用于再生伤口愈合的壳聚糖水凝胶的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于再生伤口愈合的壳聚糖水凝胶的制备方法，是通过氨基化

【技术实现步骤摘要】
用于再生伤口愈合的壳聚糖水凝胶的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种纳米复合水凝胶支架的制备方法，属于医用生物材料
，特别是涉及一种用于再生伤口愈合的壳聚糖水凝胶的制备方法
。

技术介绍

[0002]糖尿病作为一种综合性代谢疾病，其发病率呈现逐年升高的趋势
。
我国糖尿病患者总人数达1亿且不断快速增长，是世界上糖尿病患病人数最多的国家
。
在糖尿病的诸多并发症中，糖尿病患者伤口愈合能力受损是糖尿病典型的并发症，如果慢性的损伤和溃疡发生在足部，则有可能引发糖尿病足，部分患者最终需截肢治疗，给家庭
、
社会带来沉重的经济负担
。
糖尿病患者伤口愈合障碍严重影响人们的日常生活，有效地预防和治疗糖尿病伤口愈合障碍具有重要的临床意义
。
[0003]创面敷料能促进创面快速闭合和愈合，对创面管理至关重要
。
在现有的伤口敷料中，蓬勃发展的水凝胶型敷料家族因其独特的组合而脱颖而出，既能提供物理屏障，又能在伤口床上保持湿润的微环境，从而保护伤口免受外部污染，并提供舒缓效果，促进伤口愈合
。
特别是，在生理条件下可以原位形成的可注射水凝胶被广泛认为是最具吸引力的伤口敷料，其附加功能包括覆盖不规则形状或深度伤口的形状适应性和原位药物包封
。
除了快速覆盖伤口外，如果敷料不能在频繁的身体运动中保持其完整性，可能会导致功能障碍和延长愈合时间
。
[0004]因此，一种具有快速凝胶和自愈能力的可注射水凝胶对敷料非常有吸引力
。
在水凝胶的构建中引入多种可逆相互作用作为交联剂被认为是一种可靠的方法，可以制造出具有优异自愈能力的水凝胶
。
其中，基于动态硼酸酯键的自修复凝胶目前正在成为组织工程
、
电子皮肤和柔性传感器应用的潜在支架
。
这些网络由富含顺式二醇的聚合物与硼酸或硼酸衍生物交联而成，并具有特殊动力学的瞬态交联锚，从而使水凝胶具有显著的自愈性能
。
[0005]细菌污染引起的感染仍然是伤口愈合的障碍之一，特别是慢性伤口
。
由于高微生物负荷和氧化应激，慢性炎症往往难以治疗
。
在敷料中使用抗生素或加入生物活性分子
(
生长因子
、
抗氧化剂和抗炎剂
)
等广泛的应用已经致力于解决感染和促进愈合
。
然而，合成抗生素的过度使用导致耐药性，对人类健康构成巨大威胁，并造成社会经济负担
。
水凝胶不具备抗生素的性能，但能够有效减轻细菌感染，在伤口治疗方面引起了广泛的研究兴趣
。
作为一种生物可持续增强剂，从绿茶中提取的一种天然多酚，如表没食子儿茶素
‑3‑
没食子酸酯
(EGCG)
，一种众所周知的伤口愈合剂，具有抗菌
、
抗氧化和抗炎作用，已被封装到水凝胶中，以定制多功能伤口敷料的性能
。
[0006]除了令人印象深刻的治疗效果外，具有反应性儿茶酚基团的
EGCG
可以通过形成涉及硼酸酯配位化学的可逆共价键作为键基序，从而形成
EGCG
共轭聚合物网络
。
有趣的是，具有细胞亲和性的儿茶酚基团有利于细菌细胞与水凝胶表面接触，从而导致细菌细胞暴露于固有抗菌成分
。
[0007]因此，人们对在水凝胶中引入儿茶酚基团作为实现接触强化杀菌活性的有效方法
感兴趣
。
此外，可逆硼酸酯键倾向于对
pH
值和介质中存在的竞争性羟基化化合物
(
例如葡萄糖
)
做出反应，从而使结合到水凝胶中的生物分子能够刺激响应释放
。
[0008]因此，可以推断多酚和
/
或含儿茶酚基团的聚合物作为功能构建块的整合是实现抗菌和抗氧化双重功能的创面敷料的可行选择，该创面敷料基于动态交联水凝胶，具有可注射性，自愈性，药物释放控制和生物相容性
。
[0009]水凝胶敷料作为慢性伤口愈合治疗的新探索极具应用价值和前景
。
相对于水凝胶敷料直接作用于伤口，传统的水凝胶敷料越来越显示出其局限性，不能愈合，形状匹配差，伤口滞留能力弱以及存在伤口易感染等问题
。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提供一种用于再生伤口愈合的壳聚糖水凝胶的制备方法，是通过氨基化
F127
衍生物之间的可逆共价交联构建了所用温敏性水凝胶，这些
F127
衍生物交替含有儿茶酚和苯硼酸基团，并与
EGCG
的共价结合用于伤口愈合
。
[0011]由于存在多种类型的动态化学键，所得的生物活性水凝胶是可注射的
、
和适应性强的
、
包括共价硼酸酯键和非共价氢键
。
更重要的是，与
EGCG
结合的具有治疗活性的动态共价水凝胶表现出增强的抗菌性能和抗氧化性能
。
[0012]本专利技术用于再生伤口愈合的壳聚糖水凝胶的制备方法，该方法是通过氨基化
F127
衍生物交替含有儿茶酚和苯硼酸基团，并与
EGCG
的共价结合用于伤口愈合，包括如下工艺步骤：
[0013]步骤
1)
：氨基
F127
的制备
[0014]首先，利用对甲苯磺酰氯对
F127
进行磺酰化，得到
F127
‑
对甲苯磺酸酯
。
然后再利用
F127
‑
对甲苯磺酸酯与氨水反应，得到氨基化的
F127
；
[0015]步骤
2)
：儿茶酚功能化氨基
F127
的制备
[0016]首先，利用氨基与醛基的缩合反应，使得氨基化
F127
与
3,4
‑
二羟基苯甲醛反应，得到儿茶酚功能化氨基
F127
；
[0017]步骤
3)
：苯基硼酸功能化氨基
F127
的制备
[0018]利用氨基和羧基的酰胺化反应，在催化剂的作用下，氨基化
F127
与苯硼酸反应，得到苯基硼酸功能化氨基
F127
；
[0019]所述氨基化
F127
与苯硼酸反应时间为
12
～
36h
；优选
24h
；
[0020]步骤
4)
：水凝胶的制备
[0021]利用氨基化
F127
中硼酸与儿茶酚基团之间形成的动态共价键，结合绿茶衍生物表没食子儿茶素
‑3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于再生伤口愈合的壳聚糖水凝胶的制备方法，其特征在于，该方法是通过氨基化
F127
衍生物交替含有儿茶酚和苯硼酸基团，并与
EGCG
的共价结合用于伤口愈合；具体包括以下工艺步骤：步骤
1)
：氨基
F127
的制备首先，利用对甲苯磺酰氯对
F127
进行磺酰化，得到
F127
‑
对甲苯磺酸酯
。
然后再利用
F127
‑
对甲苯磺酸酯与氨水反应，得到氨基化的
F127
；步骤
2)
：儿茶酚功能化氨基
F127
的制备首先，利用氨基与醛基的缩合反应，使得氨基化
F127
与
3,4
‑
二羟基苯甲醛反应，得到儿茶酚功能化氨基
F127
；步骤
3)
：苯基硼酸功能化氨基
F127
的制备利用氨基和羧基的酰胺化反应，在催化剂的作用下，氨基化
F127
与苯硼酸反应，得到苯基硼酸功能化氨基
F127
；步骤
4)
：水凝胶的制备利用氨基化
F127
中硼酸与儿茶酚基团之间形成的动态共价键，结合绿茶衍生物表没食子儿茶素
‑3‑
没食子酸酯
(EGCG)
的原位包封，制备了一种具有抗菌活性的可注射自愈水凝胶
。2.
如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤
1)
具体步骤为：称取
F127
于
150mL
干燥的两口烧瓶中，真空干燥过夜；先加入的无水二氯甲烷和吡啶将
F127
溶解，体系为澄清透明溶液；称取对甲苯磺酰氯，用无水二氯甲烷溶解，用恒压滴液漏斗在低温冰浴条件下逐滴加入体系，室温反应；反应结束后，向体系中加入二氯甲烷；用
10mL
的
1mol/L
的盐酸洗涤，发生乳化现象，静置，分层，取下层；再用
10mL
的饱和碳酸氢钠溶液洗涤，最后用
10mL
的水洗涤；旋蒸，除去二氯甲烷，真空干燥一晚上，得到
F127
‑
对甲苯磺酸酯；称取
F127
‑
对甲苯磺酸酯，溶于浓氨水中；用高温高压反应釜，高温反应；反应结束后发现
F127
‑
对甲苯磺酸酯沉在下层，将上清液与沉淀分开处理，都用同体积的二氯甲烷萃取，然后用同体积
1mol/L
氢氧化钠搅拌，最后水洗至中性，旋蒸除去溶剂，得到氨基化的
F127。3.
如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤
2)
具体步骤为：首先，将
F127
溶解于去离子水中，加入
NaHCO3调节
pH
；然后在
F127
溶液中加入
3,4
‑
二羟基苯甲醛，加热搅拌，温度降至
25℃
，室温下逐步加入硼氢化钠，剧烈搅拌，得到棕色悬浮液；沉积物用水冲洗，溶解在酸性
pH
值的水中；然后，所得的缀合物在
MWCO
为
14000D
的透析管中与去离子水透析3天，得到的
F127
‑
CA
偶联物冷冻干燥，保存在2‑
8℃。4.
如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤
3)
具体步骤为：将氨基
F127
溶解于去离子水中，在
EDC
·
HCl
和
HOBt
存在的情况下，将苯硼酸加入到氨基
F127
溶液中，在室温下搅拌过夜，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯龙宝，段蔷蔷，文荣，赵成阳，吕雪英，
申请(专利权)人：广州贝奥吉因生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：