一種可生物降解殼聚糖基水凝膠及其制備方法
【專利摘要】一種可生物降解殼聚糖基水凝膠及其制備方法，該可生物降解殼聚糖基水凝膠由下述成分按重量百分比混合而成：N-琥珀酰殼聚糖65％-100％、透明質酸0％-35％；它的制備方法按下述步驟實現：首先將N-琥珀酰殼聚糖和透明質酸分別溶于去離子水中，其中N-琥珀酰殼聚糖和透明質酸與去離子水的質量比分別為1：80-100和0.5：100，在室溫條件及充分攪拌下，將兩者混合1-5min，形成可生物降解殼聚糖基水凝膠；該制備方法簡單，反應條件溫和，且不添加任何交聯劑，避免在臨床使用過程中產生由交聯劑而可能引發的毒副作用，所述可生物降解殼聚糖基水凝膠能夠在較長的時間內保持穩定，有望用于藥物載體、生物組織工程等領域，具有廣泛的應用前景。
【專利說明】一種可生物降解殼聚糖基水凝膠及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種可生物降解殼聚糖基水凝膠及其制備方法，可應用于藥物控制釋放領域及組織工程領域。
【背景技術】
[0002]水凝膠是具有大量親水基團的交叉的高分子網絡結構。這些網絡結構具有很強的親水性，但由于高分子鏈間形成的化學鍵或物理鍵，使得這些網絡結構不會被水溶解。但水對這些網絡結構的滲透使它們膨脹，從而形成水凝膠。完全吸水膨脹的水凝膠具有和活性組織相同的物理性質，如柔軟、有彈性、與水或生物工程液之間的界面張力低等。完全膨脹的水凝膠在植入體內后會由于其良好的彈性而使其對周圍組織的刺激性降到最低。水凝膠表面與體液之間的低表面張力最大程度降低了蛋白吸收和細胞粘連的風險，從而減少了消積免疫反應的可能性。
[0003]水凝膠的尺寸可在納米級到厘米級的范圍變化，而且它們很容易改變形狀，可適于在不同的空間形狀范圍內應用。此外，由于水凝膠的成份和機械性能與生物細胞外基質很相似，因此在組織再生中可用作細胞的支撐材料，或作為藥物的有效載體。
[0004]為了避免水凝膠在使用過程中對機體產生毒副作用，制備水凝膠的基材的選擇就至關重要。應選擇生物相容性好的高分子材料做基材，以最大程度降低機體的免疫應答。同時還要避免在水凝膠的制備過程中添加對機體刺激性較強的物質。中國專利[200810059134.5]盡 管以生物相容性好的殼聚糖為基材制備了殼聚糖水凝膠，但在制備過程中加入了氫氧化鉀、氫氧化鈉等強堿性成分及尿素這種強刺激性物質，在使用過程中勢必對機體產生較強的刺激性和毒副作用。中國專利[201210119614.2]在制備抗菌敷料用殼聚糖水凝膠的過程中，使用了對機體敏感的多元胺及縮二胍鹽酸鹽等成分，同時還使用了引發劑過硫酸銨及交聯劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，這些成分都可能使機體產生較強烈的免疫應答。
【發明內容】
[0005]本發明以解決上述問題為目的，提供一種可生物降解殼聚糖基水凝膠，它是由N-琥珀酰殼聚糖與透明質酸組成。本發明的制備方法簡單，反應條件溫和，且不添加任何交聯劑，避免在臨床使用過程中產生由交聯劑而可能引發的毒副作用。
[0006]為實現上述目的，本發明采用下述技術方案:
[0007]—種可生物降解殼聚糖基水凝膠，它是由下述成分按重量百分比混合而成:N-琥珀酰殼聚糖65% -100 %、透明質酸O % -35% ；
[0008]該可生物降解殼聚糖基水凝膠的制備方法按下述步驟實現:
[0009]先將N-琥珀酰殼聚糖和透明質酸分別溶于去離子水中，其中N-琥珀酰殼聚糖與去尚子水及透明質酸與去尚子水的質量比分別為1:80-100和0.5:100,在室溫條件及充分攪拌下，將兩者混合l_5min后，形成可生物降解殼聚糖基水凝膠；[0010]所述N-琥珀酰殼聚糖的N-琥珀酰化度為15-30%，它的分子量在10000以下；
[0011]所述透明質酸的分子量為100，000-180, 000。
[0012]本發明的有益效果是:
[0013]本發明的制備方法簡單，反應條件溫和，且不添加任何交聯劑，避免了在臨床使用過程中產生由交聯劑而可能引發的毒副作用；所述制取的可生物降解殼聚糖基水凝膠能夠在較長的時間內保持穩定，有望用于藥物載體、生物組織工程等領域。
[0014]殼聚糖是一個線性多糖，由β - (1，4)苷-D-氨基葡萄糖和N-乙酰基-D-氨基葡萄糖隨機組合而成。殼聚糖是由甲殼素脫乙酰基而成，甲殼素存在于甲殼綱動物的外骨骼中，是世界上除纖維素外的第二大天然生物高分子資源。從蝦、蟹的殼中都很容易提取出甲殼素。殼聚糖中的氨基在酸性條件下可被質子化。
[0015]殼聚糖不同于其它多糖，其分子結構中存在氨基，可被質子化，能形成聚電解質絡合物。殼聚糖無毒、穩定、可生物降解、殺菌，在生物醫學和生物【技術領域】有廣泛的應用，但是殼聚糖在水中的溶解性較差，將殼聚糖進行N-琥珀酰化后，其親水性得到明顯改善。
[0016]透明質酸是一種酸性粘多糖，在機體內顯示出多種重要的生理功能，如潤滑關節，調節血管壁的通透性，調節蛋白質，水電解質擴散及運轉，促進創傷愈合等。尤為重要的是，透明質酸具有特殊的保水作用，是目前發現的自然界中保濕性最好的物質，被稱為理想的天然保濕因子。
[0017]本發明以N-琥珀酰殼聚糖和透明質酸為基質制備水凝膠。能夠在較長的時間內保持穩定。透明質酸的酸性能夠進一步增強N-琥珀酰殼聚糖在水中的溶解性。同時透明質酸的保水作用也使水凝膠能夠在較長的時間內保持穩定，非常有利于用作藥物控制釋放的載體材料。且本發明制備方法簡單，反應條件溫和。
【具體實施方式】
[0018]一種可生物降解殼聚糖基水凝膠，它是按下述重量百分比混合而成:Ν-琥珀酰殼聚糖65% -100%、透明質酸0% -35% ；
[0019]所述N-琥珀酰殼聚糖的N-琥珀酰化度為15-30%，分子量在10000以下，所述透明質酸的分子量在100000-180000之間。
[0020]該可生物降解殼聚糖基水凝膠的制備方法按下述步驟實現:
[0021]先將N-琥珀酰殼聚糖和透明質酸分別溶于去離子水中，其中N-琥珀酰殼聚糖與去尚子水、透明質酸與去尚子水的質量比分別為1:80-100和0.5:100,在室溫條件及充分攪拌下，將兩者混合l_5min后，就可形成可生物降解殼聚糖基水凝膠。
[0022]實施例1
[0023]一種可生物降解殼聚糖基水凝膠，它是按下述重量百分比混合而成:N-琥珀酰化度為15%的N-琥珀酰殼聚糖70%、透明質酸30%。[0024]該可生物降解殼聚糖基水凝膠的制備方法按下述步驟實現:
[0025]按重量百分比配比稱取上述可生物降解殼聚糖基水凝膠的各個成分，分別溶于去離子水中，其中N-琥珀酰殼聚糖和透明質酸與去離子水的質量比分別為1:100和0.5:100，在室溫條件及充分攪拌下，將兩者混合，60s后形成水凝膠。
[0026]實施例2[0027]—種可生物降解殼聚糖基水凝膠，它是按下述重量百分比混合而成:N-琥珀酰化度為20%的N-琥珀酰殼聚糖70%、透明質酸30% ;
[0028]該可生物降解殼聚糖基水凝膠的制備方法按下述步驟實現:
[0029]按重量百分比配比稱取上述可生物降解殼聚糖基水凝膠的各個成分，分別溶于去離子水中，其中N-琥珀酰殼聚糖和透明質酸與水的質量比分別為1:90和0.5:100，在室溫條件及充分攪拌下，將兩者混合，90s后形成可生物降解殼聚糖基水凝膠。
[0030]實施例3
[0031]一種可生物降解殼聚糖基水凝膠，它是按下述重量百分比混合而成:N-琥珀酰化度為20%的N-琥珀酰殼聚糖80%、透明質酸20% ;
[0032]該可生物降解殼聚糖基水凝膠的制備方法按下述步驟實現:
[0033]按重量百分比配比稱取上述可生物降解殼聚糖基水凝膠的各個成分，分別溶于去離子水中，其中N-琥珀酰殼聚糖和透明質酸與水的質量比分別為1:90和0.5:100，在室溫條件及充分攪拌下，將兩者混合，2min后形成可生物降解殼聚糖基水凝膠。
[0034]實施例4 [0035]一種可生物降解殼聚糖基水凝膠，它是按下述重量百分比混合而成:N-琥珀酰化度為25%的N-琥珀酰殼聚糖80%、透明質酸20% ;
[0036]該可生物降解殼聚糖基水凝膠的制備方法按下述步驟實現:
[0037]按重量百分比配比稱取上述可生物降解殼聚糖基水凝膠的各個成分，分別溶于去離子水中，其中N-琥珀酰殼聚糖和透明質酸與水的質量比分別為1:80和0.5:100，在室溫條件及充分攪拌下，將兩者混合2.5min后，形成可生物降解殼聚糖基水凝膠。
[0038]實施例5
[0039]一種可生物降解殼聚糖基水凝膠，它是按下述重量百分比混合而成:N-琥珀酰化度為25%的N-琥珀酰殼聚糖85%、透明質酸15% ；
[0040]該可生物降解殼聚糖基水凝膠的制備方法按下述步驟實現:
[0041]按重量百分比配比稱取上述可生物降解殼聚糖基水凝膠的各個成分，分別溶于去離子水中，其中N-琥珀酰殼聚糖和透明質酸與水的質量比分別為1:80和0.5:100，在室溫條件及充分攪拌下，將兩者混合，3min后形成可生物降解殼聚糖基水凝膠。
[0042]實施例6
[0043]一種可生物降解殼聚糖基水凝膠，它是按下述重量百分比混合而成:N-琥珀酰化度為30%的N-琥珀酰殼聚糖90%、透明質酸10% ;
[0044]該可生物降解殼聚糖基水凝膠的制備方法按下述步驟實現:
[0045]按重量百分比配比稱取上述可生物降解殼聚糖基水凝膠的各個成分，分別溶于去離子水中，其中N-琥珀酰殼聚糖和透明質酸與水的質量比分別為1:90和0.5:100，在室溫條件及充分攪拌下，將兩者混合，4min后形成可生物降解殼聚糖基水凝膠。
[0046]實施例7
[0047]一種可生物降解殼聚糖基水凝膠，它是按下述重量百分比混合而成:N-琥珀酰化度為20%的N-琥珀酰殼聚糖65%、透明質酸35% ；
[0048]該可生物降解殼聚糖基水凝膠的制備方法按下述步驟實現:
[0049]按重量百分比配比稱取上述可生物降解殼聚糖基水凝膠的各個成分，分別溶于去離子水中，其中N-琥珀酰殼聚糖和透明質酸與水的質量比分別為1:90和0.5:100，在室溫條件及充分攪拌下，將兩者混合，60s后形成可生物降解殼聚糖基水凝膠。
[0050]實施例8
[0051]一種可生物降解殼聚糖基水凝膠，它是按下述重量百分比混合而成:N-琥珀酰化度為20%的N-琥珀酰殼聚糖100 %、透明質酸O % ;
[0052]該可生物降解殼聚糖基水凝膠的制備方法按下述步驟實現:
[0053]按重量百分比配比稱取上述可生物降解殼聚糖基水凝膠的各個成分，分別溶于去離子水中，其中N-琥珀酰殼聚糖和透明質酸與水的質量比分別為1:90和0.5:100，在室溫條件及充分攪拌下，將兩者混合，5min后形成可生物降解殼聚糖基水凝膠。
[0054]上述實施例1-8中所述的N-琥珀酰殼聚糖的N-琥珀酰化度為15-30%，分子量在10000以下。
[0055]所述透明質酸的分子量在100000-180000之間。
[0056]采用本實施例的方法制得的可生物降解殼聚糖基水凝膠光滑細膩，柔軟，富有彈性 。
【權利要求】
1.一種可生物降解殼聚糖基水凝膠，其特征在于:它是由下述成分按重量百分比混合而成:N-琥珀酰殼聚糖65% -100 %、透明質酸O % -35%。
2.如權利要求1所述的一種可生物降解殼聚糖基水凝膠，其特征在于:它是由下述成分按重量百分比混合而成:N-琥珀酰化度為15%的N-琥珀酰殼聚糖70%、透明質酸30%。
3.如權利要求1所述的一種可生物降解殼聚糖基水凝膠，其特征在于:它是由下述成分按重量百分比混合而成:N-琥珀酰化度為20 %的N-琥珀酰殼聚糖70-80 %、透明質酸20-30%。
4.如權利要求1所述的一種可生物降解殼聚糖基水凝膠，其特征在于:它是由下述成分按重量百分比混合而成:N-琥珀酰化度為25 %的N-琥珀酰殼聚糖80 %、透明質酸20 %。
5.如權利要求1所述的一種可生物降解殼聚糖基水凝膠，其特征在于:它是由下述成分按重量百分比混合而成:N-琥珀酰化度為25%的N-琥珀酰殼聚糖85%、透明質酸15%。
6.如權利要求1所述的一種可生物降解殼聚糖基水凝膠，其特征在于:它是由下述成分按重量百分比混合而成:N-琥珀酰化度為30 %的N-琥珀酰殼聚糖90 %、透明質酸10 %。
7.如權利要求1所述的一種可生物降解殼聚糖基水凝膠，其特征在于:它是由下述成分按重量百分比混合而成:N-琥珀酰化度為20%的N-琥珀酰殼聚糖65%、透明質酸35%。
8.如權利要求1所述的一種可生物降解殼聚糖基水凝膠，其特征在于:它是由下述成分按重量百分比混合而成:N-琥珀酰化度為20 %的N-琥珀酰殼聚糖100 %、透明質酸O %。
9.如權利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的一種可生物降解殼聚糖基水凝膠，其特征在于:所述N-琥珀酰殼聚糖的N-琥珀酰化度為15-30%，分子量在10000以下，所述透明質酸的分子量為100，000-180, 000。
10.如權利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的一種可生物降解殼聚糖基水凝膠的制備方法，其特征在于通過下述步驟實現:先將N-琥珀酰殼聚糖和透明質酸分別溶于去離子水中，其中N-琥珀酰殼聚糖和透明質酸與去離子水的質量比分別為1:80-100和0.5:100，在室溫條件及充分攪拌下，將兩者混合l_5min后，形成可生物降解殼聚糖基水凝膠。
【文檔編號】A61K47/36GK104004232SQ201410191282
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2014年5月7日
【發明者】曾敬 申請人:沈陽師范大學