一种硫酸化海藻酸钠水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种硫酸化海藻酸钠水凝胶及其制备方法和应用。所述硫酸化海藻酸钠水凝胶是由硫酸化海藻酸钠、己二酸二酰肼、聚乙二醇和甲磺酸去铁胺制备而成的。本发明专利技术的硫酸化海藻酸钠水凝胶制备方法简便高效且具有可注射性和自愈合特性以及pH响应性，能够促进成纤维细胞迁移，促进新生血管增生，抑制炎症，促进慢性伤口愈合的作用。慢性伤口愈合的作用。慢性伤口愈合的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸化海藻酸钠水凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及医用材料
，具体涉及一种硫酸化海藻酸钠水凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]糖尿病是由胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗引起的疾病。大多数糖尿病患者患有各种并发症，包括心血管疾病、神经损伤、肾脏损伤等，特别是伤口愈合延迟。糖尿病患者的伤口一旦形成，由于高血糖环境引发的慢性炎症和血管生成障碍，很难愈合。由于高血糖的伤口环境，糖尿病伤口产生过多的乳酸和醋酸，导致伤口呈弱酸性环境，细菌大量繁殖。因此，利用糖尿病伤口的弱酸性环境，设计一种具有pH值响应性释药功能的智能水凝胶，能够减少糖尿病伤口部位的慢性炎症，同时促进血管增生，将有利于促进糖尿病慢性伤口的愈合。
[0003]水凝胶是具有三维网络结构的新型功能性高分子材料，可以在水中完全膨胀而不溶解，由于其生物相容性和生物降解性，已被广泛用于药物输送、细胞治疗和伤口愈合。特别是以天然多糖如肝素、壳聚糖和透明质酸为基质的水凝胶应用，如作为药物、蛋白质或细胞的运输载体，以及作为组织再生的支架材料等。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种硫酸化海藻酸钠水凝胶及其制备方法和应用，所述水凝胶能够用于慢性伤口修复，尤其是糖尿病引发的慢性炎症伤口修复。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]本专利技术提供了一种硫酸化海藻酸钠水凝胶的制备方法，所述制备方法具体包括以下步骤：
[0007](1)将海藻酸钠溶于氯磺酸甲酰胺混合溶液中反应，得到硫酸化海藻酸钠进行醇沉复溶，透析后冻干，得到硫酸化海藻酸钠；
[0008](2)将硫酸化海藻酸钠与高碘酸钠，溶于超纯水，避光反应后加入乙二醇进行淬灭，冻干得到氧化型的硫酸化海藻酸钠；
[0009](3)利用含有聚乙二醇的缓冲溶液，溶解甲磺酸去铁胺，得到甲磺酸去铁胺溶液；
[0010](4)将氧化型的硫酸化海藻酸钠溶于甲磺酸去铁胺溶液，得到溶液A；将己二酸二酰肼溶于甲磺酸去铁胺溶液，得到溶液B；
[0011](5)将溶液A和溶液B混合均匀，得到硫酸化海藻酸钠水凝胶。
[0012]进一步的，所述步骤(1)海藻酸钠和氯磺酸甲酰胺混合溶液的质量体积比为1:8～10，其中氯磺酸甲酰胺混合溶液是由氯磺酸和无水甲酰胺以1:4～6的体积比混合而成的。
[0013]进一步的，所述步骤(1)中海藻酸钠溶于氯磺酸甲酰胺混合溶液中反应温度为60℃～70℃，反应时间为2h～4h。
[0014]进一步的，所述步骤(2)中硫酸化海藻酸钠与高碘酸钠的摩尔比为2:1～1:1。
[0015]优选的，所述步骤(2)中硫酸化海藻酸钠与高碘酸钠的摩尔比为1:0.6。
[0016]进一步的，所述步骤(3)中甲磺酸去铁胺溶液的终浓度为60μg/mL
‑
100μg/mL。
[0017]优选的，所述步骤(3)中甲磺酸去铁胺溶液的终浓度为80μg/mL。
[0018]进一步的，所述步骤(4)中溶液A的终浓度为50mg/mL
‑
80mg/mL，溶液B的终浓度为5mg/mL
‑
20mg/mL。
[0019]优选的，所述步骤(4)中溶液A的终浓度为60mg/mL，溶液B的终浓度为15mg/mL。
[0020]进一步，所述步骤(5)中溶液A和溶液B以3～5:1的体积比进行混合，室温下涡旋10min～30min。
[0021]进一步的，所述制备方法具体包括以下步骤：
[0022](1)将海藻酸钠溶于氯磺酸甲酰胺混合溶液中反应，得到硫酸化海藻酸钠进行醇沉后用水复溶，置于3500Da透析袋中透析至电导率小于3μs/cm后冻干，得到硫酸化海藻酸钠S
‑
SA；
[0023](2)将0.5g S
‑
SA与0.321g NaIO4，溶于100mL超纯水，避光反应4h后加入与NaIO4相等摩尔的乙二醇进行淬灭，冻干得到氧化型硫酸化海藻酸钠(S
‑
OSA)；
[0024](3)称取4mg甲磺酸去铁胺(DFO)溶于50mL 5mg/mL的PEG溶液中，涡旋振荡至完全溶解，配制成80μg/mL的DFO溶液；
[0025](4)将375mg的S
‑
OSA溶于DFO溶液，得到溶液A；将75mg己二酸二酰肼ADH溶于5mL DFO溶液，得到溶液B；
[0026](5)取0.8mL S
‑
OSA溶液，向其中依次加入0.2mL ADH溶液。在涡旋振荡器下迅速搅拌均匀后转移至模具中，在室温下放置一段时间静置成胶，得到硫酸化海藻酸钠(S
‑
OSA
‑
DFO)水凝胶。
[0027]本专利技术还提供了所述的制备方法制备得到的硫酸化海藻酸钠水凝胶，所述硫酸化海藻酸钠水凝胶是由硫酸化氧化海藻酸钠、己二酸二酰肼、聚乙二醇和甲磺酸去铁胺交联而成的。
[0028]本专利技术还提供了所述的硫酸化海藻酸钠水凝胶在用于制备修复慢性创伤的外用药物或医用功能敷料中应用。
[0029]进一步的，所述慢性创伤是由外伤、糖尿病并发症等引起的。
[0030]进一步的，将所述硫酸化海藻酸钠水凝胶填充到慢性创伤的伤口部位，能够促进新生血管生成，并抑制炎症，进而起到促进伤口愈合的作用。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的优点和有益效果是：
[0032]本专利技术的硫酸化海藻酸钠水凝胶采用化学交联的方法制备，制备方法简便高效。在制备过程中，通过引入交联剂，调节交联剂的浓度，调控了水凝胶的孔径和流变学性能，所制备的水凝胶具有较大的表面积和孔径结构，可以达到甲磺酸去铁胺的缓释，促进伤口部位新血管的增生。另外该水凝胶作为伤口敷料使用时，能够有效的隔绝伤口创面，同时密集的凝胶网络孔径给予水凝胶良好的透气性。
[0033]除了具有常规伤口敷料功能外，该水凝胶能够有效的吸附伤口部位的炎症因子，促进伤口愈合过程中炎症期向增殖期过渡，进而缓解了伤口部位慢性炎症的发生，另外，该水凝胶可以促进成纤维细胞的迁移，以及VEGF和CD31的表达等，能够在伤口愈合的前期和后期全方位促进慢性伤口愈合。
[0034]本专利技术提供的硫酸化海藻酸钠水凝胶安全性高，具有良好的生物相容性，可以有
效的治疗慢性炎症引发的难愈合伤口，在糖尿病伤口治疗方面具有较大的应用前景。本专利技术适合应用于临床广泛存在的糖尿病慢性伤口，尤其是糖尿病慢性炎症引发的伤口治疗与护理。
附图说明
[0035]图1为硫酸化海藻酸钠水凝胶的扫描电镜谱图。
[0036]图2为硫酸化海藻酸钠水凝胶的自愈合性结果(A)和可注射性结果(B)。
[0037]图3为不同pH条件下硫酸化海藻酸钠水凝胶的药物累计释放量。
[0038]图4为硫酸化海藻酸钠水凝胶的理化性质表征结果。
[0039]图5为硫酸化海藻酸钠水凝胶的溶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫酸化海藻酸钠水凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：（1）将海藻酸钠溶于氯磺酸甲酰胺混合溶液中反应，得到硫酸化海藻酸钠进行醇沉复溶，透析后冻干，得到硫酸化海藻酸钠；（2）将硫酸化海藻酸钠与高碘酸钠，溶于超纯水，避光反应后加入乙二醇进行淬灭，冻干得到氧化型的硫酸化海藻酸钠；（3）利用含有聚乙二醇的缓冲溶液，溶解甲磺酸去铁胺，得到甲磺酸去铁胺溶液；（4）将氧化型的硫酸化海藻酸钠溶于甲磺酸去铁胺溶液，得到溶液A；将己二酸二酰肼溶于甲磺酸去铁胺溶液，得到溶液B；（5）将溶液A和溶液B混合均匀，得到硫酸化海藻酸钠水凝胶。2.根据权利要求1所述的硫酸化海藻酸钠水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中海藻酸钠和氯磺酸甲酰胺混合溶液的质量体积比为1:8~10，其中氯磺酸甲酰胺混合溶液是由氯磺酸和无水甲酰胺以1:4~6的体积比混合而成的。3.根据权利要求1所述的硫酸化海藻酸钠水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中硫酸化海藻酸钠与高碘酸钠的摩尔比为2:1~1:1。4. 根据权利要求1所述的硫酸化海藻酸钠水凝胶的制备方法，其特征在于所述步骤（3）中甲磺酸去铁胺溶液的终浓度为60 μg/...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春霞，范子瑞，王世欣，王周云，仇晓雷，王定福，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：