一种聚谷氨酸盐水凝胶的制备方法与产品技术

本发明专利技术提供了一种聚谷氨酸盐水凝胶的制备方法，涉及生物医用材料技术领域。一种聚谷氨酸盐水凝胶的制备方法，包括以下步骤：S1：使用聚谷氨酸盐和邻硝基苄基化合物反应制备邻硝基苄基修饰的聚谷氨酸盐；S2：使用聚谷氨酸盐和丙烯酸类化合物反应制备丙烯酸修饰的聚谷氨酸盐；S3：将步骤S1制备的邻硝基苄基修饰的聚谷氨酸盐和步骤S2制备的丙烯酸修饰的聚谷氨酸盐，于紫外光照射下反应，制得聚谷氨酸盐水凝胶。本发明专利技术可以在制备聚谷氨酸水凝胶的过程中，在保证其交联程度的基础上，避免引入交联剂或活化剂造成的后期纯化难度高、残留不易控制、脆性增大、生物安全性风险高。生物安全性风险高。生物安全性风险高。

【技术实现步骤摘要】
一种聚谷氨酸盐水凝胶的制备方法与产品


[0001]本专利技术涉及生物医用材料
，具体而言，涉及一种聚谷氨酸盐水凝胶的制备方法与产品。

技术介绍

[0002]聚谷氨酸(聚
‑
γ
‑
谷氨酸，poly
‑
γ
‑
glutamic acid，PGA)是以谷氨酸为结构单元，通过α
‑
氨基和γ
‑
羧基形成酰胺键的同构性多胜肽生物高分子；每一个谷氨酸的结构单元都同时连接α
‑
COOH、
‑
NH
‑
和
‑
CO
‑
官能团，这三种官能团都具有一定的水合能力，高分子链内部或者分子之间形成氢键，使得聚谷氨酸钠表现出良好的吸水性和保湿性，具有小分子保湿剂不可比拟的锁水功能。
[0003]聚谷氨酸钠侧链含有大量的游离羧基，便于功能化改性(交联、螯合、衍生化)，交联制备三维网络水凝胶；聚谷氨酸水凝胶由于其优良的吸水保湿性能，良好的生物相容性，生物可降解性，已经广泛应用于创面修复、组织填充、工程支架、药物载体等方面。
[0004]目前，由于聚谷氨酸水凝胶的交联度不高，容易降解，现有技术多采用交联剂或活化剂来制备聚谷氨酸水凝胶，以增大其交联程度，但是增加了后期纯化难度，残留不易控制，脆性增大，也增加了聚谷氨酸水凝胶的生物安全性风险。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一个目的在于提供一种聚谷氨酸盐水凝胶的制备方法，其可以在制备聚谷氨酸水凝胶的过程中，在保证其交联程度的基础上，避免引入交联剂或活化剂造成的后期纯化难度高、残留不易控制、脆性增大、生物安全性等风险。
[0006]本专利技术的第二个目的在于提供一种聚谷氨酸盐水凝胶的制备方法制备的聚谷氨酸盐水凝胶产品，其交联程度高、生物安全性高。
[0007]本专利技术的实施例通过以下技术方案实现：
[0008]一种聚谷氨酸盐水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0009]S1：使用聚谷氨酸盐和邻硝基苄基化合物反应制备邻硝基苄基修饰的聚谷氨酸盐；
[0010]S2：使用聚谷氨酸盐和丙烯酸类化合物反应制备丙烯酸修饰的聚谷氨酸盐；
[0011]S3：将步骤S1制备的邻硝基苄基修饰的聚谷氨酸盐和步骤S2制备的丙烯酸修饰的聚谷氨酸盐，于紫外光照射下反应，制得聚谷氨酸盐水凝胶。
[0012]邻硝基苄基化合物中含有的巯基和羟基，能够和聚谷氨酸盐发生氢键作用，获得含有巯基的光敏聚谷氨酸盐；同时，利用聚谷氨酸盐和丙烯酸类化合物基团之间存在的离子作用，获得负载有丙烯酸的聚谷氨酸盐；
[0013]在紫外光照射下，邻硝基苄基修饰的聚谷氨酸盐在光激发下产生亚硝基，该亚硝基具有极强的反应活性，亚硝基可以与自身发生二聚交联，也可以与丙烯酸修饰的聚谷氨酸盐中的羧基、胺基、双键等基团进行Michael加成交联；此外，邻硝基苄基在光激发下会产
生醛基或酮基，与丙烯酸修饰的聚谷氨酸盐中的伯胺、联胺、酰肼、羟胺基团以希夫碱交联；
[0014]由此，在多重交联反应下，在不使用交联剂或活化剂的条件下，获得交联程度较高的聚谷氨酸盐水凝胶。
[0015]进一步地，所述步骤S1的具体制备方法为：将聚谷氨酸盐溶解于超纯水中，加入邻硝基苄基化合物，再加入弱酸强碱盐，在室温下反应18～48h；反应结束后，将反应液倒入乙醇溶剂中重沉淀，然后溶于去离子水中用透析袋透析2～3d，冷冻干燥，制备得到邻硝基苄基修饰的聚谷氨酸盐。
[0016]进一步地，所述聚谷氨酸盐中的胺基与邻硝基苄基化合物小分子、弱酸强碱盐的摩尔比为1:(0.5～20):(0.5～20)。
[0017]进一步地，所述弱酸强碱盐为碳酸钾或碳酸钠。
[0018]进一步地，所述步骤S2的具体制备方法为：将聚谷氨酸盐溶解于超纯水中，并冷却至0～4℃，加入丙烯酸类化合物，再缓慢滴加碱性化合物，反应20～40h，然后将反应液倒入透析袋中，用去离子水透析2～4d，冷冻干燥，制备得到丙烯酸修饰的聚谷氨酸盐。
[0019]进一步地，所述聚谷氨酸盐中的羟基与丙烯酸类化合物、碱性化合物的摩尔比为1:(1～15):(2～10)。
[0020]进一步地，所述碱性化合物为氢氧化钠或氢氧化钾。
[0021]进一步地，所述步骤S3的具体制备方法为：将步骤S1制备的邻硝基苄基修饰的聚谷氨酸盐和步骤S2制备的丙烯酸修饰的聚谷氨酸盐按质量比为(0.5～4):(2～6)溶解于超纯水中，将混合液置于紫外光下照射2～30min，制得聚谷氨酸盐水凝胶。
[0022]进一步地，所述聚谷氨酸盐为γ
‑
聚谷氨酸钠、γ
‑
聚谷氨酸镁、γ
‑
聚谷氨酸钙或γ
‑
聚谷氨酸胺；所述聚谷氨酸盐的分子量为20～200KDa。
[0023]进一步地，所述邻硝基苄基化合物为邻硝基苄醇类化合物及其衍生物、邻硝基苄酯类化合物及其衍生物、邻硝基苄溴类化合物及其衍生物或邻硝基苄胺类化合物及其衍生物。
[0024]进一步地，所述丙烯酸类化合物为丙烯酸酯类化合物、甲基丙烯酸酯类化合物、丙烯酰胺类化合物或甲基丙烯酰胺类化合物。
[0025]一种由聚谷氨酸盐水凝胶的制备方法制得的聚谷氨酸盐水凝胶产品。
[0026]本专利技术实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
[0027]1.本专利技术在制备聚谷氨酸盐水凝胶的过程中，不使用交联剂或活化剂，避免了引入交联剂或活化剂造成的后期纯化难度高、残留不易控制、脆性增大、生物安全性等风险。
[0028]2.本专利技术使用邻硝基苄基修饰的聚谷氨酸盐和丙烯酸修饰的聚谷氨酸盐于紫外光照射下反应，制得聚谷氨酸盐水凝胶，在邻硝基苄基修饰的聚谷氨酸盐和丙烯酸修饰的聚谷氨酸盐的多重交联反应下，获得交联程度较高的聚谷氨酸盐水凝胶，同时保证了聚谷氨酸水凝胶的交联程度和生物安全性。
附图说明
[0029]图1为实施例1提供的聚谷氨酸盐水凝胶的扫描电镜图；
[0030]图2为实验例3提供的细胞形态图。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0032]下面对本专利技术实施例提供的一种聚谷氨酸盐水凝胶的制备方法与产品进行具体说明。
[0033]实施例1
[0034]本实施例提供了一种聚谷氨酸盐水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0035]S1：将0.5g的γ
‑
聚谷氨酸钠(分子量为20KDa)溶解于100mL超纯水中，加入邻硝基苄醇，再加入碳酸钾，在室温下反应18h；各物质的摩尔比为γ
‑
聚谷氨酸钠：邻硝基苄醇：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚谷氨酸盐水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：使用聚谷氨酸盐和邻硝基苄基化合物反应制备邻硝基苄基修饰的聚谷氨酸盐；S2：使用聚谷氨酸盐和丙烯酸类化合物反应制备丙烯酸修饰的聚谷氨酸盐；S3：将步骤S1制备的邻硝基苄基修饰的聚谷氨酸盐和步骤S2制备的丙烯酸修饰的聚谷氨酸盐，于紫外光照射下反应，制得聚谷氨酸盐水凝胶。2.根据权利要求1所述的聚谷氨酸盐水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，聚谷氨酸盐和邻硝基苄基化合物与弱酸强碱盐于室温下反应。3.根据权利要求2所述的聚谷氨酸盐水凝胶的制备方法，其特征在于，所述聚谷氨酸盐中的胺基与邻硝基苄基化合物、弱酸强碱盐的摩尔比为1:(0.5～20):(0.5～20)。4.根据权利要求1所述的聚谷氨酸盐水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，聚谷氨酸盐和丙烯酸类化合物与碱性化合物于低温下反应。5.根据权利要求4所述的聚谷氨酸盐水凝胶的制备方法，其特征在于，所述聚谷氨酸盐中的羟基与丙烯酸类化合物、碱性化合物的摩尔比为1:(1～15):(2～10)。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚婧，黄文涛，
申请(专利权)人：西安德诺海思医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：