[發明專利]一種溫度敏感型殼聚糖/明膠水凝膠及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 200810047211.5
• 申請日: 2008-04-01
• 公開（公告）號: CN101260191A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 肖玲;常玉華
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08L5/08;A61K47/36;A61L27/52;A61L27/20;A61L27/24;C08L89/00
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所
• 代理人: 劉榮

技術領域

本發明涉及一種溫度敏感型殼聚糖/明膠水凝膠及其制備方法和用途，屬于化學領域，也屬于生物材料領域。

背景技術

水凝膠為親水性聚合物通過化學鍵或物理作用力形成的交聯網絡，不溶于水但能吸收大量的水而溶脹同時保持固體形態。低溫為液態，體溫下在原位轉變為固態的反相溫敏性水凝膠，因可用于普通藥物及對溫度敏感的蛋白質類藥物，細胞、生長因子等生物技術藥物的包埋，形成穩定和持續釋放的藥物控釋系統，為設計和制備自調式給藥系統和生物工程方面的多種新應用提供了可行性，已越來越受到研究者的青睞。

殼聚糖是甲殼素的部分脫乙?；a物，是自然界唯一大量存在的堿性多糖。殼聚糖是一種弱堿，可溶于酸.當溶液的pH＞6.2時，殼聚糖會形成白色沉淀從溶液中析出。殼聚糖有很多獨特的優點，主要包括：生物相容性，可降解性，強的黏附性，在藥物、生物醫學、食品、基因治療等方面得到廣泛的關注。2000年加拿大研究人員發現多羥基鹽加入到殼聚糖溶液中可將殼聚糖溶液的pH調到生理范圍內并保持在低溫下是液體，體溫時轉化為凝膠狀態。這一發現揭開殼聚糖基溫敏水凝膠的研究歷程。到目前為止，文獻報道的殼聚糖基溫敏凝膠體系主要有：殼聚糖/多羥基鹽，聚有機磷腈和殼聚糖共聚物，殼聚糖接枝殼聚糖接枝PEG，羥丁基殼聚糖，殼聚糖季銨鹽/甘油磷酸鈉，殼聚糖季銨鹽-PEG/甘油磷酸鹽體系，殼聚糖-PVA/NaHCO₃體系。

膠原是哺乳動物體內含量最多的蛋白質，是許多組織細胞間外質的重要組成部分，是人體和脊椎動物的主要結構蛋白，占體內蛋白質總量的25％-30％。膠原無毒，具有降解性和低抗原性，生物相容性好，能引導組織再生，植入后炎癥反應溫和，能促進細胞粘附、增值，保持細胞的分化，加快創口的愈合。明膠是膠原蛋白通過水解而制成的。明膠含有除色氨酸以外幾乎全部的人體必須氨基酸，其中甘氨酸占1/3以上。明膠無毒、無免疫排異及局部炎癥反應，能提高細胞的活性和繁殖，可以載藥緩釋。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無毒、生物相容性好、成本低的溫度敏感型殼聚糖/明膠水凝膠及其制備方法和應用。以殼聚糖和明膠為原料制得到溫度敏感型殼聚糖/明膠水凝膠，并將其在組織工程和藥物釋放領域應用。

實現本發明目的采用的技術方案是：將殼聚糖溶液和明膠溶液在低溫下共混，在生理pH附近，本體系在低溫(4℃)下可以保持液體狀態，當環境溫度升高到體溫時迅速轉變為凝膠，其具體步驟如下：

(1)將殼聚糖溶于酸溶液中得1.0％-5.0％W/V的殼聚糖酸溶液，將明膠溶于40-80℃的水中得1.0％-5.0％W/V的明膠溶液；

(2)在冰浴條件下按明膠溶液與殼聚糖酸溶液按0.5∶10-2∶10的體積比將明膠溶液滴加到殼聚糖酸溶液中，并攪拌均勻；

(3)在冰浴條件下將弱堿鹽滴加到殼聚糖與明膠共混溶液中調節溶液的pH值到生理范圍，所得溶液在體溫條件下得到凝膠。

所述溶解殼聚糖的酸為鹽酸、乳酸、醋酸或檸檬酸等弱酸；所用弱堿鹽為磷酸二鈉鹽、硫酸鹽或碳酸鹽。

步驟(3)中，在冰浴條件下將弱堿鹽滴加到殼聚糖與明膠共混溶液中調節溶液的pH值到生理范圍，然后加入藥物，攪拌，所得溶液在體溫條件下得到溫度敏感型殼聚糖/明膠水凝膠。所用藥物包括蛋白質等生物技術藥物、化學藥物或活性細胞等。

制得的水凝膠可用來攜帶活性細胞或藥物，作為可注射體內移植生物材料，用于組織修復和藥物緩釋。

與現有殼聚糖及殼聚糖衍生物溫敏水凝膠相比，本發明具如下優點：

1、本發明選用的明膠無毒、無免疫排異及局部炎癥反應，能提高細胞的活性和繁殖。

2、本發明制備的溫敏水凝膠所用原料成本低。

具體實施方式

實施例1

將200mg殼聚糖溶于10mL?0.1M的鹽酸、乳酸、醋酸或檸檬酸溶液中放入冰箱預冷15min；將明膠溶于40～80℃的水中，配成1％(W/V)的溶液。取1mL?1％(W/V)的明膠溶液在冰浴條件下滴加到殼聚糖溶液中，并攪拌均勻。然后在冰浴條件下將磷酸二鈉鹽、硫酸鹽或碳酸鹽溶液滴加到殼聚糖與明膠的共混溶液中調節共混溶液的pH值到生理范圍，繼續攪拌30min，在37℃條件下得到溫度敏感型殼聚糖/明膠水凝膠。

實施例2