一种水凝胶、制备方法以及应用技术

本发明专利技术涉及A61K9/06领域，尤其涉及一种水凝胶、制备方法以及应用，本发明专利技术公开的水凝胶制备原料为改性硫酸软骨素和氧化赛可，制备得到的水凝胶在不同酸碱环境的不同人体组织和病变中的适用强，可以在药物递送、细胞3D封装和细胞调节等领域应用。和细胞调节等领域应用。

【技术实现步骤摘要】
一种水凝胶、制备方法以及应用


[0001]本专利技术涉及A61K9/06领域，尤其涉及一种水凝胶、制备方法以及应用。

技术介绍

[0002]水凝胶是一类通过物理或化学交联的得到的亲水性高分子材料，具有三维空间网络结构，是一种具有生态智能控释功能的基础性新材料，水凝胶有良好的生物相容性、高吸水性、高保水性等特质，被广泛的应用于生物医药、石油化工、化妆品等行业，尤其是在生物医药材料方面，水凝胶作为一种高分子药物载体可以高效地将药物输送到靶向器官，很大程度上减小药物的毒副作用对人体的伤害。
[0003]CN113956507A公开了一种可注射水凝胶及其制备方法，使用氨基多糖与醛基多糖和无机化合物制得双重交联结构的水凝胶，该水凝胶凝胶时间可以控制，可迅速止血，并且携带方便。但是没有载药能力，使用途径单一。
[0004]CN109810265B公开了一种溶剂驱动体积变化的DNA
‑
多糖杂化水凝胶及制备方法，采用DNA水溶液和多巴胺或葡聚糖、硫酸软骨素、透明质酸等多糖衍生物与水溶液混合得到DNA
‑
多糖杂化水凝胶，该水凝胶成本低，制备简单，不同溶剂可以驱动水凝胶体积变化，实现对药物的可控缓慢释放。但是其在不同酸碱环境的不同人体组织和病变中的适用性差。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术一方面公开了一种水凝胶，所述水凝胶的制备原料包括两种前体大分子：改性硫酸软骨素(Chs
‑
ADH)和氧化赛来可(OS)。
[0006]按质量份计，所述前体大分子Chs
‑
ADH至少包括以下制备原料：1
‑
3份硫酸软骨素(Chondroitin sulfate,ChS)、0.3
‑
1份N
‑
羟基琥珀酰亚胺 (N
‑
hydroxysuccinimide,NHS)、1
‑
3份1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺 (N1
‑
((ethylimino)methylene)
‑
N3,N3
‑
dimethylpropane
‑
1,3
‑
diamine,EDC)、3
‑
5份己二酸二酰肼(Adipic dihydrazide,ADH)、60
‑
110份去离子水。
[0007]按质量份计，所述前体大分子OS至少包括以下制备原料：0.1
‑
0.6份赛来可 (Salecan)、1
‑
3份高碘酸钠、0.1
‑
1份二甘醇、300
‑
500份去离子水。
[0008]进一步，所述前体大分子Chs
‑
ADH的制备方法至少包括以下步骤：
[0009]S1：按质量份计，将1
‑
3份ChS溶解于30
‑
60份去离子水中，溶解后加入 0.3
‑
1份NHS，随后加入1
‑
3份EDC；
[0010]S2：活化1
‑
3h，pH稳定在4
‑
5；
[0011]S3：3
‑
5份ADH溶解于30
‑
50份去离子水，滴入活化后的ChS溶液，体系pH 值稳定于5
‑
6.5；
[0012]S4：在室温下搅拌8
‑
16h。进行透析纯化，得到Chs
‑
ADH。
[0013]进一步，所述S2步骤具体为：采用1mol/L氢氧化钠和1mol/L氯化氢，对体系pH进行调整，使体系pH稳定在4
‑
5，活化1
‑
3h。
[0014]进一步，所述S4步骤具体为：在室温下搅拌8
‑
16h后，采用截流分子量为 3000Da的透析袋对反应系统进行透析。透析纯化的溶液最终冻干形成白色样品， 0
‑
5℃冷藏保存。
[0015]所述前体大分子OS的制备方法至少包括以下步骤：
[0016]S1：0.1
‑
0.6份赛来可(Salecan)溶解于300
‑
500份去离子水中；
[0017]S2：加入1
‑
3份高碘酸钠，室温避光反应10
‑
14h，滴入0.1
‑
1份二甘醇终止反应；
[0018]S3：透析2
‑
4天，纯化后得到OS。
[0019]进一步，所述S3步骤具体为：将反应液移入截流分子量为5000Da透析袋中去离子水透析2
‑
4天，透析纯化的产品溶液最终冻干形成白色絮状样品，0
‑
5℃冷藏保存。
[0020]本专利技术另一方面公开了所述水凝胶的制备方法，所述制备方法至少包括以下步骤：
[0021]S1：去离子水稀释Chs
‑
ADH；
[0022]S2：去离子水稀释稀释OS；
[0023]S3：将稀释后的Chs
‑
ADH与OS倒入模具内，涡旋均匀，室温下静置10
‑
14h；
[0024]S4：灭菌、清洗。
[0025]本专利技术通过席夫碱反应制备得到水凝胶。申请人在制备过程中发现，两种前体大分子溶液混合得到均一体系为交联的原理可归为在交联过程中出现的新共价键：ChS
‑
ADH的酰胺键和OS醛基通过动态交联形成共价腙键。水凝胶样品的胶凝时间通过倾斜法确定，所有比例的水胶凝时间在几秒到约1min之间。腙交联反应机理极大降低了该系统水凝胶的凝胶时间。在材料方面，CS水凝胶将硫酸软骨素与赛来可结合使用，与细胞外基质的组成相似。
[0026]进一步，所述制备步骤S1去离子水稀释Chs
‑
ADH质量百分比浓度为8
‑
15％。
[0027]进一步，所述制备步骤S2去离子水稀释OS质量百分比浓度为2
‑
7％。
[0028]进一步，所述制备步骤S3具体为：将稀释后的Chs
‑
ADH与OS按体积比(1
‑
5)： (0.5：2)倒入5mm高的圆柱型模具内，涡旋均匀，室温下静置10
‑
14h，确保交联反应彻底完成。
[0029]进一步，所述S4步骤具体为：凝胶样品在75％乙醇中灭菌，然后用纯水清洗三次。
[0030]所述水凝胶可以在皮肤填充材料、药物递送载体和3D细胞培养等生物医学领域应用
[0031]有益效果：
[0032]1、本专利技术公开的水凝胶在不同酸碱环境的不同人体组织和病变中的适用强。
[0033]2、本专利技术公开的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水凝胶，其特征在于，所述水凝胶的制备原料包括两种前体大分子：Chs
‑
ADH和OS。2.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，按质量份计，所述前体大分子Chs
‑
ADH至少包括以下制备原料：1
‑
3份硫酸软骨素、0.3
‑
1份N
‑
羟基琥珀酰亚胺、1
‑
3份1
‑3‑
二甲氨基丙基
‑3‑
乙基碳二亚胺、3
‑
5份己二酸二酰肼、60
‑
110份去离子水。3.根据权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，按质量份计，所述前体大分子OS至少包括以下制备原料：0.1
‑
0.6份赛来可、1
‑
3份高碘酸钠、0.1
‑
1份二甘醇、300
‑
500份去离子水。4.根据权利要求2所述的水凝胶，其特征在于，所述前体大分子Chs
‑
ADH的制备方法至少包括以下步骤：S1：按质量份计，将1
‑
3份硫酸软骨素溶解于30
‑
60份去离子水中，溶解后加入0.3
‑
1份份N
‑
羟基琥珀酰亚胺，随后加入1
‑
3份1
‑3‑
二甲氨基丙基
‑3‑
乙基碳二亚胺；S2：活化1
‑
3h，pH值稳定在4
‑
5，得到活化后的硫酸软骨素溶液；S3：3
‑
5份己二酸二酰肼溶解于30
‑
50份去离子水，...

【专利技术属性】
技术研发人员：范治平，张攀，程萍，王正平，韩军，
申请(专利权)人：聊城大学，
类型：发明
国别省市：