包括聚乙二醇琥珀酰亚胺戊二酸酯、聚乙二醇琥珀酰亚胺己二酸酯、聚乙二醇琥珀酰亚胺辛二酸酯、聚乙二醇琥珀酰亚胺癸二酸酯中的至少两种；
优选的，所述聚乙二醇类活化酯为聚乙二醇琥珀酰亚胺戊二酸酯和聚乙二醇琥珀酰亚胺癸二酸酯的组合；
更优选的，所述聚乙二醇琥珀酰亚胺戊二酸酯和聚乙二醇琥珀酰亚胺癸二酸酯的聚乙二醇部分的分子量为3350道尔顿；
更优选的，所述聚乙二醇琥珀酰亚胺戊二酸酯和聚乙二醇琥珀酰亚胺癸二酸酯的质量比为0.5:1.5。


5.一种低溶胀水凝胶，其特征在于，所述低溶胀水凝胶包括权利要求1～4任一项所述的聚乙二醇类活化酯。


6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑康见，董芳芳，李刚，贾德泽，赵艳，赵成如，邓凤娟，李正强，
申请(专利权)人：赛克赛斯生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37