本发明专利技术涉及生物医疗技术领域，提供了一种骨关节生物润滑剂及其制备方法和应用。本发明专利技术以天然大分子壳聚糖为主链，将具有良好亲水性和润滑性能的丙烷磺酸内酯小分子和具有黏附性和活性氧自由基清除功能的邻苯二酚基团接枝到壳聚糖侧链上，得到壳聚糖衍生物；将所述壳聚糖衍生物溶于良溶剂中，得到一种新型的骨关节生物润滑剂，该骨关节生物润滑剂具有良好的生物相容性，且界面黏附性强、水润滑性能优异，还具有活性氧自由基清除功能，在骨关节炎症的治疗方面具有广阔的应用前景。症的治疗方面具有广阔的应用前景。症的治疗方面具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种骨关节生物润滑剂及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及生物医疗
，尤其涉及一种骨关节生物润滑剂及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]生物润滑剂具有可以减少组织界面之间摩擦的优点，已被广泛应用于医疗领域，如治疗干眼症、预防术后组织粘连、缓解骨关节炎等。骨关节炎是一种软骨退行性疾病，其典型的特征就是软骨接触面之间摩擦磨损加剧，造成软骨细胞碎片的形成，进而导致关节腔内活性氧自由基浓度显著升高。目前提高骨关节炎软骨之间的润滑性能的主要方法是向关节腔内注射外源性润滑剂，如透明质酸、几丁糖等。然而，这些润滑剂很难吸附在软骨界面上，当软骨进行接触时很容易从关节腔中挤出，需要频繁的注射以达到润滑关节的效果。同时，这些润滑剂往往只具有润滑功能，对于骨关节炎造成的关节腔内过量产生的活性氧自由基没有很好的清除功能。通常情况下，过量产生的活性氧自由基会导致关节腔内发生炎症对关节软骨造成损害。软骨损害又进一步造成软骨细胞碎片的形成，进而导致关节腔内活性氧自由基浓度升高，这种恶性循环是加剧骨关节炎病情发展的关键。
[0003]因此，针对目前治疗骨关节炎润滑剂难以吸附在软骨表面且功能单一的缺点，专利技术一种界面黏附性强、水润滑性能优异以及具有活性氧自由基清除功能的新型生物润滑剂迫在眉睫。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种骨关节生物润滑剂及其制备方法和应用。本专利技术提供的骨关节生物润滑剂界面黏附性强、水润滑性能优异，且具有活性氧自由基清除功能。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]一种骨关节生物润滑剂，包括丙烷磺酸内酯和邻苯二酚改性壳聚糖衍生物以及良溶剂；所述丙烷磺酸内酯和邻苯二酚改性壳聚糖衍生物的结构式如式I所示：
[0007][0008]式I中：X+Y+Z＝0.9，X为0.3～0.6，Y为0.1～0.4，Z为0.2～0.5。
[0009]优选的，所述丙烷磺酸内酯和邻苯二酚改性壳聚糖衍生物的制备方法包括以下步骤：
[0010]将壳聚糖溶液和丙烷磺酸内酯混合进行第一接枝反应，得到丙烷磺酸内酯改性壳聚糖；
[0011]将3,4
‑
二羟基苯丙酸、水、乙基(3
‑
(二甲氨基)丙基)碳二亚胺盐酸盐和甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺酯混合进行活化反应，将所得活化反应液和所述丙烷磺酸内酯改性壳聚糖混合进行第二接枝反应，得到丙烷磺酸内酯和邻苯二酚改性壳聚糖衍生物。
[0012]优选的，所述壳聚糖溶液的制备方法包括：将壳聚糖分散于水中，然后加入醋酸溶液调节pH值至4～6，得到所述壳聚糖溶液；所述壳聚糖的分子量为10万～100万，黏度为10～200mPa.s。
[0013]优选的，所述丙烷磺酸内酯与壳聚糖的质量比为1:(1～5)；
[0014]所述第一接枝反应的时间为4～24h，反应温度为50～100℃。
[0015]优选的，所述3,4
‑
二羟基苯丙酸、乙基(3
‑
(二甲氨基)丙基)碳二亚胺盐酸盐和甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺酯的质量比为(1～10):(1～10):(1～20)；所述活化反应的温度为10～50℃，反应时间为0.5～6h。
[0016]优选的，所述丙烷磺酸内酯改性壳聚糖和3,4
‑
二羟基苯丙酸的质量比为1:(1～10)；所述第二接枝反应的温度为10～50℃，反应时间为6～36h。
[0017]优选的，所述第一接枝反应完成后，还包括将所得固体产物依次进行洗涤、透析和冷冻干燥；第二接枝反应完成后，还包括将所得产物料液依次进行透析和冷冻干燥。
[0018]优选的，所述良溶剂包括去离子水、磷酸缓冲盐溶液和生理盐水中的一种或多种。
[0019]优选的，所述骨关节生物润滑剂中丙烷磺酸内酯和邻苯二酚改性壳聚糖衍生物的浓度为0.1～20mg/mL。
[0020]本专利技术还提供了上述方案所述骨关节生物润滑剂的制备方法，包括以下步骤：将所述丙烷磺酸内酯和邻苯二酚改性壳聚糖衍生物溶解于所述良溶剂中，得到所述骨关节生物润滑剂。
[0021]本专利技术还提供了上述方案所述的骨关节生物润滑剂或上述方案所述制备方法制备的骨关节生物润滑剂在制备治疗骨关节炎的药物中的应用。
[0022]本专利技术提供了一种骨关节生物润滑剂，包括丙烷磺酸内酯和邻苯二酚改性壳聚糖衍生物以及良溶剂。本专利技术选取天然多糖壳聚糖作为润滑剂大分子的中心骨架，将具有良好亲水性和润滑性能的丙烷磺酸内酯小分子和具有黏附性和活性氧自由基清除功能的邻苯二酚基团接枝到壳聚糖侧链上，所得壳聚糖衍生物与关节软骨之间的亲和性强，能更好的吸附在关节软骨表面形成牢固的润滑膜，有效降低软骨表面摩擦系数。同时，由于黏附在软骨表面的邻苯二酚基团具有优异的活性氧自由基清除功能，可以有效清除关节腔内的活性氧自由基，显著降低关节内的炎症水平，从而起到对关节软骨的保护作用；综上所述，本专利技术提供的骨关节生物润滑剂具有良好的生物相容性，且界面黏附性强、水润滑性能优异，还具有活性氧自由基清除功能，在骨关节炎症的治疗方面具有广阔的应用前景。
附图说明
[0023]图1为实施例5所得CS
‑
PS
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DA的1H NMR光谱；
[0024]图2为NS、CS
‑
PS润滑剂和CS
‑
PS
‑
DA润滑剂的摩擦测试结果；
[0025]图3为CS
‑
PS润滑剂与CS
‑
PS
‑
DA润滑剂对羟基自由基(
·
OH)的清除效率；
[0026]图4为CS
‑
PS润滑剂与CS
‑
PS
‑
DA润滑剂对氧负离子自由基(
·
O2‑
)的清除效率；
[0027]图5为生理盐水、CS
‑
PS润滑剂以及CS
‑
PS
‑
DA润滑剂对患骨关节炎大鼠的治疗效果。
具体实施方式
[0028]本专利技术提供了一种骨关节生物润滑剂，包括丙烷磺酸内酯和邻苯二酚改性壳聚糖衍生物以及良溶剂；所述丙烷磺酸内酯和邻苯二酚改性壳聚糖衍生物的结构式如式I所示：
[0029][0030]式I中：X+Y+Z＝0.9，X为0.3～0.6，Y为0.1～0.4，Z为0.2～0.5。
[0031]本专利技术采用的壳聚糖分子的脱乙酰度为90％，即X+Y+Z＝0.9，其中X代表用于邻苯二酚基团接枝的壳聚糖单元数占总壳聚糖单元数的比例，Y代表用于丙烷磺酸内酯接枝的壳聚糖单元数占总壳聚糖单元数的比例，Z代表未接枝的壳聚糖单元数占总壳聚糖单元数的比例。
[0032]在本专利技术中，所述X优选为0.4～0.5，Y优选为0.2～0.3，Z优选为0.3～0.4。
[0033]在本专利技术中，所述丙烷磺酸内酯和邻苯二酚改本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种骨关节生物润滑剂，其特征在于，包括丙烷磺酸内酯和邻苯二酚改性壳聚糖衍生物以及良溶剂；所述丙烷磺酸内酯和邻苯二酚改性壳聚糖衍生物的结构式如式I所示：式I中：X+Y+Z＝0.9，X为0.3～0.6，Y为0.1～0.4，Z为0.2～0.5。2.根据权利要求1所述的骨关节生物润滑剂，其特征在于，所述丙烷磺酸内酯和邻苯二酚改性壳聚糖衍生物的制备方法包括以下步骤：将壳聚糖溶液和丙烷磺酸内酯混合进行第一接枝反应，得到丙烷磺酸内酯改性壳聚糖；将3,4
‑
二羟基苯丙酸、水、乙基(3
‑
(二甲氨基)丙基)碳二亚胺盐酸盐和甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺酯混合进行活化反应，将所得活化反应液和所述丙烷磺酸内酯改性壳聚糖混合进行第二接枝反应，得到丙烷磺酸内酯和邻苯二酚改性壳聚糖衍生物。3.根据权利要求2所述的骨关节生物润滑剂，其特征在于，所述壳聚糖溶液的制备方法包括：将壳聚糖分散于水中，然后加入醋酸溶液调节pH值至4～6，得到所述壳聚糖溶液；所述壳聚糖的分子量为10万～100万，黏度为10～200mPa.s。4.根据权利要求2所述的骨关节生物润滑剂，其特征在于，所述丙烷磺酸内酯与壳聚糖的质量比为1:(1～5)；所述第一接枝反应的时间为4～24h，反应温度为50～100℃。5.根据权利要求2所述的骨关节生物润滑剂，其特征在于，所述3,4
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【专利技术属性】
技术研发人员：麻拴红，杨鲁民，赵晓铎，马正峰，周峰，
申请(专利权)人：白银中科绿色材料创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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