CN110038161B - 一种新型透明质酸流动凝胶及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型透明质酸流动凝胶及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：制备酸性冷冻解冻透明质酸凝胶；制备中性冷冻解冻透明质酸凝胶；对中性冷冻解冻透明质酸凝胶进行冷冻干燥及破碎处理以及制备透明质酸流动凝胶。本发明制备的透明质酸流动凝胶是一类物理凝胶，不含交联剂，不会造成化学物质残留，不会带来潜在的细胞毒性；并且具备生物相容性良好、抗降解性能强并且可注射等有点，可以应用于骨关节炎治疗、术后防粘连、伤口愈合以及美容填充等。

Description

一种新型透明质酸流动凝胶及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及生物材料技术领域，尤其涉及一种新型透明质酸流动凝胶的制备方法及其应用。
背景技术
透明质酸(Hyaluronic acid,HA)是由D-葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基葡聚糖通过β-(1,4)和β-(1,3)糖苷键连接的线性聚阴离子多糖。透明质酸是一种生物可降解多糖，它可以被广泛存在于哺乳动物组织中的透明质酸酶降解。另外，透明质酸能和软骨细胞表面的CD44受体特异性结合，它与细胞的转移、增殖、和分化等功能密切相关。因此，透明质酸常被用作生物材料应用于组织工程。然而透明质酸最大的不足是在组织内会迅速降解。为了降低降解速率，将透明质酸分子进行交联进而延缓降解是最常用的方法。
骨关节炎是老年人中广泛存在的一种慢性的关节退化疾病。骨关节炎会损坏关节软骨和周围的胞外基质。非甾体类抗炎药广泛用于骨关节炎治疗，然而这些药只能减轻疼痛感而不能减轻疾病恶化程度。过去几十年，透明质酸作为关节液的重要组成部分，已经被用作一种很好的粘弹性补充剂来治疗骨关节炎(Fakhari A,Berkland C.Applicationsand emerging trends of hyaluronic acid in tissue engineering,as a dermalfiller and in osteoarthritis treatment.Acta biomaterialia,2013,9(7):7081-7092.)。但是透明质酸在透明质酸酶的作用下，迅速降解，从而限制了其在治疗骨关节炎中的应用。为了降低降解速率，现有技术主要通过化学交联透明质酸来提供抗降解性能(中国发明专利CN200580047101.3；Barbucci R,Lamponi S,Borzacchiello A,etal.Hyaluronic acid hydrogel in the treatment of osteoarthritis.Biomaterials,2002,23(23):4503-4513)。然而，透明质酸化学凝胶在生产的过程中因为化学物质的残留，使得透明质酸凝胶可能有着潜在的细胞毒性。
手术后腹膜粘连是一种非常常见且严重的并发症。当腹膜产生缺陷时，整个腹膜表面同时上皮化而不是从边界逐渐变为上皮化，从而导致腹膜粘连。腹膜粘连是由于机械或热损伤、缺血、磨损、感染或异物反应等是组织损伤的而引起的。术后腹膜粘连可能引起慢性疼痛、不孕，甚至致命的肠梗阻。通过对剖腹手术的临床和尸检研究，发现腹腔内粘连的发生率高达90％。现在已经有许多方法用于来防止术后粘连。基于药理学和嵌入屏障装置是防止粘连的两种重要方法。许多局部或全身抗炎药和抗凝药，如阿司匹林，地塞米松和肝素，已被用于术后防粘连，但均没有取得令人满意的治疗效果。用于术后防粘连的屏障装置，主要有聚合物溶液(中国发明专利CN 106496599A公开了高粘度透明质酸钠凝胶及其制备方法；Grainger DA,Meyer WR,DeCherney AH,Diamond MP.The use of hyaluronicacid polymers to reduce postoperative adhesions.J Gynecol Surg 1991；7:97-101.)，预成型固体片(中国发明专利CN 108187121A公开了一种术后止血防黏连医用敷料的制备方法；中国发明专利CN 104014002A公开一种透明质酸基术后防黏连膜)和水凝胶(Li L,Wang N,Jin X,et al.Biodegradable and injectable in situ cross-linkingchitosan-hyaluronic acid based hydrogels for postoperative adhesionprevention.Biomaterials,2014,35(12):3903-3917)等类型。然而对于聚合物溶液，如透明质酸钠，它的持续时间短以及治疗效果差；对于预成型固体片，很难完全覆盖受伤表面，并且难以将这些材料固定到受损组织上，从而降低防粘连的效率。因此，交联制得的水凝胶受到了很大关注。最近，许多基于透明质酸的水凝胶已被用作术后防粘连。然而，相对较长的交联限制了水凝胶的防粘连效果。因此，开发一种安全、高效、保留时间长的防粘连材料仍然是一个很大的挑战。
皮肤是人体与外界环境的屏障，保护各种器官受外来病原微生物的侵袭。当皮肤受损时，如果没法进行立刻治疗，那么必须在伤口表面覆盖敷料来防止伤口进一步恶化。感染是伤口创伤最常见的并发症，它会导致伤口愈合进度缓慢。为了促进伤口愈合并降低伤口感染风险，现在临床上主要应用抗菌材料覆盖在伤口表面。然而抗菌材料无法降解，并且具有较差的生物相容性。最近研究表明，将透明质酸凝胶作为一种敷料，可以用于伤口愈合(Glycosaminoglycan hydrogel films as bio-interactive dressings for woundhealing.Biomaterials,2002,23(17):3661-3671.)，但是该透明质酸凝胶通过化学交联剂制得，生物相容性受到限制。因此，开发一种高生物相容性的透明质酸凝胶显得尤为迫切。
人的皮肤分为表皮和真皮。表皮细胞主要由角化细胞、黑素细胞和朗格汉斯细胞组成。而真皮细胞主要由纤维细胞和细胞外基质构成。细胞外基质主要由胶原、弹性蛋白等组成。随着年龄的增长，胶原纤维更新能力下降从而导致真皮变薄。皮肤老化过程中最显著的特征就是细纹或者皱纹的出现，这些细纹或者皱纹主要是皮肤表面的凹陷或者折痕。现在已经有很多方法用来抗皱纹和填充皮肤凹陷，其中最主要的方法是填充填料。透明质酸由于其良好的生物相容性和无毒性等特性，使得透明质酸广泛应用于整容行业(中国发明专利CN101795660 A公开了包含透明质酸的化妆品或药物组合物和用于减轻老化迹象的美容方法)。然而透明质酸易于降解，另外化学交联的透明质酸凝胶中的交联剂容易导致皮肤产生炎症反应。因此，高生物相容性和高抗降解性透明质酸凝胶可以扩大其在临床上的应用价值。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种新型透明质酸流动凝胶及其制备方法，该透明质酸流动凝胶通过物理方法制得，具有高粘弹性、抗降解性能、生物相容性、可注射性、无潜在的细胞毒性等优点，可以应用于骨关节炎治疗、术后防粘连、伤口愈合以及美容填充等。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何克服透明质酸的易降解性，并且提高透明质酸凝胶的可注射性和生物安全性，从而解决现有技术中透明质酸用于骨关节治疗、术后防粘连、伤口愈合以及美容填充等效果差的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种新型透明质酸流动凝胶的制备方法，包括：
步骤1：将透明质酸溶于去离子水中形成透明质酸溶液，然后调节溶液的pH至酸性，将所得的酸性透明质酸溶液分装至称量瓶中并密封冷冻，然后取出所述称量瓶进行下解冻，重复冷冻解冻过程获得酸性冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤2：将所述酸性冷冻解冻透明质酸凝胶转移至透析袋中并置于缓冲液中透析，随后转入去离子水中透析，直到所述酸性冷冻解冻透明质酸凝胶的pH值为中性，然后将所得凝胶从所述透析袋中取出，获得中性冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤3：在真空条件下对所述中性冷冻解冻凝胶进行冷冻干燥，随后将制得的透明质酸冻干胶破碎；
步骤4：将破碎的透明质酸冻干胶溶于透明质酸溶液中，形成透明质酸流动凝胶。
在本发明的较佳实施方式中，所述步骤1中，所述透明质酸溶液的质量百分比为1-10％，所述酸性透明质酸溶液的pH为0～5。
在本发明的另一种较佳实施方式中，所述步骤1中，所述透明质酸溶液的质量百分比优选为1％，所述酸性透明质酸溶液的pH为0～5。
在本发明的较佳实施方式中，所述步骤1中，所述冷冻的条件是：冷冻时间为1-90天，冷冻温度为-80～0℃。
在本发明的另一种较佳实施方式中，所述步骤1中，所述冷冻的条件是：冷冻时间优选为3～12天；冷冻温度优选为-20℃。
在本发明的较佳实施方式中，所述步骤1中，所述解冻的时间为1-120小时，所述解冻的温度是0℃～100℃，或者所述解冻的温度是从-80℃至100℃的梯度升温。
在本发明的另一种较佳实施方式中，所述步骤1中，所述解冻的时间优选为6小时，所述解冻的温度优选为4℃～40℃，或者所述解冻的温度优选为从-20℃至20℃的梯度升温。
在本发明的较佳实施方式中，所述步骤1中，所述冷冻解冻过程循环1-10次。
在本发明的另一种较佳实施方式中，所述步骤1中，所述冷冻解冻过程循环次数优选为1-3次。
在本发明的较佳实施方式中，所述步骤2中，用水或者磷酸盐缓冲液洗涤所述酸性冷冻解冻透明质酸凝胶。
在本发明的另一种较佳实施方式中，所述步骤2中，优选使用磷酸盐缓冲液洗涤所述酸性冷冻解冻透明质酸凝胶。
在本发明的较佳实施方式中，所述步骤3中，冷冻温度为-50℃。
在本发明的较佳实施方式中，所述步骤4中，所述透明质酸溶液的质量分数为1％。
本发明中所使用的所述透明质酸是由芽孢杆菌属宿主细胞制得或由动物组织制得，优选地，所述动物组织为鸡冠。
本发明还提供了一种透明质酸流动凝胶，所述透明质酸流动凝胶中不含交联剂。
进一步地，所述透明质酸流动凝胶的粒径为1-100μm，质量分数为1％。
本发明提供的透明质酸流动凝胶能够应用在骨关节炎治疗、术后防粘连、伤口愈合以及美容填充中。
本发明公开的透明质酸流动凝胶及其制备方法，具有以下优点：
(1)用本发明公开的方法制备的透明质酸流动凝胶，具有良好的生物粘附性、抗降解性、可注射性等优点，可用于术后屏障装置、美容填充物、骨关节炎治疗、促进伤口愈合；
(2)本发明公开的方法制备的透明质酸流动凝胶是一类物理凝胶，不含任何交联剂，具有优异的生物相容性。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是实施例1至3中不同冷冻天数制备的透明质酸流动凝胶的储能模量(G’)和损耗模量(G”)对角频率的依赖关系；
图2是将大鼠的磨损的腹壁和盲肠用HA流动凝胶处理7天后，腹壁和盲肠的H&E染色组织图。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
下面实施例中的透明质酸是由芽孢杆菌属宿主细胞制得或者由动物组织如鸡冠制得。
实施例1
步骤一：取5g透明质酸粉末(分子量为500-2000kDa)溶于500mL水中，室温条件下搅拌至完全溶解，配制成透明质酸溶液；
步骤二：用均质机将透明质酸均匀分散在水中，然后缓慢加入1M的HCl调节溶液的pH至pH<5。将透明质酸溶液分装在离心瓶中离心去除溶液中的气泡。将去除气泡后的透明质酸溶液分装至称量瓶中，盖上盖子并用封口膜密封；
步骤三：将步骤二所得的分装溶液放入-20℃的冰箱中冷冻3天，然后取出称量瓶解冻6小时，重复冷冻解冻过程3次，即获得酸性的冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤四：将步骤三所得的酸性冷冻解冻透明质酸凝胶转移到透析袋中并置于pH为7.4的磷酸缓冲液中透析6小时，然后取出并将装有透明质酸凝胶的透析袋置于去离子水中直到该透明质酸凝胶的pH为7。然后将凝胶从透析袋中取出，即获得中性冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤五：步骤四所得的中性冷冻解冻透明质酸凝胶在-50℃，真空条件(真空度2*10-8Pa)下冷冻干燥得到透明质酸冻干胶，将所得的透明质酸冻干胶破碎成粉末，并将粉末溶于透明质酸溶液(1％)中形成流动凝胶，该流动凝胶的质量分数为1％，粒径为1～100μm；
步骤六：使用流变仪(Anton Paar,Physica MCR 301)对样品进行测试，测试之前将解冻的透明质酸凝胶滤去自由水，然后放置于流变仪上进行测试。测试中选用直径为50mm的平板，板间距设置为1mm，体系温度控制为25℃。
实施例2
步骤一：取5g透明质酸粉末(分子量为500-2000kDa)溶于500mL水中，室温条件下搅拌至完全溶解，配制成透明质酸溶液；
步骤二：用均质机将透明质酸均匀分散在水中，然后缓慢加入1M的HCl调节溶液的pH至与实施例1中的pH相同。将透明质酸溶液分装在离心瓶中离心去除溶液中的气泡。将去除气泡后的透明质酸溶液分装至称量瓶中，盖上盖子并用封口膜密封；
步骤三：将步骤二所得的分装溶液放入-20℃的冰箱中冷冻6天，然后取出称量瓶解冻6小时，重复冷冻解冻过程3次，即获得酸性的冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤四：将步骤三所得的酸性冷冻解冻透明质酸凝胶转移到透析袋中并置于pH为7.4的磷酸缓冲液中透析6小时，然后取出并将装有透明质酸凝胶的透析袋置于去离子水中直到该透明质酸凝胶的pH为7。然后将凝胶从透析袋中取出，即获得中性冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤五：步骤四所得的中性冷冻解冻透明质酸凝胶在-50℃，真空条件(真空度2*10-8Pa)下冷冻干燥得到透明质酸冻干胶，将所得的透明质酸冻干胶破碎成粉末，并将粉末溶于透明质酸溶液(1％)中形成流动凝胶，该流动凝胶的质量分数为1％，粒径为1～100μm；
步骤六：使用流变仪(Anton Paar,Physica MCR 301)对样品进行测试，测试之前将解冻的透明质酸凝胶滤去自由水，然后放置于流变仪上进行测试。测试中选用直径为50mm的平板，板间距设置为1mm，体系温度控制为25℃。
实施例3
步骤一：取5g透明质酸粉末(分子量为500-2000kDa)溶于500mL水中，室温条件下搅拌至完全溶解，配制成透明质酸溶液；
步骤二：用均质机将透明质酸均匀分散在水中，然后缓慢加入1M的HCl调节溶液的pH至与实施例1中的pH相同。将透明质酸溶液分装在离心瓶中离心去除溶液中的气泡。将去除气泡后的透明质酸溶液分装至称量瓶中，盖上盖子并用封口膜密封；
步骤三：将步骤二所得的分装溶液放入-20℃的冰箱中冷冻12天，然后取出称量瓶解冻6小时，重复冷冻解冻过程3次，即获得酸性的冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤四：将步骤三所得的酸性冷冻解冻透明质酸凝胶转移到透析袋中并置于pH为7.4的磷酸缓冲液中透析6小时，然后取出并将装有透明质酸凝胶的透析袋置于去离子水中直到该透明质酸凝胶的pH为7。然后将凝胶从透析袋中取出，即获得中性冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤五：步骤四所得的中性冷冻解冻透明质酸凝胶在-50℃，真空条件(真空度2*10-8Pa)下冷冻干燥得到透明质酸冻干胶，将所得的透明质酸冻干胶破碎成粉末，并将粉末溶于透明质酸溶液(1％)中形成流动凝胶，该流动凝胶的质量分数为1％，粒径为1～100μm；
步骤六：使用流变仪(Anton Paar,Physica MCR 301)对样品进行测试，测试之前将解冻的透明质酸凝胶滤去自由水，然后放置于流变仪上进行测试。测试中选用直径为50mm的平板，板间距设置为1mm，体系温度控制为25℃。
实施例4
步骤一：取5g透明质酸粉末(分子量为500-2000kDa)溶于500mL水中，室温条件下搅拌至完全溶解，配制成透明质酸溶液；
步骤二：用均质机将透明质酸均匀分散在水中，然后缓慢加入1M的HCl调节溶液的pH至与实施例1中的pH相同。将透明质酸溶液分装在离心瓶中离心去除溶液中的气泡。将去除气泡后的透明质酸溶液分装至称量瓶中，盖上盖子并用封口膜密封；
步骤三：将步骤二所得的分装溶液放入-20℃的冰箱中冷冻3天，然后取出称量瓶解冻6小时，重复冷冻解冻过程1次，即获得酸性的冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤四：将步骤三所得的酸性冷冻解冻透明质酸凝胶转移到透析袋中并置于pH为7.4的磷酸缓冲液中透析6小时，然后取出并将装有透明质酸凝胶的透析袋置于去离子水中直到该透明质酸凝胶的pH为7。然后将凝胶从透析袋中取出，即获得中性冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤五：步骤四所得的中性冷冻解冻透明质酸凝胶在-50℃，真空条件(真空度2*10-8Pa)下冷冻干燥得到透明质酸冻干胶，将所得的透明质酸冻干胶破碎成粉末，并将粉末溶于透明质酸溶液(1％)中形成流动凝胶，该流动凝胶的质量分数为1％，粒径为1～100μm；
步骤六：使用流变仪(Anton Paar,Physica MCR 301)对样品进行测试，测试之前将解冻的透明质酸凝胶滤去自由水，然后放置于流变仪上进行测试。测试中选用直径为50mm的平板，板间距设置为1mm，体系温度控制为25℃。
实施例5
步骤一：取5g透明质酸粉末(分子量为500-2000kDa)溶于500mL水中，室温条件下搅拌至完全溶解，配制成透明质酸溶液；
步骤二：用均质机将透明质酸均匀分散在水中，然后缓慢加入1M的HCl调节溶液的pH至与实施例1中的pH相同。将透明质酸溶液分装在离心瓶中离心去除溶液中的气泡。将去除气泡后的透明质酸溶液分装至称量瓶中，盖上盖子并用封口膜密封；
步骤三：将步骤二所得的分装溶液放入-20℃的冰箱中冷冻3天，然后取出称量瓶解冻6小时，重复冷冻解冻过程2次，即获得酸性的冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤四：将步骤三所得的酸性冷冻解冻透明质酸凝胶转移到透析袋中并置于pH为7.4的磷酸缓冲液中透析6小时，然后取出并将装有透明质酸凝胶的透析袋置于去离子水中直到该透明质酸凝胶的pH为7。然后将凝胶从透析袋中取出，即获得中性冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤五：步骤四所得的中性冷冻解冻透明质酸凝胶在-50℃，真空条件(真空度2*10-8Pa)下冷冻干燥得到透明质酸冻干胶，将所得的透明质酸冻干胶破碎成粉末，并将粉末溶于透明质酸溶液(1％)中形成流动凝胶，该流动凝胶的质量分数为1％，粒径为1～100μm；
步骤六：使用流变仪(Anton Paar,Physica MCR 301)对样品进行测试，测试之前将解冻的透明质酸凝胶滤去自由水，然后放置于流变仪上进行测试。测试中选用直径为50mm的平板，板间距设置为1mm，体系温度控制为25℃。
实施例6
步骤一：取5g透明质酸粉末(分子量为500-2000kDa)溶于500mL水中，室温条件下搅拌至完全溶解，配制成透明质酸溶液；
步骤二：用均质机将透明质酸均匀分散在水中，然后缓慢加入1M的HCl调节溶液的pH至与实施例1中的pH相同。将透明质酸溶液分装在离心瓶中离心去除溶液中的气泡。将去除气泡后的透明质酸溶液分装至称量瓶中，盖上盖子并用封口膜密封；
步骤三：将步骤二所得的分装溶液放入-20℃的冰箱中冷冻3天，然后取出称量瓶解冻6小时，重复冷冻解冻过程3次，即获得酸性的冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤四：将步骤三所得的酸性冷冻解冻透明质酸凝胶转移到透析袋中并置于pH为7.4的磷酸缓冲液中透析6小时，然后取出并将装有透明质酸凝胶的透析袋置于去离子水中直到该透明质酸凝胶的pH为7。然后将凝胶从透析袋中取出，即获得中性冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤五：步骤四所得的中性冷冻解冻透明质酸凝胶在-50℃，真空条件(真空度2*10-8Pa)下冷冻干燥得到透明质酸冻干胶，将所得的透明质酸冻干胶破碎成粉末，并将粉末溶于透明质酸溶液(1％)中形成流动凝胶，该流动凝胶的质量分数为1％，粒径为1～100μm；
步骤六：使用流变仪(Anton Paar,Physica MCR 301)对样品进行测试，测试之前将解冻的透明质酸凝胶滤去自由水，然后放置于流变仪上进行测试。测试中选用直径为50mm的平板，板间距设置为1mm，体系温度控制为25℃。
实施例7
步骤一：取5g透明质酸粉末(分子量为500-2000kDa)溶于500mL水中，室温条件下搅拌至完全溶解，配制成透明质酸溶液；
步骤二：用均质机将透明质酸均匀分散在水中，然后缓慢加入1M的HCl调节溶液的pH至与实施例1中的pH相同。将透明质酸溶液分装在离心瓶中离心去除溶液中的气泡。将去除气泡后的透明质酸溶液分装至称量瓶中，盖上盖子并用封口膜密封；
步骤三：将步骤二所得的分装溶液放入-20℃的冰箱中冷冻3天，然后取出称量瓶放置于4℃条件下解冻6小时，重复冷冻解冻过程3次，即获得酸性的冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤四：将步骤三所得的酸性冷冻解冻透明质酸凝胶转移到透析袋中并置于pH为7.4的磷酸缓冲液中透析6小时，然后取出并将装有透明质酸凝胶的透析袋置于去离子水中直到该透明质酸凝胶的pH为7。然后将凝胶从透析袋中取出，即获得中性冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤五：步骤四所得的中性冷冻解冻透明质酸凝胶在-50℃，真空条件(真空度2*10-8Pa)下冷冻干燥得到透明质酸冻干胶，将所得的透明质酸冻干胶破碎成粉末，并将粉末溶于透明质酸溶液(1％)中形成流动凝胶，该流动凝胶的质量分数为1％，粒径为1～100μm；
步骤六：使用流变仪(Anton Paar,Physica MCR 301)对样品进行测试，测试之前将解冻的透明质酸凝胶滤去自由水，然后放置于流变仪上进行测试。测试中选用直径为50mm的平板，板间距设置为1mm，体系温度控制为25℃。
实施例8
步骤一：取5g透明质酸粉末(分子量为500-2000kDa)溶于500mL水中，室温条件下搅拌至完全溶解，配制成透明质酸溶液；
步骤二：用均质机将透明质酸均匀分散在水中，然后缓慢加入1M的HCl调节溶液的pH至与实施例1中的pH相同。将透明质酸溶液分装在离心瓶中离心去除溶液中的气泡。将去除气泡后的透明质酸溶液分装至称量瓶中，盖上盖子并用封口膜密封；
步骤三：将步骤二所得的分装溶液放入-20℃的冰箱中冷冻3天，然后取出称量瓶放置于40℃条件下解冻6小时，重复冷冻解冻过程3次，即获得酸性的冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤四：将步骤三所得的酸性冷冻解冻透明质酸凝胶转移到透析袋中并置于pH为7.4的磷酸缓冲液中浸泡6小时，然后取出并将装有透明质酸凝胶的透析袋置于去离子水中直到该透明质酸凝胶的pH为7。然后将凝胶从透析袋中取出，即获得中性冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤五：步骤四所得的中性冷冻解冻透明质酸凝胶在-50℃，真空条件(真空度2*10-8Pa)下冷冻干燥得到透明质酸冻干胶，将所得的透明质酸冻干胶破碎成粉末，并将粉末溶于透明质酸溶液(1％)中形成流动凝胶，该流动凝胶的质量分数为1％，粒径为1～100μm；
步骤六：使用流变仪(Anton Paar,Physica MCR 301)对样品进行测试，测试之前将解冻的透明质酸凝胶滤去自由水，然后放置于流变仪上进行测试。测试中选用直径为50mm的平板，板间距设置为1mm，体系温度控制为25℃。
实施例9
步骤一：取5g透明质酸粉末(分子量为500-2000kDa)溶于500mL水中，室温条件下搅拌至完全溶解，配制成透明质酸溶液；
步骤二：用均质机将透明质酸均匀分散在水中，然后缓慢加入1M的HCl调节溶液的pH至与实施例1中的pH相同。将透明质酸溶液分装在离心瓶中离心去除溶液中的气泡。将去除气泡后的透明质酸溶液分装至称量瓶中，盖上盖子并用封口膜密封；
步骤三：将步骤二所得的分装溶液放入-20℃的冰箱中冷冻3天，然后取出称量瓶在从-20℃升温至20℃的梯度升温条件下解冻6小时，重复冷冻解冻过程3次，即获得酸性的冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤四：将步骤三所得的酸性冷冻解冻透明质酸凝胶转移到透析袋中并置于pH为7.4的磷酸缓冲液中透析6小时，然后取出并将装有透明质酸凝胶的透析袋置于去离子水中直到该透明质酸凝胶的pH为7。然后将凝胶从透析袋中取出，即获得中性冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤五：步骤四所得的中性冷冻解冻透明质酸凝胶在-50℃，真空条件(真空度2*10-8Pa)下冷冻干燥得到透明质酸冻干胶，将所得的透明质酸冻干胶破碎成粉末，并将粉末溶于透明质酸溶液(1％)中形成流动凝胶，该流动凝胶的质量分数为1％，粒径为1～100μm；
步骤六：使用流变仪(Anton Paar,Physica MCR 301)对样品进行测试，测试之前将解冻的透明质酸凝胶滤去自由水，然后放置于流变仪上进行测试。测试中选用直径为50mm的平板，板间距设置为1mm，体系温度控制为25℃。
图1示出了在不同冷冻天数下，制得的透明质酸流动凝胶的储能模量(G’)和损耗模量(G”)与频率的关系。如图1所示，对于不同冷冻天数的透明质酸流动凝胶，其G’均大于G”，表现出凝胶呈现高弹性。此外，随着冷冻天数的增加，透明质酸流动凝胶的G’和G”均增加，表明随着冷冻天数的增加，透明质酸流动凝胶交联密度升高，强度增强。实施例4至实施例7的实验结果显示，随着重复冷冻解冻次数的增加，透明质酸流动凝胶的G’和G”均增加，表明随着重复冷冻解冻次数的增加，透明质酸流动凝胶交联密度也升高。实施例8至实施例9的实验结果显示，随着解冻温度的升高，透明质酸流动凝胶的G’和G”均增加，并且梯度升温时，透明质酸流动凝胶的G’和G”效果更好，表明梯度升温的解冻方式升高透明质酸的交联密度的效果相对较好。
图2示出了用透明质酸流动凝胶对大鼠的腹壁和盲肠组织处理7天后，腹壁和盲肠组织的H&E染色组织图。如图2所示，观察到腹壁和盲肠组织没有发生粘连。因此透明质酸流动凝胶可以作为预防术后粘连的有效屏障。
过去几十年，透明质酸作为关节液的重要组成部分，已经被用作一种很好的粘弹性补充剂来治疗骨关节炎，但是透明质酸在透明质酸酶的作用下，会迅速降解，从而限制了其在治疗骨关节炎中的应用。本发明制备的透明质酸流动凝胶，具有可注射性并提高了抗降解性能，大大增强了透明质酸治疗骨关节炎在临床上的应用价值。
透明质酸凝胶作为一种敷料用于伤口愈合，但是基于化学交联制得的透明质酸，生物相容性受到限制。本发明提供的透明质酸流动凝胶采用物理交联方法制得，用于伤口愈合，具有良好的效果。
透明质酸广泛应用于整容行业，作为整容的填充填料。不过由于化学交联的透明质酸容易造成炎症反应。本发明提供的透明质酸流动凝胶没有使用交联剂，其无毒性、生物相容性扩大了其在临床上的应用价值。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种新型透明质酸流动凝胶的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1：将透明质酸溶于去离子水中形成透明质酸溶液，然后调节溶液的pH至酸性，将所得的酸性透明质酸溶液分装至称量瓶中并密封冷冻，然后取出所述称量瓶进行下解冻，重复冷冻解冻过程获得酸性冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤2：将所述酸性冷冻解冻透明质酸凝胶转移至透析袋中并置于缓冲液中透析，随后转入去离子水中透析，直到所述酸性冷冻解冻透明质酸凝胶的pH值为中性，然后将所得凝胶从所述透析袋中取出，获得中性冷冻解冻透明质酸凝胶；
步骤3：在真空条件下对所述中性冷冻解冻凝胶进行冷冻干燥，随后将制得的透明质酸冻干胶破碎；
步骤4：将破碎的透明质酸冻干胶溶于透明质酸溶液中，形成透明质酸流动凝胶；
步骤1中，所述透明质酸溶液的质量百分比为1%-10%，所述酸性透明质酸溶液的pH为0~5；
步骤1中，所述冷冻的条件是：冷冻时间为3~12天；冷冻温度为-20℃；
所述解冻的温度是从-20℃至20℃的梯度升温。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述冷冻解冻过程循环1-3次。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，所述缓冲液为磷酸缓冲液。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，所述透明质酸溶液的质量分数为1%。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的方法制备的透明质酸流动凝胶，其特征在于，所述透明质酸流动凝胶中不含交联剂。
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