一种复合水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于水凝胶制备技术领域，具体涉及一种复合水凝胶及其制备方法和应用。本发明专利技术提供了一种复合水凝胶，包括海藻酸盐水凝胶和脱细胞基质水凝胶；所述脱细胞基质水凝胶的制备原料包括脱细胞基质和谷氨酰胺转氨酶；所述海藻酸盐水凝胶包括海藻酸盐络合物；所述海藻酸盐水凝胶和脱细胞基质水凝胶构成三维交联结构。本发明专利技术中的谷氨酰胺转胺酶能够催化脱细胞基质之间形成肽键，进而发生交联形成脱细胞基质水凝胶；另外，海藻酸盐水凝胶和脱细胞基质水凝胶相互穿插缠绕，形成三维交联结构，具有密实、稳定的特性，通过协同作用进一步提高了复合水凝胶的粘附性能。复合水凝胶的粘附性能。复合水凝胶的粘附性能。

【技术实现步骤摘要】
一种复合水凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于水凝胶制备
，具体涉及一种复合水凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]角膜是眼表面的透明组织，易受到创伤和感染，从而导致角膜透明度不可逆的损失，最终导致失明。传统的角膜修复方法以人类供体角膜移植为主，但手术费用高昂。
[0003]水凝胶是一种高含水量的三维网状聚合物，具有良好的生物相容性。水凝胶结构和机体组织类似，既不影响生命体的代谢过程，代谢产物还可以通过水凝胶排除，因此水凝胶常常被用作人体器官以及组织的替代物。
[0004]现阶段，应用于角膜修复的水凝胶包括丙烯酸酯水凝胶、纤维蛋白胶以及聚乙二醇凝胶。虽然上述材料能够有效的封闭角膜穿孔，作为角膜移植的替代产物，但是存在粘附性差、易脱落的缺陷。例如，公开号为CN109575316A的中国专利公开了一种以N
‑
丙烯酰基干氨酰胺和羟乙基丙烯酰胺为反应原料，通过自由基聚合得到的水凝胶，可作为天然玻璃体的替代物，但是其自身缺乏粘附性，在用于角膜修复时具有一定的局限性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种复合水凝胶及其制备方法和应用，本专利技术提供的复合水凝胶具有优异的粘附性。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种复合水凝胶，包括海藻酸盐水凝胶和脱细胞基质水凝胶；
[0008]所述脱细胞基质水凝胶的制备原料包括脱细胞基质和谷氨酰胺转氨酶；
[0009]所述海藻酸盐水凝胶包括海藻酸盐络合物；
[0010]所述海藻酸盐水凝胶和脱细胞基质水凝胶构成三维交联结构。
[0011]优选的，所述海藻酸盐水凝胶和脱细胞基质水凝胶的质量比为1：1～4；
[0012]所述海藻酸盐水凝胶的质量以海藻酸盐的质量计，所述脱细胞基质水凝胶的质量以脱细胞基质的质量计。
[0013]优选的，所述海藻酸盐络合物包括海藻酸盐和金属阳离子，所述海藻酸盐包括未修饰的海藻酸盐、肽修饰的海藻酸盐和多巴胺修饰的海藻酸盐中的一种或几种。
[0014]优选的，所述金属阳离子包括钙离子、镁离子和锌离子中一种或几种。
[0015]本专利技术还提供了上述技术方案所述复合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0016]将脱细胞基质溶液、海藻酸盐溶液、谷氨酰胺转胺酶和缓冲溶液混合后，利用金属阳离子溶液进行三维交联，得到所述复合水凝胶。
[0017]优选的，所述脱细胞基质溶液的质量浓度为1～3％。
[0018]所述海藻酸盐溶液的质量浓度为2～10％。
[0019]所述脱细胞基质溶液和海藻酸盐溶液的体积比为1～5：1。
[0020]优选的，所述谷氨酰胺转氨酶和所述脱细胞基质溶液中的脱细胞基质的用量比为20～100U：1g。
[0021]优选的，所述缓冲溶液包括磷酸盐缓冲溶液或三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液；
[0022]所述缓冲溶液的浓度为10～100mmol/L；
[0023]所述缓冲溶液的pH值为6～8；
[0024]所述缓冲溶液的体积占脱细胞基质溶液体积的1～5％。
[0025]优选的，所述金属阳离子溶液的摩尔浓度为0.2～5mol/L。
[0026]所述金属阳离子溶液的体积占海藻酸盐溶液体积的0.5～1％。
[0027]本专利技术还提供了上述技术方案所述复合水凝胶或上述技术方案所述的制备方法制备得到的复合水凝胶在制备角膜供体、角膜粘合剂、水凝胶敷料或药物载体中的应用。
[0028]本专利技术提供了一种复合水凝胶，包括海藻酸盐水凝胶和脱细胞基质水凝胶；所述脱细胞基质水凝胶的制备原料包括脱细胞基质和谷氨酰胺转氨酶；所述海藻酸盐水凝胶包括海藻酸盐络合物；所述海藻酸盐水凝胶和脱细胞基质水凝胶构成三维交联结构。本专利技术中的谷氨酰胺转胺酶具有催化形成异肽键的能力，将其作为制备脱细胞基质水凝胶的原料可以催化脱细胞基质之间形成异肽键，进而发生交联形成脱细胞基质水凝胶；同时能够催化脱细胞基质与角膜基质之间形成异肽键，增加脱细胞基质水凝胶与角膜基质之间的粘附性能；另外，海藻酸盐水凝胶和脱细胞基质水凝胶相互穿插缠绕，形成三维交联结构，具有密实、稳定的特性，通过协同作用进一步提高了复合水凝胶的粘附性能。
附图说明
[0029]图1为实施例1得到的复合水凝胶的扫描电镜测试图；
[0030]图2为实施例1得到的复合水凝胶的活死细胞染色荧光测试图；
[0031]图3为应用例1中的角膜修复区域的光学相干断层扫描测试图；
[0032]图4为对应用例1和对比例1中的角膜修复区域所能承受的最大眼内压的测试结果图；
[0033]图5为应用例1中的角膜修复区域的大体观察测试结果图；
[0034]图6为应用例1中的角膜修复区域的荧光素钠染色观察测试结果图；
[0035]图7为应用例1中的角膜修复区域的角膜神经染色测试结果图。
具体实施方式
[0036]本专利技术提供了一种复合水凝胶，包括海藻酸盐水凝胶和脱细胞基质水凝胶；
[0037]所述脱细胞基质水凝胶的制备原料包括脱细胞基质和谷氨酰胺转氨酶；
[0038]所述海藻酸盐水凝胶包括海藻酸盐络合物；
[0039]所述海藻酸盐水凝胶和脱细胞基质水凝胶构成三维交联结构。
[0040]在本专利技术中，所述海藻酸盐水凝胶和脱细胞基质水凝胶的质量比优选为1：1～4，进一步优选为1：2～3；所述海藻酸盐水凝胶的质量以海藻酸盐的质量计，所述脱细胞基质水凝胶的质量以脱细胞基质的质量计。
[0041]在本专利技术中，所述海藻酸盐水凝胶包括海藻酸盐络合物。在本专利技术中，所述海藻酸盐络合物优选包括海藻酸盐和金属阳离子。在本专利技术中，所述海藻酸盐优选包括未修饰的
海藻酸盐、肽修饰的海藻酸盐和多巴胺修饰的海藻酸盐中的一种或几种；所述未修饰的海藻酸盐进一步优选为未修饰的海藻酸钠；所述肽修饰的海藻酸盐进一步优选为肽修饰的海藻酸钠；所述多巴胺修饰的海藻酸盐进一步优选为多巴胺修饰的海藻酸钠；当所述海藻酸盐为上述具体选择中的两种以上时，本专利技术对所述具体物质的比例没有特殊的限定，采用任意比例混合均可。
[0042]在本专利技术中，所述肽修饰的海藻酸盐优选采用多肽和海藻酸盐经酰胺化反应得到所述肽修饰海藻酸盐。本专利技术对所述多肽的种类没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可。
[0043]在本专利技术中，所述多巴胺修饰的海藻酸盐优选采用多巴胺和海藻酸盐经酰胺化反应得到所述多巴胺修饰的海藻酸盐。在本专利技术中，所述多巴胺修饰的海藻酸盐上的儿茶酚基团能够和角膜基质发生化学交联，进一步提高了复合水凝胶的粘附性能。
[0044]在本专利技术中，所述金属阳离子包括钙离子、镁离子和锌离子中一种或几种，当所述金属阳离子为上述具体选择中的两种以上时，本专利技术对所述具体物质的比例没有特殊的限定，采用任意比例混合均可。
[0045]在本专利技术中，所述脱细胞基质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合水凝胶，其特征在于，包括海藻酸盐水凝胶和脱细胞基质水凝胶；所述脱细胞基质水凝胶的制备原料包括脱细胞基质和谷氨酰胺转氨酶；所述海藻酸盐水凝胶包括海藻酸盐络合物；所述海藻酸盐水凝胶和脱细胞基质水凝胶构成三维交联结构。2.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述海藻酸盐水凝胶和脱细胞基质水凝胶的质量比为1：1～4；所述海藻酸盐水凝胶的质量以海藻酸盐的质量计，所述脱细胞基质水凝胶的质量以脱细胞基质的质量计。3.根据权利要求1或2所述的复合水凝胶，其特征在于，所述海藻酸盐络合物包括海藻酸盐和金属阳离子，所述海藻酸盐包括未修饰的海藻酸盐、肽修饰的海藻酸盐和多巴胺修饰的海藻酸盐中的一种或几种。4.根据权利要求3所述的复合水凝胶，其特征在于，所述金属阳离子包括钙离子、镁离子和锌离子中一种或几种。5.权利要求1～4任一项所述复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将脱细胞基质溶液、海藻酸盐溶液、谷氨酰胺转胺酶和缓冲溶液混合后，利用金属阳离子溶液进行三维交联，得到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：史伟云，周庆军，赵龙，史真，
申请(专利权)人：山东第一医科大学附属青岛眼科医院山东省眼科研究所，青岛眼科医院，
类型：发明
国别省市：