[發明專利]一種可降解原位凝膠的制備方法

有效

• 申請號: 201710885745.4
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107501577B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 楊寧;王躍;賈雪夢;陳莉;趙義平
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08L89/00;C08L5/08;C08L71/02;C08B37/08;C08G65/332;A61K9/06;A61K47/36;A61K47/42;A61K47/10;A61L26/00
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本發明公開了一種可降解原位凝膠的制備方法。該方法是以天然大分子殼聚糖和聚乙二醇為主要原料，制備出巰基化殼聚糖(CS?SH)和炔基化聚乙二醇(Alkynyl?PEG)。本發明按照不同的比例將其與膠原蛋白溶解混合后，能夠通過點擊反應快速形成原位凝膠。該凝膠以點擊化學的方式制備，具有良好的穩定性；該凝膠以生物相容性好的天然大分子為主要原料，具備良好的可降解性能；該凝膠可以負載藥物，凝膠網絡的形成有利于藥物分子的控制釋放；該凝膠中含有膠原蛋白，能夠起到促凝血作用；該凝膠模擬細胞外基質多糖與蛋白質的環境，可作為組織工程細胞培養用3D支架材料。

【技術領域】：本發明涉及藥物控制釋放、凝血材料和生物支架材料領域，具體涉及一種可降解原位凝膠的制備方法。

【背景技術】：近些年來迅速發展起來的點擊化學逐漸應用于載藥原位凝膠領域中，其反應條件簡單，依靠特定基團之間的精準性和高效性，已經成為目前最為有用和吸引人的合成理念之一。點擊反應形成的鍵一般為共價鍵，這正是其具有較高穩定性的原因。

對于應用于人體的原位凝膠來說，材料的生物相容性和可降解性至關重要。殼聚糖作為一種生物相容性和可降解性良好可植入人體的天然大分子，含有大量的氨基和醇羥基可供改性，但是殼聚糖是不溶于水，因此各種水溶性殼聚糖衍生物被開發出來并逐步運用到原位凝膠的制備當中。巰基化殼聚糖具有良好的生物黏附性，原因是這些巰基化高分子能夠通過二硫鍵的置換反應與黏膜糖蛋白的半胱氨酸富集子域相互作用。

聚乙二醇是經美國FDA認證的材料，具有高度的細胞安全性，被廣泛應用于化工、醫藥、化妝品、分子生物學研究等行業。聚乙二醇末端羥基可被修飾為功能化官能團，從而拓寬其在合成方面的應用。

膠原蛋白是公認的第三代生物醫用高分子材料，具有低免疫原性、優異的細胞相容性。膠原對血小板有凝聚作用，可形成血栓阻止流血，因而可用于制備凝血材料，比如膠原/殼聚糖復合膜的止血性能比明膠纖維等一般材料好得多。

查閱國內外文獻發現，目前尚無巰基殼聚糖、膠原蛋白和炔基化聚乙二醇原位凝膠體系的報導。本發明綜合考慮了殼聚糖與聚乙二醇生物相容性好、改性空間大與可降解性能優異的特點，在殼聚糖分子上引入巰基，聚乙二醇分子上引入炔基，混合膠原蛋白，利用點擊反應制備了生物相容性好、可降解并具有止血性能的雙網絡原位凝膠。

【發明內容】：本發明目的在于提供一種可降解原位凝膠的制備方法，使原位凝膠具有生物相容性，可降解性能及止血性能的特點。

為實現上述目的，本發明提供了一種可降解原位凝膠的制備方法，包括下述步驟：

1)巰基化殼聚糖的合成：取3g殼聚糖粉末置于三口燒瓶中，氮氣氣氛下加入適量鹽酸溶液攪拌至完全溶解，隨后加入2.478g EDC·HCl，攪拌15-30min后加入2.1ml巰基乙酸，整個反應在氮氣保護下反應8h。反應結束后，8KD透析袋無氧水透析三天，每天三次換水。最后取透析液冷凍干燥得到白色海綿狀脆性物質即為巰基化殼聚糖。

2)炔基化聚乙二醇的合成：稱取聚乙二醇轉移至三口燒瓶，加入40mL二氯甲烷攪拌溶解，再依次加入4-二甲氨基吡啶(DMAP)，丙炔酸，N，N′-二環己基碳酰亞胺(DCC)，氮氣保護下反應12-24h。將反應物抽濾三次除去沉淀，再將所得澄清液加入到乙醚沉淀。抽濾后將其用二氯甲烷溶解，分別用飽和碳酸氫鈉和濃鹽水反復洗滌三次，乙醚沉淀干燥得產物。其中，PEG的分子量可選取為2000-10000；PEG與丙炔酸的摩爾比為1∶1-1∶5，DMAP與DCC的摩爾比為1∶5-1∶10。

3)膠原蛋白的選取：本發明原料膠原蛋白為I型膠原蛋白，來源于鼠尾I型膠原蛋白。

4)原位凝膠的制備：分別取質量比為1∶0.5-1∶2的巰基殼聚糖(10-50mg/mL)與膠原蛋白的混合溶液0.5mL，與體積為0.2ml的10-50mg/mL炔基化聚乙二醇溶液混合，離心脫泡后迅速轉移至圓柱形模具中靜置成膠。

所述原位凝膠的原料殼聚糖和膠原蛋白是來源于天然的可降解大分子，。