载有活性物质的聚beta氨基酯的水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种载有活性物质的聚beta氨基酯的水凝胶及其制备方法和应用，通过聚乙二醇二丙烯酸酯与丙炔酰肼发生迈克尔加成反应，得到含丙炔酰基聚beta氨基酯；采用含双键或含巯基的生物活性物质与所述聚beta氨基酯以及多臂巯基的PEG或肌醇六巯基丙酸酯发生偶联反应得到所述载有活性物质的聚beta氨基酯的水凝胶。本发明专利技术的水凝胶生物相容性好，化学性质稳定，能够用作神经营养因子载体，用于治疗神经损伤。疗神经损伤。

【技术实现步骤摘要】
载有活性物质的聚beta氨基酯的水凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及载有活性物质的聚beta氨基酯的水凝胶及其制备方法和应用，属于水凝胶制备的


技术介绍

[0002]脊髓神经损伤是严重的中枢神经系统损伤疾病，会造成损伤以下的肢体严重的功能障碍，比如感觉，运动功能部分或全部丧失。脊髓损伤还会造成深静脉血栓、肺栓塞、疼痛等多种并发症，严重影响着人们的生活质量，也给家庭和社会带来沉重的负担。脊髓损伤的原因有交通事故、重物砸伤、高处坠落等，据统计全世界每年新增脊髓损伤病例20万。
[0003]首先，脊髓损伤发生后，损伤部位的创伤会引起缺血缺氧、炎症细胞浸润，自由基的释放等一系列继发病理生理反应。这些生理过程，不仅导致轴突和髓鞘分解甚至神经细胞死亡，星形胶质细胞、小胶质细胞等也被激活并在损伤部位周围形成瘢痕。脊髓损伤后，致密的胶质瘢痕不仅作为物理障碍抑制神经再生，瘢痕中的星形胶质细胞、小胶质细胞分泌大量的促炎因子，参与形成损伤后的再生抑制微环境，进而阻碍脊髓损伤的修复。研究者们采用细胞移植，组织工程等方法抑制胶质瘢痕形成。由于脊髓损伤后形成的空洞区域需要物理填充，含有水凝胶的组织工程学方法抑制胶质瘢痕被认为最有前景的方法之一。目前，人们主要采用透明质酸，胶原，脱细胞组织基质等天然水凝胶材料和自组装多肽、基于聚乙二醇的PEG水凝胶，能够有效改善脊髓损伤修复。但是，这些水凝胶在使用过程中受到天然材料的交联剂潜在毒性，脱细胞基质的潜在的宿主反应，多肽水凝胶力学性能控制以及聚乙二醇凝胶的无生物活性且难以功能化修饰的问题困扰。
[0004]水凝胶是一种高度互穿的三维网络状结构，适合养分，氧气和废物等物质交换。理想的水凝胶应易于被酶解/水解并最终被新的组织所替代才能满足组织工程中对于生物材料的需求。水凝胶能够为细胞/组织提供可调节的理化特性和结构，类似于细胞外基质结构有利于细胞的生长和增殖。由于合成高分子水凝胶生物相容性好，在组织工程和药物/基因传输等生物医学领域的应用十分广泛。特别是聚(β
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氨基酯)高分子水凝胶具有可降解性和优异的生物相容性，聚(β
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氨基酯)(PAE)的水凝胶及其他聚酯已经被开发用于组织工程。PAE是由二丙烯酸酯和伯烷基胺/仲二胺通过迈克尔加成反应制备，而不会引入任何副产物。此外，PAE主链中的酯基易于降解为小分子(氨基酸和二醇)。基于PAE的原位交联水凝胶因其制备简便，通过微创植入可轻松填充组织缺损而成为生物活性分子输送和组织工程系统中备受关注的研究对象。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种载有活性物质的聚beta氨基酯的水凝胶及其制备方法和应用。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0007]一种载有活性物质的聚beta氨基酯的水凝胶，通过聚乙二醇二丙烯酸酯与丙炔酰
肼发生迈克尔加成反应，得到含丙炔酰基聚beta氨基酯；采用含双键或含巯基的生物活性物质与所述聚beta氨基酯以及多臂巯基的PEG或肌醇六巯基丙酸酯发生偶联反应得到所述载有活性物质的聚beta氨基酯的水凝胶。
[0008]一种载有活性物质的聚beta氨基酯的水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0009]S1、制备含丙炔酰基聚beta氨基酯；
[0010]S2、室温下将生物活性物质与含丙炔酰基聚beta氨基酯混合均匀，溶解于蒸馏水中，然后加入多臂巯基的PEG或肌醇六巯基丙酸酯，静置24小时，得到所述载有活性物质的聚beta氨基酯的水凝胶。
[0011]进一步的，所述步骤S1具体包括：
[0012]将丙炔酰肼和聚乙二醇二丙烯酸酯在50
‑
90摄氏度下搅拌反应12
‑
72小时，经过截留分子量1000的透析袋透析除去未反应的小分子，并冷冻干燥得到所述含丙炔酰基聚 beta氨基酯。
[0013]进一步的，所述丙炔酰肼和聚乙二醇二丙烯酸酯的摩尔比为1:0.8～1.2:1。
[0014]进一步的，步骤S2所述生物活性物质为神经生长因子，脑源性神经营养因子，甲强龙中的一种或多种。
[0015]进一步的，步骤S2所述含丙炔酰基聚beta氨基酯和多臂巯基的PEG或肌醇六巯基丙酸酯的摩尔比为1:0.4～0.4:1。
[0016]进一步的，步骤S2所述生物活性物质占总原料的摩尔百分比为1％～30％，所述总原料指生物活性物质、含丙炔酰基聚beta氨基酯以及多臂巯基的PEG或肌醇六巯基丙酸酯。
[0017]一种载有活性物质的聚beta氨基酯的水凝胶的应用，能够用作因子或药物的载体.
[0018]进一步的，用于治疗脊髓神经损伤。
[0019]有益效果
[0020]本专利技术的制备方法制得的水凝胶均匀一致性较好。
[0021]本专利技术载有活性物质的水凝胶可以用作因子或药物的载体，用于治疗脊髓神经损伤。
[0022]本专利技术的载有活性物质的水凝胶具有很强的药物缓释功能。
[0023]本专利技术提供了一种可以共价接枝/包埋的方式负载生物活性物质聚beta氨基酯的水凝胶的制备方法。本专利技术的水凝胶生物相容性好，化学性质稳定。本专利技术的水凝胶可以用作神经营养因子载体，用于治疗神经损伤。
具体实施方式
[0024]下面详细描述本专利技术的实施方式，下面描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。
[0025]本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0026]一种载有活性物质的聚beta氨基酯的水凝胶，其特征在于，通过聚乙二醇二丙烯酸酯与丙炔酰肼发生迈克尔加成反应，得到含丙炔酰基聚beta氨基酯；采用含双键或含巯基的生物活性物质与所述聚beta氨基酯以及多臂巯基的PEG或肌醇六巯基丙酸酯发生偶联反应得到所述载有活性物质的聚beta氨基酯的水凝胶。
[0027]一种载有活性物质的聚beta氨基酯的水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0028]S1、制备含丙炔酰基聚beta氨基酯；将丙炔酰肼和聚乙二醇二丙烯酸酯在50
‑
90摄氏度下搅拌反应12
‑
72小时，经过截留分子量1000的透析袋透析除去未反应的小分子，并冷冻干燥得到所述含丙炔酰基聚beta氨基酯；所述丙炔酰肼和聚乙二醇二丙烯酸酯的摩尔比为1:0.8～1.2:1。
[0029]S2、室温下将生物活性物质与含丙炔酰基聚beta氨基酯混合均匀，溶解于蒸馏水中，然后加入多臂巯基的PEG或肌醇六巯基丙酸酯，静置24小时，得到所述载有活性物质的聚beta氨基酯的水凝胶。所述生物活性物质为神经生长因子，脑源性神经营养因子，甲强龙中的一种或多种；所述生物活性物质占总原料的摩尔百分比为1％～30％；所述总原料指生物活性物质、含丙炔酰基聚beta氨基酯以及多臂巯基的PEG或肌醇六巯基丙酸酯；所述含丙炔酰基聚beta氨基酯与多臂巯基的PEG或肌醇六巯基丙酸酯的摩尔比为1:0.4～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种载有活性物质的聚beta氨基酯的水凝胶，其特征在于，通过聚乙二醇二丙烯酸酯与丙炔酰肼发生迈克尔加成反应，得到含丙炔酰基聚beta氨基酯；采用含双键或含巯基的生物活性物质与所述聚beta氨基酯以及多臂巯基的PEG或肌醇六巯基丙酸酯发生偶联反应得到所述载有活性物质的聚beta氨基酯的水凝胶。2.如权利要求1所述一种载有活性物质的聚beta氨基酯的水凝胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、制备含丙炔酰基聚beta氨基酯；S2、室温下将生物活性物质与含丙炔酰基聚beta氨基酯混合均匀，溶解于蒸馏水中，然后加入多臂巯基的PEG或肌醇六巯基丙酸酯，静置24小时，得到所述载有活性物质的聚beta氨基酯的水凝胶。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括：将丙炔酰肼和聚乙二醇二丙烯酸酯在50
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90摄氏度下搅拌反应12
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72小时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鲁中，傅泽茜，杨宇民，李贵才，魏静静，李文慧，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：