[發(fā)明專利]周期性同心層狀殼聚糖水凝膠及其構(gòu)建方法和應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810064962.8
• 申請日: 2008-07-21
• 公開（公告）號: CN101319048A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李保強;王永亮;周玉;賈德昌
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08L5/08;A61K47/36
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所
• 代理人: 韓末洙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種殼聚糖水凝膠材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

殼聚糖作為生物大分子之一，是自然界中少有的弱堿性氨基多糖，來源于海洋蟹殼、菌類的細胞壁等。由于殼聚糖具有優(yōu)異的生物相容性、生物可降解性和生物活性，它廣泛應(yīng)用在藥物釋放載體、組織工程支架、可降解骨植入材料和組織修復(fù)敷料等領(lǐng)域。然而現(xiàn)有殼聚糖水凝膠通常采用化學(xué)交聯(lián)法制備，由于使用的化學(xué)交聯(lián)劑具有毒性或潛在毒性，限制了殼聚糖水凝膠在生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用，同時增加了生產(chǎn)成本。值得提出的是現(xiàn)有的殼聚糖水凝膠結(jié)構(gòu)均是無序的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有殼聚糖水凝膠存在使用具有潛在毒性的交聯(lián)劑、結(jié)構(gòu)無序和生產(chǎn)成本高的問題。本發(fā)明提供了一種周期性同心層狀殼聚糖水凝膠及其構(gòu)建方法和應(yīng)用。

本發(fā)明周期性同心層狀殼聚糖水凝膠是由殼聚糖和水制成，殼聚糖占水凝膠總重量的3％～50％；其具有周期性同心層狀結(jié)構(gòu)，且層內(nèi)的殼聚糖呈輻射狀排列，同心層層厚為0.05～0.5mm，層數(shù)為5～30層。

本發(fā)明周期性同心層狀殼聚糖水凝膠的同心層狀結(jié)構(gòu)與骨單位結(jié)構(gòu)相似，層內(nèi)的殼聚糖纖維呈輻射狀排列與自然骨內(nèi)呈輻射狀排列的骨細胞相似。

本發(fā)明中周期性同心層狀殼聚糖水凝膠的構(gòu)建方法是由下述步驟實現(xiàn)的：一、將殼聚糖粉末溶于稀酸溶液中配制濃度為0.02～0.08g/mL殼聚糖溶液；二、用步驟一配制的殼聚糖溶液制備厚度為0.2～0.6mm膠囊狀殼聚糖水凝膠膜；三、將步驟一制備溶液注入步驟二制備膠囊狀殼聚糖水凝膠膜內(nèi)后立即置于凝固液內(nèi)浸泡1～30min，然后再置于醇水溶液中浸泡1～30min，所述醇水溶液中醇與水的體積比為0.2～1∶1；四、重復(fù)步驟三的操作，然后再置于凝固液中凝固2～10h，然后用蒸餾水清洗至洗液的pH值為7.0即可，即得到周期性同心層狀殼聚糖水凝膠。

本發(fā)明通過控制浸泡次數(shù)來層數(shù)；通過控制浸泡時間來控制層厚。

步驟一中的稀酸溶液是濃度均為0.01～0.05g/mL的檸檬酸水溶液、乙酸水溶液或丙烯酸水溶液。步驟三中凝固液是濃度均為0.03～0.08g/mL的NaOH的水溶液、KOH的水溶液、NaOH的醇水溶液或KOH的醇水溶液，其中醇水溶液中醇與水的體積比為0.2～1∶1，醇水溶液中的醇為乙醇、乙二醇、丁二醇、丙三醇或異丙醇。步驟三中醇水溶液為乙醇的水溶液、乙二醇的水溶液、丁二醇的水溶液、丙三醇的水溶液或異丙醇的水溶液，其中醇與水的體積比為0.2～1∶1。

本發(fā)明周期性同心層狀殼聚糖水凝膠用作藥物載體或誘導(dǎo)合成生物礦物的模板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點如下：

1、本發(fā)明方法以膠囊狀殼聚糖水凝膠膜為模板，利用殼聚糖水凝膠膜擴散控制反應(yīng)，在無需添加交聯(lián)劑的條件下采用交替浸泡的方法并通過調(diào)節(jié)浸泡時間和浸泡次數(shù)構(gòu)建具有周期性同心層狀殼聚糖水凝膠。該方法實現(xiàn)了殼聚糖水凝膠和層狀結(jié)構(gòu)同步生成。而目前仍然缺乏構(gòu)建結(jié)構(gòu)有序的殼聚糖水凝膠的方法。

2、本發(fā)明方法便于操作，本發(fā)明周期性同心層狀殼聚糖水凝膠的層厚(0.05～0.5mm)與層數(shù)(5～30層)，可通過控制浸泡時間和浸泡次數(shù)控制。

3、本發(fā)明周期性同心層狀殼聚糖水凝膠的同心層狀結(jié)構(gòu)與骨單位結(jié)構(gòu)類似，層內(nèi)的殼聚糖纖維呈輻射狀排列與自然骨內(nèi)呈輻射狀排列的骨細胞相似，周期性同心層狀殼聚糖水凝膠可用作植入材料的藥物載體或誘導(dǎo)合成生物礦物的模板。

4、本發(fā)明周期性同心層狀殼聚糖水凝膠時沒有引入交聯(lián)劑或其他改性劑，只含有殼聚糖和水，故本發(fā)明的周期性同心層狀殼聚糖水凝膠沒有因交聯(lián)劑或其他改性劑存在的毒性或潛在毒性，更加安全。

附圖說明

圖1是具體實施方式二十四的周期性同心層狀殼聚糖水凝膠橫截面的掃描電鏡照片。圖2是具體實施方式二十五的周期性同心層狀殼聚糖水凝膠橫截面的掃描電鏡照片。圖3是具體實施方式二十七負載鹽酸多柔比星的周期性同心層狀殼聚糖水凝膠橫截面照片。圖4是具體實施方式二十七負載鹽酸多柔比星的周期性同心層狀殼聚糖水凝膠縱剖面照片。圖5是具體實施方式三十二周期性同心層狀殼聚糖水凝膠誘導(dǎo)合成的含碳酸根的羥基磷灰石的掃描電鏡照片。圖6是具體實施方式三十二周期性同心層狀殼聚糖水凝膠誘導(dǎo)合成的含碳酸根的羥基磷灰石的X射線衍射譜圖。

具體實施方式

具體實施方式一：本實施方式的周期性同心層狀殼聚糖水凝膠是由殼聚糖和水制成，殼聚糖占水凝膠總重量的3％～50％，其具有同心層狀結(jié)構(gòu)，各層內(nèi)的殼聚糖呈輻射狀排列。