CN107488240B - 酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物和水凝胶及制备方法与应用 - Google Patents

酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物和水凝胶及制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于骨修复材料领域，提供了酪胺/双磷酸盐‑透明质酸高分子化合物、放射性核素标记的酪胺/双磷酸盐‑透明质酸高分子化合物，二者的制备方法，以二者为基础形成的水凝胶，以及所述水凝胶在生物材料体内示踪及骨修复领域中的应用。本发明提供的两种水凝胶作为骨组织修复材料在生物体内表现出良好的促进骨修复能力，放射性核素标记的水凝胶是一种可体内示踪的骨组织修复材料，通过核医学显像，不但能实现体内跟踪了解材料填充效果，而且可深入了解其降解过程。特别地，治疗核素188Re，177Lu标记的水凝胶，对骨组织坏死发炎或癌变也能起到一定的治疗作用，具有体内显像与骨组织修复的双重功能。

Description

酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物和水凝胶及制备方法 与应用
技术领域
本发明属于骨修复材料领域，涉及酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物、放射性核素标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物，二者的制备方法，以二者为基础形成的水凝胶以及所述水凝胶的应用。
背景技术
临床对于较大的骨组织坏死、缺失及骨折等的治疗方法大多还是传统的自体骨移植，但这种方法受限于供体难以满足较大损伤的骨修复，医学上主要利用骨替代材料来解决这一问题。目前，医学常用的金属无机骨替代材料并不是人体有机组分，需要人工将材料固定在需要修复部位，有些材料的使用年限有限，需要进行多次后期手术。另外，金属无机骨替代材料的材质坚硬，塑型困难，难以适用于不规则形状骨缺失的修复。因此，越来越多的研究者开始关注可诱导骨细胞再生的软质骨修复材料，例如，以生物材料作为载体包裹生长因子或活细胞这类可诱导细胞再生或分泌组织基质的生物活性物质的骨修复材料。但是，生长因子的使用剂量不当可能会引发骨增长过量或形成骨肿瘤，而活细胞本身对生成环境的要求严格并且也有引发免疫反应的风险。
双磷酸盐是一种已被广泛用于治疗骨质疏松症的小分子口服药物，这种药物可抑制破骨细胞活性从而减少骨质再吸收，市场上已经有很多双磷酸盐的成品药，如Alendronate,Zoledrionic acid等，但口服给药的方式导致其利用率较低，并且有一定几率引发肠胃道不适等药物不良反应。透明质酸广泛存在于人体皮肤、眼玻璃体、关节等部位，具有很强的吸水性和很好的生物相容性并且可以通过体内的透明质酸酶降解，它能保持细胞水分保护皮肤、提高创口再愈合能力、作为润滑剂改善关节功能。
对于骨修复而言，在实验研究和实际临床应用阶段，都需要密切了解骨修复材料在体内的分布情况和在目标部位的固定情况，这就要求骨修复材料能够实现体内示踪，但目前生物研究中常用的荧光标记显影技术由于其组织穿透性很弱，难以实现对骨修复材料的体内示踪。
基于上述技术现状，若能以透明质酸和双磷酸盐为基础，开发出新型的骨修复材料，将双磷酸盐直接固化到骨组织而绕过人体消化系统，并在此基础上实现放射性同位素在该骨修复材料上的标记，对于骨修复领域的科学研究和实际应用都将产生积极的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物、放射性核素标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物及制备方法，酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物水凝胶、放射性核素标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物及所述水凝胶的应用。
本发明提供的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物，结构式如式(Ⅰ)所示，
其中，R1的接枝率为1％～8％，R3的接枝率为10％～30％。
本发明提供的放射性核素标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物，由上述式(Ⅰ)所述化合物经非金属放射性核素或/和金属放射性核素标记得到，非金属放射性核素为131I或125I，金属放射性核素为188Re、177Lu或99mTc，其结构式如式(Ⅱ)、式(Ⅲ)或式(Ⅳ)所示，
其中，
其中，
其中，
式(Ⅱ)～(Ⅳ)中，R1的接枝率为1％～8％，R3的接枝率为10％～30％，式(Ⅱ)和式(Ⅳ)的R1中的I代表131I或125I，式(Ⅲ)和式(Ⅳ)的R3中的M代表188Re、177Lu或99mTc。
本发明还提供了上述酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物的制备方法，步骤如下：
(1)将200份透明质酸溶解于25000～30000份水中，加入15～20份3,3'-二硫代双(丙酰肼)(3,3'-Dithiobis(propionic hydrazide))，然后加入酪胺溶液和1-羟基苯并三唑溶液并混匀得到混合液，酪胺溶液的加入量应使混合液中的酪胺为40～45份，1-羟基苯并三唑溶液的加入量应使混合液中的1-羟基苯并三唑溶液为75～80份；酪胺溶液和1-羟基苯并三唑溶液是将酪胺或1-羟基苯并三唑溶解于二甲基亚砜中形成；
(2)调节步骤(1)所得混合液的pH值至4.5～4.9，然后加入70～75份1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，搅拌反应14～18h；
(3)调节步骤(2)所得反应液的pH值至8.5～8.9，然后加入50～55份二硫苏糖醇，搅拌反应5～7h后调节pH值至3.3～3.7，然后透析去除所得反应液中未反应的原料、冷冻干燥，得到中间产物，该中间产物的结构式如式(Ⅴ)所示；
其中，
(4)取100份中间产物溶解于除氧后的水中，然后加入15～20份丙烯酸化双磷酸盐和3～5份光催化剂，在惰性气体保护下于紫外光下搅拌反应至少10min，然后透析去除所得反应液中未反应的原料、冷冻干燥，即得酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物；
上述各步骤中，所述份数均为质量份。
上述酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物的制备方法的步骤(3)和(4)中，透析时先将反应液置于截留分子量为3500Da的透析袋中在pH值为3.3～3.7、浓度为0.1～0.15mol/L的NaCl溶液中透析，然后转入pH值为3.3～3.7的水中透析。前述透析采用的pH值为3.3～3.7的NaCl溶液以及pH值为3.3～3.7的水是采用盐酸对NaCl溶液和水调节pH值得到。
本发明还提供了一种上述放射性核素标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物的制备方法，操作如下：
将式(Ⅰ)所示化合物用生理盐水或PBS缓冲液配制成1～3mg/mL的溶液，记作溶液A，将Na131I或Na125I用生理盐水或PBS缓冲液配制成10～1000mCi/mL的溶液，记作溶液B，将溶液A加入含有1,3,4,6-四氯-3α,6α-二苯基甘脲涂层(Iodogen涂层)的离心管中，按照每1mL溶液A中加入1～10mCi溶液B的比例加入溶液B，然后加水至2～2.5倍溶液A体积，反应10～30min后通过乙醇沉淀法纯化反应产物，即得到放化纯度>95％的式(Ⅱ)所述化合物；
或者
将式(Ⅰ)所示化合物用生理盐水或PBS缓冲液配制成8～12mg/mL的溶液，记作溶液C，将金属放射性核素的水溶性盐用生理盐水或PBS缓冲液配制成浓度为10～1000mCi/mL的溶液，记作溶液D，按照每1mL溶液C中加入15～25μL氯化亚锡溶液和0.5～10mCi溶液D的比例，将氯化亚锡溶液和溶液D加入溶液C中，反应15～30min，将所得粗产物溶液用G25交联葡聚糖凝胶柱纯化，然后超滤浓缩并冷冻干燥，即得放化纯度>95％的式(Ⅲ)所述化合物；
或者
将式(Ⅱ)所述化合物用生理盐水或PBS缓冲液配制成浓度为8～12mg/mL的溶液，记作溶液E，按照每1mL溶液E中加入15～25μL氯化亚锡溶液和0.5～10mCi溶液D的比例，将氯化亚锡溶液和溶液D加入溶液E中，反应15～30min，将所得粗产物溶液用G25交联葡聚糖凝胶柱纯化，然后超滤浓缩并冷冻干燥，即得放化纯度>95％的式(Ⅳ)所述化合物；
氯化亚锡的浓度为0.5～1.5mg/mL，PBS缓冲液的浓度为8～12mmol/L。
上述放射性核素标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物的制备方法中，所述含有Iodogen涂层的离心管的制作方法为：取1mL的Iodogen溶液置于5mL的塑料离心管中，真空泵抽20min，即在离心管底部形成Iodogen涂层。
上述放射性核素标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物的制备方法中，G25交联葡聚糖凝胶柱的制备方法：将3～5g的G25葡聚糖凝胶分散于50mL生理盐水或8～12mmol/L的PBS缓冲液中，鼓泡除去气泡，然后在4℃静置过夜，装柱。使用G25交联葡聚糖凝胶柱纯化时，按照每10mL G25交联葡聚糖凝胶加入1mL粗产物溶液的比例，加入粗产物溶液进行纯化。
上述放射性核素标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物的制备方法中，超滤浓缩可采用截留分子量为10kDa的超滤管进行。
本发明提供的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物水凝胶，由质量体积百分数为2％～4％的式(Ⅰ)所述化合物的生理盐水溶液与质量体积百分数为6％～12％的羟基磷灰石的生理盐水悬浮液按照前者与后者1:(0.8～1.2)的体积比混合均匀，然后保持至少1min得到。
本发明提供的放射性核素标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物水凝胶，由质量体积百分数为2％～4％的式(Ⅱ)、式(Ⅲ)或式(Ⅳ)所述化合物的生理盐水溶液与质量体积百分数为6％～12％的羟基磷灰石的生理盐水悬浮液按照前者与后者1:(0.8～1.2)的体积比混合均匀，然后保持至少1min得到。
本发明还提供了上述酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物水凝胶在骨修复领域中的应用，以及上述放射性核素标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物水凝胶在生物材料体内示踪及骨修复领域中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：
实验表明，131I标记的水凝胶和99mTc标记的水凝胶在SBF人体模拟体液中24h内均能保持良好的稳定性。通过体内分布实验考察99mTc标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物溶液和99mTc标记的水凝胶的体内生物学分布，结果表明二者在体内放射性信号稳定，4h后99mTc标记的水凝胶的放射性信号仍然能准确表征凝胶位置，99mTc标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物溶液的体内分布情况表明该化合物具有一定亲骨性。
由于双磷酸盐对骨细胞生长的促进作用及透明质酸天然高分子良好的生物兼容性和体内降解特性，使得本发明提供的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物水凝胶以及放射性核素标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物水凝胶作为骨组织修复材料在生物体内表现出良好的促进骨修复能力(见实施例9)，并且该材料几乎没有体内免疫毒性。
本发明提供的放射性核素标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物水凝胶是一种可体内示踪的骨组织修复材料，通过核医学显像，不但能实现体内跟踪了解材料填充效果，而且可深入了解其降解过程。特别地，治疗核素188Re，177Lu标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物水凝胶，基于治疗核素的作用，对骨组织坏死发炎或癌变也能起到一定的治疗作用，具有体内显像与骨组织修复的双重功能。
附图说明
图1实施例1制备的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物的1H-NMR图谱。
图2是大鼠骨缺损模型的示意图。
图3a是大鼠骨缺损部位的照片，图3b是向大鼠骨缺损部位注射水凝胶的照片。
图4是注射酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物的水溶液修复4周后的骨缺损部位的组织切片图。
图5是注射透明质酸化学交联水凝胶修复4周后的骨缺损部位的组织切片图。
图6是注射实施例4制备的酪胺/双磷酸盐-透明质酸水凝胶修复4周后的骨缺损部位的组织切片图。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明内容，并通过附图和所列举数据表格更详细地描述本发明优选的实施方案。以下优选的实施方案不应理解为对本发明的限制，在不背离发明实质的情况下，对以下方法进行的修改和替代都应属于本发明的范围。
实施例1
本实施例中，提供酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物的制备方法，步骤如下：
(1)将透明质酸200mg溶于25mL纯水中，加入16.66mg功能化连接小分子3,3'-二硫代双(丙酰肼)(3,3'-Dithiobis(propionic hydrazide))并搅拌混匀，然后加入由41.15mg酪胺溶解于1mL二甲基亚砜(DMSO)中形成的酪胺溶液并搅拌混匀，再加入由76.5mg1-羟基苯并三唑(HoBt)溶解于1mL DMSO中形成的HoBt溶液并搅拌混匀；
(2)用1mol/L的盐酸调节步骤(1)所得混合液的pH值至4.7，然后加入71.85mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，在室温搅拌反应16h；
(3)用1mol/L的盐酸调节步骤(2)所得反应液的pH值至8.7，然后加入53.9mg二硫苏糖醇(DTT)，在室温搅拌反应6h后用1mol/L的盐酸调节pH值至3.5，将所得反应液置于截留分子量为3500Da的透析袋中在2L浓度为0.1mol/L、pH＝3.5的NaCl溶液中透析一次，然后置于2L pH＝3.5的纯水中透析两次以除去未反应物质，冷冻干燥得到中间产物，该中间产物的结构式如式(Ⅴ)所示；透析采用的pH值为3.5的NaCl溶液以及pH值为3.5的水是采用盐酸对NaCl溶液和纯水调节pH值得到；
其中，
(4)取100mg步骤(3)所得中间产物溶解于除氧后的纯水中，然后加入18.06mg丙烯酸化双磷酸盐和4mg光催化剂2-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮(Iragred293)，在氮气保护下于紫外光下搅拌反应10min，将所得反应液置于截留分子量为3500Da的透析袋中在2L浓度为0.1mol/L、pH＝3.5的NaCl溶液中透析一次，然后置于2L pH＝3.5的纯水中透析两次以除去未反应物质，冷冻干燥得到酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物，前述透析采用的pH＝3.5的NaCl溶液以及pH＝3.5的水是采用盐酸对NaCl溶液和纯水调节pH值得到。所得酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物的其结构式如下，结构式中，R1的接枝率为2％，R3的接枝率为15％，其1H-NMR图谱如图1所示，图1中1,2,3,4,5,6,7,8,9处的峰即为下述结构式中相应之处的氢原子的峰。
实施例2
本实施例中，提供131I标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物的制备方法，操作如下：
将1mL的1,3,4,6-四氯-3α,6α-二苯基甘脲(Iodogen)溶液置于5mL塑料离心管中，然后使用真空泵抽20min，即在离心管底部形成Iodogen涂层。
将实施例1制备的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物用pH＝7.4、浓度为10mmol/L的PBS缓冲液配制成2mg/mL的溶液，记作溶液A，将Na131I用pH＝7.4、浓度为10mmol/L的PBS缓冲液配制成10mCi/mL的溶液，记作溶液B，将1mL溶液A加入含有Iodogen涂层的离心管中，然后加入1mCi溶液B，然后加超纯水至2mL，振荡反应15min后通过乙醇沉淀法纯化反应产物，即得到放化纯度>95％的131I标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物，其结构式如下：
其中，
实施例3
本实施例中，提供99mTc标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物的制备方法，操作如下：
将实施例1制备的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物用pH＝7.4、浓度为10mmol/L的PBS缓冲液配制成2mg/mL的溶液，
将式(Ⅰ)所示化合物用生理盐水或PBS缓冲液配制成10mg/mL的溶液，记作溶液C，将99mTc的水溶性盐用pH＝7.4、浓度为10mmol/L的PBS缓冲液配制成浓度为100mCi/mL的溶液，记作溶液D，取溶液C1mL，向其中加入20μL浓度为1mg/mL的氯化亚锡溶液和2mCi溶液D，振荡反应15min，将所得粗产物溶液用G25交联葡聚糖凝胶柱纯化，G25交联葡聚糖凝胶柱的制备方法：将4g的G25葡聚糖凝胶分散于50mLpH＝7.4、浓度为10mmol/L的PBS缓冲液中，鼓泡除去气泡，然后在4℃静置过夜，装柱，使用G25交联葡聚糖凝胶柱纯化时，按照每10mLG25交联葡聚糖凝胶加入1mL粗产物溶液的比例，加入粗产物溶液进行纯化，纯化完成后，使用截留分子量为10kDa的超滤管浓缩，得到浓度大于2％(w/v)且放化纯度>95％的99mTc标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物溶液，将其冷冻干燥即可得到99mTc标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物，该化合物的结构式如下：
其中，
实施例4
本实施例中，制备酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物水凝胶，步骤如下：
将实施例1制备的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物溶解在生理盐水中形成4％(w/v)的溶液，将纳米羟基磷灰石分散在生理盐水中形成12％(w/v)的溶液，将等体积的两种溶液混合均匀，然后保持1min，得到物理交联的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物水凝胶，该水凝胶中，酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物的浓度为2％(w/v)，羟基磷灰石浓度为6％(w/v)。
实施例5
本实施例中，制备131I标记的水凝胶，步骤如下：
将实施例2制备的131I标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物溶解在生理盐水中形成4％(w/v)的溶液，将纳米羟基磷灰石分散在生理盐水中形成12％(w/v)的溶液，将等体积的两种溶液混合均匀，然后保持1min，得到物理交联的131I标记的水凝胶，该水凝胶中，131I标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物的浓度为2％(w/v)，羟基磷灰石浓度为6％(w/v)。
实施例6
本实施例中，制备99mTc标记的水凝胶，步骤如下：
将实施例3制备的99mTc标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物溶解在生理盐水中形成成4％(w/v)的溶液，将纳米羟基磷灰石分散在生理盐水中形成12％(w/v)的溶液，将等体积的两种溶液混合均匀，然后保持1min，得到物理交联的99mTc标记的水凝胶，该水凝胶中，99mTc标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物的浓度为2％(w/v)，羟基磷灰石浓度为6％(w/v)。
实施例7
本实施例中，考察实施例5和实施例6制备的水凝胶的体外稳定性。
取实施例4和实施例5制备的131I标记的水凝胶和99mTc标记的水凝胶各0.5mL，分别置于5mL的SBF人体模拟体液中，在37℃温育放置2h，8h，24h后分别取SBF人体模拟体液检测放射性剂量，结果如表1所示，由下表的内容可知，在24h内，131I标记的水凝胶和99mTc标记的水凝胶均有良好的稳定性。
表1
在SBF人体模拟体液中温育放置的过程中，观察水凝胶的外观，结果发现，在温育24h后，131I标记的水凝胶和99mTc标记的水凝胶的外观依然保持完整，只是随着时间的增加，水凝胶的体积有一定的增加。
实施例8
本实施例中，考察实施例4制备的酪胺/双磷酸盐-透明质酸水凝胶的骨修复性能。
选取正常大鼠6只(雌雄各半，约350g/只)，在大鼠的大腿骨关节正面钻出直径2.85mm，深度3mm的骨缺损模型(见图2)。将实施例4制备的酪胺/双磷酸盐-透明质酸水凝胶按照100μL/只的量用注射器注射进骨缺损位置，多余的水凝胶用刮片除去，保证骨缺损部位刚好填满，如图3所示，图3a是大鼠骨缺损部位的照片，图3b是向大鼠骨缺损部位注射水凝胶的照片。在4周后对骨缺损部位进行组织切片观察。对照组采用实施例1制备的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物的水溶液，浓度为2％(w/v)及透明质酸化学交联水凝胶。结果如图4～6所示，图4～6分别为注射酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物的水溶液、透明质酸化学交联水凝胶和实施例4制备的酪胺/双磷酸盐-透明质酸水凝胶修复4周后的骨缺损部位的组织切片图。
由图4～6可知，四周后对照组注射酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物的水溶液修复后骨缺损仍然存在，同时样品也基本流失，对照组注射化学交联的透明质酸水凝胶修复后，骨缺损有一定修复，但密度较低，而实施例4制备的酪胺/双磷酸盐-透明质酸水凝胶对骨缺损部位填充较好，并且有无机磷酸钙形成，能更好地帮助骨缺损部位修复。
实施例9
本实施例中，考察99mTc标记的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物和99mTc标记的水凝胶的体内分布情况。
用生理盐水(0.9％氯化钠溶液)将实施例3制备的酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物配制成放射强度为20μCi/mL的溶液(简称99mTc标记的溶液)，实施例6制备的99mTc标记的水凝胶的放射强度为20μCi/0.1mL(简称99mTc标记的水凝胶)。
选取正常小鼠16只(雌雄各半)，分为4组，每组4只，其中2组分别静脉注射99mTc标记的溶液0.1mL，另外2组在分别大腿骨附近原位注射99mTc标记的水凝胶0.1mL。注射后饲养1h，4h，处死后解剖，取血液，心脏，肝脏，脾，肺，肾，小肠，肌肉，骨及99mTc标记的水凝胶样品，用生理盐水清洗、滤纸吸干表面水分，称湿重，使用γ计数仪测定放射性计数并记录时间，并计算注射净放射性活度，经放射性衰减校正后计算各时间点主要脏器的放射性占注入总放射性每分钟计数的百分率(ID％)和单位质量脏器的放射性占注入总放射性每分钟闪烁数的百分率(％ID/g)。结果如表2所示：
表2正常小鼠注射99mTc标记的溶液及99mTc标记的水凝胶后不同时间点各脏器放射性摄取(％ID/g，n＝4)
由表2可知，99mTc标记的水凝胶在体内放射性信号稳定，4h后99mTc标记的水凝胶的放射性信号仍然能准确表征凝胶位置，此外99mTc标记的溶液的体内分布也表明酪胺/双磷酸盐-透明质酸高分子化合物具有一定的亲骨性。

Claims (9)

1.酪胺/双磷酸-透明质酸高分子化合物，其特征在于结构式如式(Ⅰ)所示，
其中，R1的接枝率为1％～8％，R3的接枝率为10％～30％。
2.放射性核素标记的酪胺/双磷酸-透明质酸高分子化合物，其特在于由权利要求1中的式(Ⅰ)所述化合物经非金属放射性核素或/和金属放射性核素标记得到，非金属放射性核素为131I或125I，金属放射性核素为188Re、177Lu或99mTc，其结构式如式(Ⅱ)、式(Ⅲ)或式(Ⅳ)所示，
其中，
其中，
其中，
式(Ⅱ)～(Ⅳ)中，R1的接枝率为1％～8％，R3的接枝率为10％～30％，式(Ⅱ)和式(Ⅳ)的R1中的I代表131I或125I，式(Ⅲ)和式(Ⅳ)的R3中的M代表188Re、177Lu或99mTc。
3.权利要求1所述酪胺/双磷酸-透明质酸高分子化合物的制备方法，其特征在于步骤如下：
(1)将200份透明质酸溶解于25000～30000份水中，加入15～20份3,3’-二硫代丙烯肼，然后加入酪胺溶液和1-羟基苯并三唑溶液并混匀得到混合液，酪胺溶液的加入量应使混合液中的酪胺为40～45份，1-羟基苯并三唑溶液的加入量应使混合液中的1-羟基苯并三唑溶液为75～80份；酪胺溶液和1-羟基苯并三唑溶液是将酪胺或1-羟基苯并三唑溶解于二甲基亚砜中形成；
(2)调节步骤(1)所得混合液的pH值至4.5～4.9，然后加入70～75份1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，搅拌反应14～18h；
(3)调节步骤(2)所得反应液的pH值至8.5～8.9，然后加入50～55份二硫苏糖醇，搅拌反应5～7h后调节pH值至3.3～3.7，然后透析去除所得反应液中未反应的原料、冷冻干燥，得到中间产物；
(4)取100份中间产物溶解于除氧后的水中，然后加入15～20份丙烯酸化双磷酸盐和3～5份光催化剂，在惰性气体保护下于紫外光下搅拌反应至少10min，然后透析去除所得反应液中未反应的原料、冷冻干燥，即得酪胺/双磷酸-透明质酸高分子化合物；
上述各步骤中，所述份数均为质量份。
4.根据权利要求3所述酪胺/双磷酸-透明质酸高分子化合物的制备方法，其特征在于步骤(3)和(4)中，透析时先将反应液置于截留分子量为3500Da的透析袋中在pH值为3.3～3.7、浓度为0.1～0.15mol/L的NaCl溶液中透析，然后转入pH值为3.3～3.7的水中透析。
5.权利要求2所述放射性核素标记的酪胺/双磷酸-透明质酸高分子化合物的制备方法，其特征在于操作如下：
将式(Ⅰ)所示化合物用生理盐水或PBS缓冲液配制成1～3mg/mL的溶液，记作溶液A，将Na131I或Na125I用生理盐水或PBS缓冲液配制成10～1000mCi/mL的溶液，记作溶液B，将溶液A加入含有1,3,4,6-四氯-3α,6α-二苯基甘脲涂层的离心管中，按照每1mL溶液A中加入1～10mCi溶液B的比例加入溶液B，然后加水至2～2.5倍溶液A体积，反应10～30min后通过乙醇沉淀法纯化反应产物，即得到式(Ⅱ)所述化合物；
或者
将式(Ⅰ)所示化合物用生理盐水或PBS缓冲液配制成8～12mg/mL的溶液，记作溶液C，将金属放射性核素的水溶性盐用生理盐水或PBS缓冲液配制成浓度为10～1000mCi/mL的溶液，记作溶液D，按照每1mL溶液C中加入15～25μL氯化亚锡溶液和0.5～10mCi溶液D的比例，将氯化亚锡溶液和溶液D加入溶液C中，反应15～30min，将所得粗产物溶液用G25交联葡聚糖凝胶柱纯化，然后超滤浓缩并冷冻干燥，即得式(Ⅲ)所述化合物；
或者
将式(Ⅱ)所述化合物用生理盐水或PBS缓冲液配制成浓度为8～12mg/mL的溶液，记作溶液E，按照每1mL溶液E中加入15～25μL氯化亚锡溶液和0.5～10mCi溶液D的比例，将氯化亚锡溶液和溶液D加入溶液E中，反应15～30min，将所得粗产物溶液用G25交联葡聚糖凝胶柱纯化，然后超滤浓缩并冷冻干燥，即得式(Ⅳ)所述化合物；
氯化亚锡的浓度为0.5～1.5mg/mL，PBS缓冲液的浓度为8～12mmol/L。
6.酪胺/双磷酸-透明质酸高分子化合物水凝胶，其特征在于，由质量体积百分数为2％～4％的式(Ⅰ)所述化合物的生理盐水溶液与质量体积百分数为6％～12％的羟基磷灰石的生理盐水悬浮液按照前者与后者1:(0.8～1.2)的体积比混合均匀，然后保持至少1min得到，式(Ⅰ)所述化合物的结构式如下：
式(Ⅰ)中，R1的接枝率为1％～8％，R3的接枝率为10％～30％。
7.放射性核素标记的酪胺/双磷酸-透明质酸高分子化合物水凝胶，其特征在于，由质量体积百分数为2％～4％的式(Ⅱ)、式(Ⅲ)或式(Ⅳ)所述化合物的生理盐水溶液与质量体积百分数为6％～12％的羟基磷灰石的生理盐水悬浮液按照前者与后者1:(0.8～1.2)的体积比混合均匀，然后保持至少1min得到，式(Ⅱ)、式(Ⅲ)及式(Ⅳ)所述化合物的结构式如下：
其中，
其中，
其中，
式(Ⅱ)～(Ⅳ)中，R1的接枝率为1％～8％，R3的接枝率为10％～30％，式(Ⅱ)和式(Ⅳ)的R1中的I代表131I或125I，式(Ⅲ)和式(Ⅳ)的R3中的M代表188Re、177Lu或99mTc。
8.权利要求6所述酪胺/双磷酸-透明质酸高分子化合物水凝胶在骨修复领域中的应用。
9.权利要求7所述放射性核素标记的酪胺/双磷酸-透明质酸高分子化合物水凝胶在生物材料体内示踪及骨修复领域中的应用。
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