一种体温引发成型的高透明可逆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体温引发成型的高透明可逆水凝胶及其制备方法和应用，属于生物医药技术领域。本发明专利技术将泊洛沙姆进行氨基化，然后再将双醛多糖修饰到氨基化的泊洛沙姆链上，制得的水凝胶在温度较低时为液态，在高于32℃时，可迅速转变为凝胶态，降温后(0～31℃)可恢复为液态。该多糖基温敏性水凝胶具有三维多孔结构，在载药的过程中，能够很好的控制药物的释放，实现药物的缓释。该水凝胶还具有很高的透明度、优异的流变性能和良好的生物相容性，有利于在不规整、需透光或者不影响视力的角膜损伤治疗中应用。此外，本发明专利技术的原料低廉，制备方法操作方便，工艺简单。工艺简单。工艺简单。

【技术实现步骤摘要】
一种体温引发成型的高透明可逆水凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及生物医药
，尤其涉及一种体温引发成型的高透明可逆水凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]水凝胶是一种具有三维网状结构的多孔高分子材料，它在生理条件下不溶于水，但可以吸收水和其他水溶液，在其三维网络中膨胀。水凝胶具有高度多孔的结构，可以通过调节交联剂的密度和亲和力进行改性。它们的多孔结构可以将药物加载到水凝胶骨架中，药物可以通过水凝胶网络释放。这种类似于生物组织的特性使其成为各种生物应用的理想材料。近年来，水凝胶在生物医药领域潜在应用受到越来越多的关注。
[0003]泊洛沙姆是一种由聚环氧乙烷(PEO)和聚环氧丙烷(PPO)组成的生物相容性三嵌段共聚物，在不同药物输送系统中广泛用作乳化剂、增溶剂和润滑剂。它是一种非离子表面活性剂，随着温度的变化会发生溶胶
‑
凝胶转变。
[0004]多糖在自然界中含量丰富，生物相容性好，可生物降解，其降解产物对人体无毒无害，易于被人体代谢，甚至可以作为营养物质被人体吸收。多糖骨架上含有大量的基团，可以直接参与形成动态共价键/非共价键的反应。它在生理条件下具有优良的生物特性，为开发具有优良机械性能、良好生物相容性和强粘性的水凝胶做出了巨大贡献。因此，由多糖制备的水凝胶已被广泛用作可再生材料的替代品。
[0005]现有中国专利CN108721207A公开了氨基化的泊洛沙姆，凝胶温度在28～30℃，但是其凝胶温度太低不利于凝胶的应用，且其透明度较低；中国专利CN114621466A提出利用泊洛沙姆与胶原蛋白制备水凝胶，但其成胶时间过长(>250s)，成胶速度较慢会限制其实际应用。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种体温引发成型的高透明可逆水凝胶及其制备方法和应用。本专利技术制得的体温引发成型的可逆水凝胶透明度高、可体温引发形成凝胶且凝胶速度快。
[0007]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：
[0008]本专利技术提供了一种体温引发成型的高透明可逆水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0009]用双氨基化合物对泊洛沙姆进行氨基化改性，得到氨基化泊洛沙姆；
[0010]将多糖聚合物经氧化剂氧化，得到双醛多糖；
[0011]将所述双醛多糖、氨基化泊洛沙姆和水混合进行席夫碱反应，得到所述体温引发成型的高透明可逆水凝胶。
[0012]优选地，所述双氨基化合物与泊洛沙姆的质量比为1.8～9.0：2.52～12.6。
[0013]优选地，所述双氨基化合物为乙二胺、赖氨酸、胱氨酸、胱胺或二乙烯三胺。
[0014]优选地，所述泊洛沙姆为泊洛沙姆407、泊洛沙姆184、泊洛沙姆188、泊洛沙姆331或泊洛沙姆338。
[0015]优选地，所述氧化的氧化度为0～100％且不为0。
[0016]优选地，所述双醛多糖与氨基化泊洛沙姆的摩尔比为3：1～1：3。
[0017]优选地，所述氨基化改性的温度为0～50℃，时间为6～24h。
[0018]优选地，所述席夫碱反应的温度为0～25℃，时间为6～24h。
[0019]本专利技术还提供了上述技术方案所述制备方法制得的体温引发成型的高透明可逆水凝胶，所述高透明可逆水凝胶的透光率为70～100％，成胶温度为30～40℃，成胶时间为2～60s。
[0020]本专利技术还提供了上述技术方案所述的体温引发成型的高透明可逆水凝胶在制备凝胶型药物载体中的应用。
[0021]本专利技术提供了一种体温引发成型的高透明可逆水凝胶的制备方法，包括以下步骤：用双氨基化合物对泊洛沙姆进行氨基化改性，得到氨基化泊洛沙姆；将多糖聚合物经氧化剂氧化，得到双醛多糖；将双醛多糖、氨基化泊洛沙姆和水混合进行席夫碱反应，得到所述体温引发成型的高透明可逆水凝胶。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0023]1、在本专利技术中，泊洛沙姆作为水凝胶药物载体的温敏单元，经双氨基化合物进行氨基改性后，与多糖通过化学交联，形成多孔结构，该多糖基温敏性水凝胶具有三维多孔结构，在载药的过程中，能够很好的控制药物的释放，实现药物的缓释，还具有很高的透明度、优异的流变性能和良好的生物相容性，有利于在不规整、需透光或者不影响视力的角膜损伤治疗中应用。泊洛沙姆分子之间通过疏水相互作用结合，同时在低温条件下与水分子之间通过氢键相互作用进行结合。当温度在0～31℃时，水凝胶呈现溶胶状态；当温度高于32℃时，随着温度的升高，PPO脱水形成胶束芯，PEO的水合导致胶束芯膨胀形成外部结构。多糖的引入也增强了PEO的水合作用，使水凝胶快速胶凝。这就降低了液体药物直接滴在眼表造成的不适感，并且实现了药物的缓释，延长药物在眼表的作用时间，提高药物的治疗效果。
[0024]2、本专利技术使用的泊洛沙姆具有良好的生物相容性，反应体系溶剂为水，避免了有机溶剂的使用，具有很好的生物安全性。
[0025]3、本专利技术所述双醛多糖是由多糖聚合物氧化而来，所用原料来源丰富，具有良好的生物相容性。经过氧化制得的双醛多糖与氨基化泊洛沙姆通过席夫碱反应形成复合水凝胶。该水凝胶与蛋白类药物通过分子间相互作用(如氢键、范德华力和静电相互作用等)，实现药物的装载。
[0026]4、本专利技术的原料低廉，制备方法操作方便，工艺简单。
[0027]综上，本专利技术提供的水凝胶药物载体具有以下优点：(1)氨基化泊洛沙姆与双醛多糖之间可以通过氢键和静电相互作用与角膜特征成分黏蛋白发生相互作用，提高其生物粘附性；(2)水凝胶在低于31℃呈液态，能够将药物包覆进去，随温度升高而发生相变，在眼表原位凝胶化，粘附在眼表，延长药物在眼表的时间，实现药物的缓释；(3)该水凝胶具有良好的生物相容性，不会对角膜造成不良反应。本专利技术为角膜给药提供了一种给药方便、滞留持久的给药方式，在药物载体领域具有良好的应用前景。
[0028]本专利技术还提供了上述技术方案所述制备方法制得的体温引发成型的高透明可逆水凝胶，具有良好的生物相容性和生物降解性，并且在使用前呈现溶胶状态，在接触眼表后能够迅速形成凝胶，紧密贴合在眼表，实现药物的缓慢释放，促进伤口愈合等眼部治疗，有效解决了固体水凝胶在使用过程中不方便的问题。
附图说明
[0029]图1为本专利技术实施例1的体温引发成型的高透明可逆水凝胶的扫描电子显微镜图；
[0030]图2为本专利技术实施例1的体温引发成型的高透明可逆水凝胶在37℃水浴中的成胶时间表征；
[0031]图3为本专利技术实施例2的体温引发成型的高透明可逆水凝胶在溶胶
‑
凝胶转变过程照片；
[0032]图4为本专利技术实施例3的体温引发成型的高透明可逆水凝胶的流变学测试；
[0033]图5为本专利技术实施例4的体温引发成型的高透明可逆水凝胶的药物释放测试结果；
[0034]图6为本专利技术实施例5的体温引发成型的高透明可逆水凝胶在溶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种体温引发成型的高透明可逆水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：用双氨基化合物对泊洛沙姆进行氨基化改性，得到氨基化泊洛沙姆；将多糖聚合物经氧化剂氧化，得到双醛多糖；将所述双醛多糖、氨基化泊洛沙姆和水混合进行席夫碱反应，得到所述体温引发成型的高透明可逆水凝胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述双氨基化合物与泊洛沙姆的质量比为1.8～9.0：2.52～12.6。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述双氨基化合物为乙二胺、赖氨酸、胱氨酸、胱胺或二乙烯三胺。4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述泊洛沙姆为泊洛沙姆407、泊洛沙姆184、泊洛沙姆188、泊洛沙姆331或泊洛沙姆338。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：崔学军，杨永艳，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：