[發明專利]一種可降解醫用水凝膠材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202011488605.1
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112675355B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 周天泓;牛睿;李曉盟;李俊昊;江艷;翟暉;代金明
• 申請（專利權）人: 北京大清生物技術股份有限公司
• 主分類號: A61L24/00
• 分類號: A61L24/00;A61L24/08;A61L27/20;A61L27/50;A61L27/52;A61L27/58;A61L31/04;A61L31/14;C08B37/00;A61K9/06;A61K47/36
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 陳征

本發明屬于醫用組織粘合材料技術領域，具體涉及一種可降解醫用水凝膠材料及其制備方法與應用。所述可降解醫用水凝膠材料為雙組分水凝膠，其中組分A為醛化瓜爾膠，組分B為羧基試劑，且所述組分A與所述組分B的質量比為(1?20)：(1?20)。所得水凝膠在成膠前的凝膠前驅液具有較高的粘稠度，可提高固化前的溶液固定作用，使產品適用于注射或填充等應用前景；而且增強了水凝膠的力學強度，特別是提高了粘合劑在皮膚濕潤組織環境下的粘合力度，且溶脹時間相對較長、降解速率適中，制作成本低廉。此外，同時通過調節兩者的混合質量比例可以獲得不同粘合力度的水凝膠，以滿足不同生物組織的粘合需求。

技術領域

本發明屬于醫用組織粘合材料技術領域，具體涉及一種可降解醫用水凝膠材料及其制備方法與應用。

背景技術

水凝膠是含有三維網絡結構的含水高分子，在醫學上有廣泛的應用前景，例如藥物緩釋、診斷治療、組織修復支架、組織防黏連、生物粘合劑等。

目前研究表明，醛化多糖分子與含氨基或巰基的高分子可快速反應形成水凝膠，且由于其可與生物組織表面的基團(氨基，羥基等)發生反應的能力和凝膠自身的自愈能力，使其在生物可降解水凝膠領域有一定的優勢，具有商業應用的潛力，例如醫用生物粘合劑等。

然而，目前常用的多糖分子在氧化后出現糖苷鍵斷裂，造成多糖溶液的黏度下降，例如羧甲基殼聚糖，從而導致多組分水凝膠在成膠前凝膠前驅液的粘稠度較低，而過強的流動性使得粘合劑難以固定在待粘合組織處凝結，因而此類粘合劑不適合注射或填充的應用場景。

而且，現有以多糖分子為原料的生物粘合劑還存在降解速率過快、在皮膚濕潤組織環境下粘合強度降低、成本高等問題。CN101716366A提出將氧化的雙醛海藻酸鈉與皮膚組織中的氨基發生席夫堿反應以增強粘合強度，但經過氧化后的海藻酸鈉降解速率加快，須與其他材料復合用作粘合劑。CN105327388A公開了利用醛化海藻酸鈉與氨基化羧甲基殼聚糖混合制得水凝膠，具有較高的豬皮粘結強度，但在皮膚濕潤組織環境下粘合強度降低，無法滿足實際醫用需求。CN106075553A公開了一種醫用生物粘合劑，其借助多巴胺提高粘合劑在皮膚濕潤組織環境下的粘合強度，但成本較高。

此外，不同生物組織對粘合劑的粘合力度需求也不同。但目前研究大多集中在提高粘合強度方面，還未見有關粘合力度可調的醫用生物粘合劑的相關報道。

發明內容

本發明的第一目的是提供一種可降解醫用水凝膠材料。

所述可降解醫用水凝膠材料為雙組分水凝膠，其中組分A為醛化瓜爾膠，組分B為羧基試劑，且所述組分A與所述組分B的質量比為(1-20)：(1-20)。

本發明通過對現有多糖分子進行大量篩選，最終確定以醛化瓜爾膠為多糖高分子與羧基試劑混配，不僅增加水凝膠成膠前凝膠前驅液的粘稠度，提高固化前的溶液固定作用，使產品適用于注射或填充等應用前景，而且增強了水凝膠的力學強度，特別是提高了粘合劑在皮膚濕潤組織環境下的粘合力度，且溶脹時間相對較長、降解速率適中，制作成本低廉。此外，同時通過調節兩者的混合質量比例可以獲得不同粘合力度的水凝膠，以滿足不同生物組織的粘合需求。

優選地，所述組分A與所述組分B的質量比為(1-5)：(1-5)。

進一步優選質量比為1:(0.8-1.2)。在此條件下所得凝膠前驅液具有相對更高的粘稠度，從而提高固化前的溶液固定作用，使產品更適用于注射或填充等應用前景。

所述醛化瓜爾膠是通過下述方法氧化獲得：在過量氧化劑作用下，瓜爾膠于暗處被氧化；氧化過程中，控制體系pH為6.9-7.2，溫度為4-5℃。所述氧化時間為2-8h。通過控制氧化過程的體系pH和溫度，更有利于維持多糖的分子長鏈結構，減少糖苷鍵斷裂，維持瓜爾膠溶液高粘度的特性。

氧化結束后加入還原劑終止反應，并加入過量丙酮析出醛化瓜爾膠，收集并多次洗滌純化沉淀，冷凍干燥。所述還原劑為乙二醇或丙三醇。