聚谷氨酸/海藻酸钠粘附性水凝胶及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106589409A(43)申请公布日2017.04.26(21)申请号201611058619.3(22)申请日2016.11.28(71)申请人上海大学地址200444上海市宝山区上大路99号(72)发明人颜世峰李星简宇航尹静波(74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通合伙)31205代理人顾勇华(51)Int.Cl.C08J3/075(2006.01)C08G81/00(2006.01)C08G69/48(2006.01)C08G69/10(2006.01)C08B37/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称聚谷氨酸/海藻酸钠粘附性水凝胶及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种聚谷氨酸/海藻酸钠粘附性水凝胶及其制备方法。本发明将具有组织粘附性能的儿茶酚基团引入到聚L-谷氨酸/海藻酸钠席夫碱凝胶体系，通过酰肼化聚L-谷氨酸和氧化海藻酸钠之间的席夫碱交联构建第一交联网络体系，将三价铁离子的络合作用作为第二交联网络体系构建水凝胶，尽量多地保留儿茶酚残基，同时在酰肼化的聚L-谷氨酸组分混入一定量的三价铁，最大限度地发挥儿茶酚基团的组织粘附性，同时避免常规儿茶酚氧化交联所带来的组织毒性等的问题。所采用的材料均具有良好的生物相容性，避免了通过氧化剂氧化交联带来的各种缺陷，并最大限度地保留粘附性基元，在组织工程领域具有良好的应用前景。CN106589409ACN106589409A权利要求书1/1页1.一种聚谷氨酸/海藻酸钠组织粘附性水凝胶，其特征在于该水凝胶是以儿茶酚基团接枝的氧化海藻酸钠为第一组份，以酰肼化聚L-谷氨酸为第二组份，第一组份与第二组份通过席夫碱反应构建成构建第一交联网络体系，再通过三价铁离子的络合作用作为第二交联网络体系，形成水凝胶，调整凝胶固含量为3%~7%；凝胶第一组份与第二组份的摩尔比为：0.5~1.5:1；儿茶酚基团接枝的氧化海藻酸钠的接枝率为：9~21%。2.一种制备根据权利要求1所述的聚谷氨酸/海藻酸钠组织粘附性水凝胶的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：a.将海藻酸钠溶于去离子水中，加热搅拌下至海藻酸钠完全溶解，然后冷却至常温，按海藻酸钠：高碘酸钠=（5~2）:1的摩尔比加入高碘酸钠，在避光条件下反应3~24h，加入乙二醇终止反应，常温下在去离子水中透析后冻干，得到氧化海藻酸钠；b.在常温下，将步骤a所得的氧化海藻酸钠配制成质量浓度为1wt%~3wt%的水溶液，调节pH=4~5，活化1~3h后，在惰性气氛保护下，再加入盐酸多巴胺溶液，搅拌反应18~24h，在pH为4-6的缓冲溶液中透析2~3天，然后在去离子水中透析，过滤，最后冷冻干燥得到多巴胺改性的氧化海藻酸钠；此步骤中盐酸多巴胺与氧化海藻酸钠的摩尔比为：1~3:1；c.将聚谷氨酸溶于去离子水，然后逐滴滴加3mol/LNaOH溶液，使PLGA完全溶解于去离子水中，加入1~3倍物质的量的EDC（1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐）/NHS（N-羟基琥珀酰亚胺）和2~4倍己二酸二酰肼在常温下反应18-24小时，再透析3~5天后取出后过滤，将滤液冷冻干燥后得到酰肼化的聚谷氨酸（PLGA-ADH）；d.将步骤b所得的多巴胺改性的氧化海藻酸钠溶于去离子水配制成质量浓度为3%-7%的溶液，作为第一组份前驱溶液；将步骤c所得的酰肼化的聚谷氨酸配制成质量浓度3%-7%3+溶液，再滴加浓度为0.5~1mol/L的三氯化铁水溶液，使得n（Fe）：n（儿茶酚基团）为1~3:1，作为第二组份的前驱溶液；e.将步骤d所得的两种前驱体溶液以3-10ml/min的速率注射到所需模具中，等待30s~60s，得到固化成胶；f.将步骤e所得固化成胶在常温下固化4~8h后将上述凝胶从模具中取出，得到聚谷氨酸/海藻酸钠组织粘附性水凝胶。2CN106589409A说明书1/4页聚谷氨酸/海藻酸钠粘附性水凝胶及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种聚谷氨酸/海藻酸钠粘附性水凝胶及其制备方法。背景技术[0002]海洋贻贝可通过足丝粘附在诸多有机及无机材料表面，这种特殊的生物粘附系统具有很高的强度、耐水性和自我修复的功能，其主要成分是富含邻苯二酚结构的粘附蛋白。水凝胶是一种可以溶胀的3D材料，近年来在组织工程领域中得到广泛关注。将具有粘附性的儿茶酚残基通过化学合成或改性的方法引入到生物相容性的高分子链上，再利用儿茶酚氧化偶联的方法构建粘附性水凝胶成为一种主流的制备方法，然而，这种制备方法存在明显的缺陷，如高碘酸钠的加入会对周围组织造成毒性，氧化过程中会有副产物生成。氧化交联过程中会损耗部分儿茶酚残基，从而减弱了材料的组织粘附性，限制了儿茶酚改性材料在组织工程中的应用。[0003]