[發(fā)明專利]一種酶交聯(lián)水凝膠的制備方法及其應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107686557A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹一平;鄭志強;張瑋瑩;陳勇
• 申請（專利權(quán)）人: 江漢大學
• 主分類號: C08J3/24
• 分類號: C08J3/24;C08J3/075;C08L5/08;C08B37/08;A61L27/20;A61L27/52;C12N5/10;C12P19/26
• 代理公司: 北京華沛德權(quán)律師事務(wù)所11302
• 代理人: 房德權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水凝膠技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種酶交聯(lián)水凝膠的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

可注射性水凝膠基于的支架材料包括天然高分子材料和合成高分子材料，如膠原、殼聚糖海藻酸、透明質(zhì)酸及聚乙二醇(PEO)、聚乳酸(PLA)等。其在原位“溶膠-凝膠”轉(zhuǎn)變成型的方式一般有溫敏交聯(lián)、化學交聯(lián)(Michal加成交聯(lián)、自由基交聯(lián)、離子交聯(lián)、光交聯(lián)等)以及酶交聯(lián)等。

溫敏性交聯(lián)的水凝膠主要是通過溫度的改變發(fā)生“溶膠-凝膠”的轉(zhuǎn)變，分為降溫型轉(zhuǎn)變和升溫型轉(zhuǎn)變。雖然其轉(zhuǎn)變過程中不需添加其他添加劑，但是其轉(zhuǎn)變方式需依賴一定的溫度。化學交聯(lián)是將帶有光敏性或不飽和官能團的前驅(qū)物在離子、光照或交聯(lián)因子的作用下發(fā)生自由基聚合或氧化還原反應(yīng)進而發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。雖然其交聯(lián)速度相對較快，但是該凝膠方式可能會引起水凝膠體系的pH值的變化，并伴隨著副產(chǎn)物的毒性問題。其中光交聯(lián)中的UV光引發(fā)聚合方式可能會損傷組織，且UV光的透過率有限，不適用于較深組織的修復。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種酶交聯(lián)水凝膠的制備方法，得到了一種溫和的酶促交聯(lián)自聚合水凝膠，具有優(yōu)異生物相容性，克服了現(xiàn)有水凝膠中化學交聯(lián)因子殘留于體系或光交聯(lián)引起的毒副作用等缺點。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種酶交聯(lián)水凝膠的制備方法，所述方法包括如下步驟：將CS-C(兒茶酚改性的殼聚糖)分別溶于0.06wt％的H₂O₂溶液及0.004wt％的HRP酶溶液(辣根過氧化物酶)中，得到1.5-1.8wt％的CS-C的H₂O₂溶液和CS-C的HRP酶溶液；分別將CS-C的H₂O₂溶液和CS-C的HRP酶溶液加入到Y(jié)型注射器中進行混合注射，在凝膠模具中形成凝膠。

作為進一步的優(yōu)選，所述凝膠模具為底部鋸掉的EP管，形成凝膠的時間為150s。

作為進一步的優(yōu)選，所述CS-C的制備方法包括：

1)將CS(殼聚糖)溶解于酸液中，攪拌得到CS溶液；調(diào)節(jié)所述CS溶液至pH＝5.0后，再將CHA(3,4-二羥苯基丙酸)加入到所述CS溶液中，CHA和CS的摩爾比為0.8～1，攪拌至澄清，得到溶液A；

2)將EDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽)溶解于第一溶劑中，得到溶液，將所述溶液逐滴加入到溶液A中，攪拌，使其充分混合；EDC和CHA的摩爾比為1-2，偶聯(lián)反應(yīng)12-24h，并保持pH＝5，溫度37℃；反應(yīng)結(jié)束后，透析除去反應(yīng)物質(zhì)及副產(chǎn)物，凍干得到CS-C(兒茶酚改性接枝的殼聚糖)。

作為進一步的優(yōu)選，所述步驟1)中，所述酸液為pH＝1～2的HCl溶液，所述攪拌時間為4-6h。

作為進一步的優(yōu)選，所述步驟2)中，所述第一溶劑為乙醇。

作為進一步的優(yōu)選，所述步驟2)中，控制滴加的速率為以1滴/秒。

作為進一步的優(yōu)選，所述步驟2)中，所述透析包括：依次置于含有1wt％的NaCl、pH＝5.0的HCl溶液和去離子水中透析。

本發(fā)明的另一目的還在于提供了一種酶交聯(lián)水凝膠的應(yīng)用，所述水凝膠可負載人誘導多能干細胞。

作為進一步的優(yōu)選，所述水凝膠負載人誘導多能干細胞的方法包括：將15-18mg的CS-C分別溶于1mL0.06wt％的H₂O₂溶液及1mL0.004wt％的HRP酶溶液中，得到CS-C的H₂O₂溶液和CS-C的HRP酶溶液；將所述CS-C的H₂O₂溶液和CS-C的HRP酶溶液預(yù)混，得到預(yù)混液；在預(yù)混液未完全凝膠之前，加入0.2～0.3mLiPSC(4×10⁶個/mL)的細胞懸液到所述預(yù)混液中，輕柔混合均勻后，在37℃，5％CO₂培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3天。