[發(fā)明專利]一種非溶脹UV交聯(lián)殼聚糖可注射水凝膠及其合成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011015101.8
• 申請(qǐng)日: 2020-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN112220963B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李保強(qiáng);丁海昌;柳宗琳;賈德昌;周玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A61K47/36
• 分類號(hào): A61K47/36;A61L26/00;A61L27/52;A61L27/50;A61L27/20;C08J3/075;C08J3/28;C08L5/08;C08B37/08
• 代理公司: 哈爾濱市陽(yáng)光惠遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 裴閃閃

一種非溶脹UV交聯(lián)殼聚糖可注射水凝膠及其合成方法。本發(fā)明屬于生物高分子材料合成與改性領(lǐng)域。本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有UV交聯(lián)殼聚糖水凝膠存在溶脹度大的問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致在植入部位會(huì)擠壓周圍組織。本發(fā)明水凝膠由N?戊烯基殼聚糖、水性介質(zhì)和光引發(fā)劑經(jīng)UV交聯(lián)而成。合成方法：一、將N?戊烯基殼聚糖溶于水性介質(zhì)，得到N?戊烯基殼聚糖的水性溶液；二、向步驟一得到的N?戊烯基殼聚糖的水性溶液中加入光引發(fā)劑，置于UV輻照下交聯(lián)成水凝膠。本發(fā)明利用殼聚糖和戊烯酐之間的酰化反應(yīng)一步法合成了N?戊烯基殼聚糖，戊烯基單元通過(guò)UV交聯(lián)形成的碳鏈長(zhǎng)度為10強(qiáng)疏水性單元，賦予水凝膠的非溶脹性能，其溶脹度僅為0.6?0.8倍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物高分子材料合成與改性領(lǐng)域，具體涉及一種非溶脹UV交聯(lián)殼聚糖可注射水凝膠及其合成方法。

背景技術(shù)

可注射水凝膠是一種微創(chuàng)醫(yī)療領(lǐng)域中理想的植入材料，它擁有與細(xì)胞外基質(zhì)相似的性質(zhì)并且含水量達(dá)90％以上。目前，已被成功的應(yīng)用于組織工程，細(xì)胞包埋和藥物釋放。該類水凝膠在注射之前呈流動(dòng)的液體狀態(tài)，但在注射之后可通過(guò)一定的物理或化學(xué)等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)凝膠化，實(shí)現(xiàn)材料從流動(dòng)的液體轉(zhuǎn)變?yōu)椴涣鲃?dòng)的凝膠狀態(tài)。這一特殊的性能給予了這類材料廣泛的用途，它在流動(dòng)狀態(tài)可以填充任意的形狀的缺陷，而凝膠化后可以完美的固定在缺陷部位。然而，水凝膠通常在水環(huán)境顯示的溶脹性能。因?yàn)樗z溶脹后其體積顯著增大，溶脹度通常為1.5-30倍。該材料一旦注射到生物體內(nèi)并形成凝膠，其體積膨脹的溶脹特性會(huì)擠壓植入物周圍的組織。因此，開發(fā)非溶脹的可注射水凝膠顯得尤為重要。現(xiàn)在，基于溫敏性聚合物中疏水性鏈段在高溫下的收縮性能的非溶脹的水凝膠已經(jīng)被報(bào)道，然而這些非溶脹的水凝膠成分均為人工合成且是不可降解的聚合物。因此，尋找一種不溶脹可降解的水凝膠尤為重要。

殼聚糖是自然界中唯一帶有氨基的弱堿性天然多糖，由于良好的生物相容性、生物可降解性使其可應(yīng)用于藥物釋放、組織工程和傷口敷料等領(lǐng)域。但殼聚糖分子內(nèi)和分子間強(qiáng)烈的氫鍵的作用使得其不溶于水、生理鹽水或模擬體液等pH為中性的水性介質(zhì)。一般氨基改性的水溶性殼聚糖衍生物無(wú)UV交聯(lián)能力，利用殼聚糖中含有豐富的反應(yīng)活性基團(tuán)(氨基和羥基)的酰化反應(yīng)或酯化反應(yīng)賦予殼聚糖溶于水且可UV交聯(lián)的性能，給予遠(yuǎn)程操作的凝膠化技術(shù)，這將拓寬殼聚糖在組織工程(如基于光交聯(lián)的可注射殼聚糖水凝膠)、藥物釋放(包裹或負(fù)載生物活性物質(zhì)，如藥物，蛋白質(zhì)和生長(zhǎng)因子)和創(chuàng)傷修復(fù)等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。在先前的報(bào)道中，利用殼聚糖的氨基與酸酐類物質(zhì)的酰化反應(yīng)，可以方便的接枝各種UV交聯(lián)基團(tuán)。例如，Li等報(bào)道了利用殼聚糖2位的氨基和甲基丙烯酸酐反應(yīng)，成功制備一種水溶的可UV交聯(lián)的殼聚糖衍生物，該衍生物水溶液在波長(zhǎng)為360～480nm，UV輻照度為10mW/cm²的UV輻照30秒可獲得應(yīng)用于傷口敷料和組織工程支架材料的水凝膠，然而該凝膠不具有非溶脹特性，其溶脹度為1.5-5.3倍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有UV交聯(lián)殼聚糖水凝膠溶脹度大，導(dǎo)致注射到生物體內(nèi)后擠壓植入位置周圍的組織的技術(shù)問(wèn)題，而提供一種非溶脹UV交聯(lián)殼聚糖可注射水凝膠及其合成方法。

本發(fā)明的一種非溶脹UV交聯(lián)殼聚糖可注射水凝膠由N-戊烯基殼聚糖、水性介質(zhì)和光引發(fā)劑經(jīng)UV交聯(lián)而成；所述非溶脹UV交聯(lián)殼聚糖可注射水凝膠的結(jié)構(gòu)式為：

進(jìn)一步限定，所述N-戊烯基殼聚糖的結(jié)構(gòu)式為：

進(jìn)一步限定，所述水性介質(zhì)為去離子水、生理鹽水、模擬體液、氯化鈉注射液、葡萄糖注射液、磷酸緩沖溶液或細(xì)胞培養(yǎng)基。

進(jìn)一步限定，所述N-戊烯基殼聚糖的質(zhì)量與水性介質(zhì)的體積的比為(5～25)mg：1mL。

進(jìn)一步限定，所述光引發(fā)劑為苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸鋰鹽(LAP)。

進(jìn)一步限定，所述光引發(fā)劑的質(zhì)量為N-戊烯基殼聚糖與水性介質(zhì)總質(zhì)量的0.05％～0.5％。