[發明專利]一種可生物降解自粘附水凝膠的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202110637701.6
• 申請日: 2021-06-08
• 公開（公告）號: CN113368312B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 魯雄;張新;韓璐
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: A61L27/60
• 分類號: A61L27/60;A61L27/52;A61L27/54;A61L27/58;A61L27/50;A61L27/16;A61L24/06;A61L24/00;C08F299/02
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 卓仲陽

一種可生物降解自粘附水凝膠制備方法及應用，涉及生物材料技術領域。步驟包括：先將天然高分子溶解在磷酸鹽緩沖液(PH＝7.4)中，通過甲基丙烯酸酐修飾、透析、凍干得到甲基丙烯酸酐化天然高分子；其次將含酚羥基的天然化合物溶解在純水中，加入堿性溶液調節溶液至堿性，攪拌反應一段時間得到含酚羥基的天然化合物預聚液；最后將甲基丙烯酸酐化天然高分子溶解在純水中，待完全溶解得到甲基丙烯酸酐化天然高分子溶液，并加入含酚羥基天然化合物預聚液，通過自由基聚合得到可降解的自粘附水凝膠。本發明可自粘附在組織表面，起到止血、傷口閉合、細胞恢復的作用，具有良好的生物相容性降解性；適用于多種濕潤軟組織表面的粘附及皮膚損傷，肌肉損傷，神經損傷，心肌損傷等多種組織的修復。

技術領域

本發明屬于生物材料制備技術領域，具體涉及一種全天然可生物降解自粘附水凝膠的制備方法及其應用

背景技術

在世界醫學范圍內，每年都會進行很多外科手術和發生很多嚴重創傷治療，所以傷口縫合與止血的問題都是必須解決的。當前的外科縫合技術涉及使用諸如縫合線，或夾子之類的侵入性技術，以及傳統使用的止血劑，包括紗布，明膠海綿和繃帶，他們通常存在著導致額外組織損傷，微生物感染，液體或空氣泄漏的使用隱患。雖然商業粘合劑具有良好的粘附性，但其具有細胞毒性，不能用于傷口閉合或止血。因此，需要設計一種具有良好生物相容性的粘合劑。

隨著生物醫用材料的發展，已經開發出許多組織粘合劑作為傷口閉合或止血的替代方法。常見的組織粘合劑包括纖維蛋白膠，牛血清白蛋白/戊二醛，和氰基丙烯酸酯膠等。盡管這些組織粘合劑表現出良好的粘附性，并能夠促進實現傷口的閉合。但是，氰基丙烯酸酯等粘合劑在體內的生物相容性差，對患者有害。因此，需要開發具有良好生物相容性的組織粘合劑。近年來，盡管基于水凝膠的新型組織粘合劑被廣泛開發。但是，這些組織粘合劑有著復雜的制備過程和有限的生物降解性，存在著不能適時降解甚至阻礙傷口的完全愈合。因此，仍然需要更優異的組織粘合劑，使其具有優異的生物相容性和生物降解性，可靠的粘附性能，良好的抗炎癥性能，以及簡便、環境友好的制備方法。

本發明的目的是提供一種可生物降解自粘附水凝膠的制備方法及其應用，該方法制備的水凝膠以天然高分子聚合物為主體，具有良好的生物相容性，生物可降解性，且具有優異的組織粘附性及反復粘附性，能夠牢固地粘附在生物組織表面且很容易剝離。

發明內容

針對傳統合成高分子基水凝膠雖具有較好的組織粘附性，但生物降解性差的問題。本發明受植物抗氧化機理啟發，設計了預聚沒食子酸策略，以天然高分子明膠(天然高分子)作為水凝膠基底，在水凝膠中引入植物多酚沒食子酸(含酚羥基的天然化合物)，制備得到了具有良好生物相容性和可生物降解性的沒食子酸-明膠(天然高分子)復合水凝膠。

純的甲基丙基酸酐明膠(GelMA)水凝膠存在易碎、柔性差、無粘附性等問題。本發明水凝膠中引入預聚沒食子酸后，減弱了甲基丙基酸酐明膠鏈之間的纏結作用，賦予了沒食子酸-明膠(天然高分子)復合水凝膠良好的力學柔韌性。此外，預聚沒食子酸含有豐富的多酚基團，可以和機體組織上的氨基等基團發生反應，賦予了沒食子酸-明膠(天然高分子)復合水凝膠優異的組織粘附性。

針對合成或天然水凝膠缺乏功能性的問題，利用某些天然植物具有抗氧化機理性質，設計并制備出了多功能的可生物降解的自粘附水凝膠。使其具有優異的抗氧化、抗炎性能以及促進細胞粘附、增殖的能力，能夠抑制傷口炎癥、清除傷口自由基、降低傷口氧化應激，并加速傷口愈合。

實現本發明之目的，所采用的技術方案是：一種可生物降解自粘附水凝膠的制備方法，其具體步驟如下：

步驟1：將天然高分子溶解在磷酸鹽緩沖液(PH＝7.4)中，通過甲基丙烯酸酐修飾、透析、凍干得到甲基丙烯酸酐化天然高分子；

步驟2：將含酚羥基的天然化合物溶解在純水中，通過加入堿性溶液調節溶液至堿性，攪拌反應一段時間得到含酚羥基的天然化合物預聚液；