System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种低溶胀度的双网络医用水凝胶及其制备方法和用途技术_技高网

一种低溶胀度的双网络医用水凝胶及其制备方法和用途技术

技术编号:40920826 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 14:45
本发明专利技术提供了一种低溶胀度的双网络医用水凝胶及其制备方法和用途,在本发明专利技术的水凝胶中,利用离子键与共价键同时作用,原位聚合构建了具有高黏附、低溶胀特性的水凝胶网络,在组织黏合、封闭、填充、密封、止血和骨修复领域具有极大的应用前景。成胶过程中,海藻酸钠上的琥珀酰亚胺酯基团可以与壳聚糖上的胺基反应生成共价键,海藻酸钠上羧基与Ca2+之间会发生离子键合作用,壳聚糖与钠盐和/或钾盐中的阴离子会发生配位作用,三重作用同时发生,使原位生成的水凝胶具有更佳的力学性能,更强的组织黏附性,以及低至50%左右的溶胀度,与已有的原位聚合凝胶通常数倍甚至数十倍的溶胀相比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物医用材料,特别涉及一种溶胀度低、黏附性强、生物相容性好、可体内降解吸收,兼具组织粘合、填充、密封、修复的共价-离子双网络医用水凝胶及其制备方法和用途。


技术介绍

1、随着国内工业化水平逐年提升,意外伤害事故也日趋增多。除了战争、自然灾害会造成大量伤员,在日常工作中,交通事故伤、坠落伤、机械伤、锐器伤、跌伤、扭伤等等各种因素造成的创伤极为常见。所有伤口(包括体表、体内的伤口)都需要立即闭合和修复,以防止感染、促进愈合。

2、缝合是实现伤口闭合和修复的最常用技术,但缝合的普遍问题是不可避免的周围组织渗透,神经损伤和可能发生的术后粘连,以及毛细血管损伤引起的局部组织缺血和坏死。出于临床上的迫切需求,出现了医用水凝胶粘合剂来取代传统的缝合技术或作为缝合的补充手段。

3、创伤的处理方面包括止血、闭合和修复领域,大量的功能性材料被开发出来。但是,对于预制成型的敷料,不能贴合不规则伤口,而且吸水能力弱,只能用于小面积渗血。具有原位聚合特性的氰基丙烯酸盐价格低廉,黏附性强,但其降解性能差,且形成的聚合物膜质地坚硬,体内应用时容易划伤周围柔软的组织,造成新的创伤。原位成型的水凝胶以纤维蛋白胶为代表,其价格昂贵、机械强度不高、保存条件苛刻。另一种常见的聚乙二醇类凝胶(如durasealtm、和spraygel)同样价格昂贵,且溶胀度高,使用时会压迫周围组织,造成二次伤害。面对复杂的实际运用,现有的水凝胶仍然存在着诸多挑战,开发低溶胀、高黏附、方便使用、性能优化的水凝胶具有十分重要的临床价值。

4、海藻酸盐和壳聚糖是两类广泛用于生物医学领域的离子聚合物。海藻酸盐分子链上的羧酸盐阴离子和壳聚糖分子链上的胺基阳离子在水溶液中因为静电吸引力形成大分子复合体,是常用的一对水凝胶材料。在用于组织填充、封闭的原位聚合水凝胶方面,通过对海藻酸盐进行化学改性,形成醛基(-cho)、以多巴胺为代表的多酚类基团或者琥珀酰亚胺酯基团(-nhs),利用这些基团与壳聚糖以及组织表明蛋白质上的胺基反应,可以形成具有高黏附性能的水凝胶。但是这类材料往往具有优异的吸水保水性能,在吸收体内大量的水分后膨胀数倍甚至数十倍,挤压伤口、压迫组织和神经。过高的溶胀度,是限制这类多聚糖水凝胶在组织封闭、填充领域应用的关键问题之一。


技术实现思路

1、为了改善现有技术的不足,本专利技术的目的是提供一种溶胀度低、黏附性强、生物相容性好、可体内降解吸收,兼具组织粘合、填充、密封、修复的共价-离子双网络医用水凝胶及其制备方法和用途。

2、本专利技术目的是通过如下技术方案实现的:

3、一种医用水凝胶,所述医用水凝胶包括第一组分和第二组分:所述第一组分包括壳聚糖与钙盐;第二组分包括含有琥珀酰亚胺酯基团的海藻酸钠与钠盐和/或钾盐。

4、根据本专利技术的实施方式,所述第一组分由壳聚糖与钙盐组成;所述第二组分由含有琥珀酰亚胺酯基团的海藻酸钠与钠盐和/或钾盐组成。

5、根据本专利技术的实施方式,所述第一组分和第二组分的质量比为1:5~5:1,如3:1、2:1、1:1、1:2或1:3。

6、根据本专利技术的实施方式,所述壳聚糖选自壳聚糖盐酸盐、羟丙基壳聚糖、甲基壳聚糖、乙基壳聚糖、羧甲基壳聚糖、壳聚糖磷酸盐、壳聚糖高氯盐中的一种或者多种的组合。

7、根据本专利技术的实施方式,所述钙盐选自氯化钙、醋酸钙、乳酸钙、葡萄糖酸钙、硝酸钙中的一种或者多种的组合。

8、根据本专利技术的实施方式,所述钙盐与壳聚糖的质量比为1:50~5:1,如1:50、1:40、1:30、1:20、1:10、1:2、1:1、3:2、2:1、5:4、5:2、3:1、7:2或4:1。

9、根据本专利技术的实施方式,所述钠盐选自氯化钠、硫酸钠、磷酸钠、柠檬酸钠中的一种或者多种的组合;所述钾盐选自氯化钾、硫酸钾、磷酸钾、柠檬酸钾中的一种或者多种的组合。

10、根据本专利技术的实施方式,所述钠盐和/或钾盐与含有琥珀酰亚胺酯基团的海藻酸钠的质量比为1:50~5:1,如1:50、1:40、1:30、1:20、1:10、1:3、1:1、3:2、2:1、5:2、3:1、7:2或4:1。

11、根据本专利技术的实施方式,所述含有琥珀酰亚胺酯基团的海藻酸钠的粘度(1%水溶液)为20~200mpa·s,例如为20~50mpa·s,50~100mpa·s,100~200mpa·s。

12、根据本专利技术的实施方式,所述含有琥珀酰亚胺脂基团的海藻酸钠中,琥珀酰亚胺脂基团的取代度为10~35%。

13、根据本专利技术的实施方式,所述含有琥珀酰亚胺酯基团的海藻酸钠是通过如下方法制备得到的:

14、(a)将海藻酸钠溶于缓冲液中,再加入n-羟基琥珀酰亚胺和脱水剂进行酯化反应,得到含有琥珀酰亚胺酯基团的海藻酸钠。

15、根据本专利技术的实施方式,所述方法还包括如下步骤:

16、(b)酯化反应后,向溶液中加入沉淀剂,分离出白色固体,即获得含有琥珀酰亚胺酯基团的海藻酸钠。

17、根据本专利技术的实施方式,所述方法还包括如下步骤:

18、(c)将上述白色固体溶于水中,再加入沉淀剂,离心或抽滤分离出白色固体;

19、(d)重复步骤(c)3-4次,将最后一次分离出的白色固体真空干燥,得到所述含有琥珀酰亚胺酯基团的海藻酸钠。

20、根据本专利技术的实施方式,步骤(a)中,所述缓冲液为本领域已知的缓冲溶液,如mes缓冲液,所述缓冲液的ph为4~7,优选的,缓冲液的ph为4~5.5。

21、根据本专利技术的实施方式,步骤(a)中,所述海藻酸钠的加入量占混合体系(海藻酸钠和缓冲液)总质量的0.5%~10%。

22、根据本专利技术的实施方式,步骤(a)中,所述脱水剂选自1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐。

23、根据本专利技术的实施方式,步骤(a)中,所述n-羟基琥珀酰亚胺与海藻酸钠中羧基的摩尔比为1:10~3:1,例如1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1或3:1;所述脱水剂与n-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1:1~5:1,例如为1:1、2:1、3:1、4:1或5:1。

24、根据本专利技术的实施方式,步骤(a)中,所述酯化反应的温度为室温,所述酯化反应的时间为2~24h。

25、根据本专利技术的实施方式,步骤(b)和步骤(c)中,所述沉淀剂与含有琥珀酰亚胺酯基团的多聚糖溶液的体积比为1:1~5:1,例如为1:1、2:1、3:1、4:1或5:1。

26、根据本专利技术的实施方式,步骤(b)和步骤(c)中,所述沉淀剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮和四氢呋喃中的至少一种。

27、根据本专利技术的实施方式,步骤(d)中,所述真空干燥温度为30~70℃,时间为4~24h。

28、本专利技术提供一种医用水凝胶,所述医用水凝胶是由第一组分和第二组分反应后形成的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种医用水凝胶,其中,所述医用水凝胶包括第一组分和第二组分:所述第一组分包括壳聚糖与钙盐;第二组分包括含有琥珀酰亚胺酯基团的海藻酸钠与钠盐和/或钾盐。

2.根据权利要求1所述的医用水凝胶,其中,所述第一组分和第二组分的质量比为1:5-5:1。

3.根据权利要求1所述的医用水凝胶,其中,所述壳聚糖选自壳聚糖盐酸盐、羟丙基壳聚糖、甲基壳聚糖、乙基壳聚糖、羧甲基壳聚糖、壳聚糖磷酸盐、壳聚糖高氯盐中的一种或者多种的组合;

4.根据权利要求1所述的医用水凝胶,其中,所述钠盐选自氯化钠、硫酸钠、磷酸钠、柠檬酸钠中的一种或者多种的组合;所述钾盐选自氯化钾、硫酸钾、磷酸钾、柠檬酸钾中的一种或者多种的组合;

5.根据权利要求1所述的医用水凝胶,其中,所述含有琥珀酰亚胺酯基团的海藻酸钠的粘度为20-200mPa·s;

6.一种医用水凝胶,所述医用水凝胶是由第一组分和第二组分反应后形成的,所述第一组分包括壳聚糖与钙盐;第二组分包括含有琥珀酰亚胺酯基团的海藻酸钠与钠盐和/或钾盐。

7.根据权利要求1-6任一项所述的医用水凝胶,其中,所述医用水凝胶为共价-离子双网络原位聚合的水凝胶;

8.一种权利要求1-7任一项所述医用水凝胶的制备方法,所述方法包括:

9.根据权利要求8所述的制备方法,其中,所述第一缓冲液的pH值为7.5-12.0;

10.权利要求1-7任一项所述医用水凝胶在组织黏合、填充、密封、止血和骨修复方面的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种医用水凝胶,其中,所述医用水凝胶包括第一组分和第二组分:所述第一组分包括壳聚糖与钙盐;第二组分包括含有琥珀酰亚胺酯基团的海藻酸钠与钠盐和/或钾盐。

2.根据权利要求1所述的医用水凝胶,其中,所述第一组分和第二组分的质量比为1:5-5:1。

3.根据权利要求1所述的医用水凝胶,其中,所述壳聚糖选自壳聚糖盐酸盐、羟丙基壳聚糖、甲基壳聚糖、乙基壳聚糖、羧甲基壳聚糖、壳聚糖磷酸盐、壳聚糖高氯盐中的一种或者多种的组合;

4.根据权利要求1所述的医用水凝胶,其中,所述钠盐选自氯化钠、硫酸钠、磷酸钠、柠檬酸钠中的一种或者多种的组合;所述钾盐选自氯化钾、硫酸钾、磷酸钾、柠檬酸钾中的一种或者多种的组合;

5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨飞李丹周啸田明明
申请(专利权)人:江苏德威兰医疗器械股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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