CN111939324A - 一种天然多糖基可注射原位成型水凝胶及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然多糖基可注射原位成型水凝胶及其制备方法和应用。本发明的制备方法，包括如下步骤：1)将天然多糖材料溶于中性或酸性溶液，制备天然多糖材料溶液；2)将甘油磷酸盐溶于水或稀酸中，制备甘油磷酸盐溶液；3)将四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶于PBS溶液中，制备四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶液；4)将步骤1)、步骤2)和步骤3)制得的溶液混合均匀，孵育得到天然多糖基可注射原位成型水凝胶。本发明的制备方法通过点击化学反应迅速成型，在生理条件下操作即可实现凝胶化，凝胶时间短，反应条件温和，凝胶性能可控。本发明制备的水凝胶可应用于组织工程材料，尤其适用于骨缺损的局部空洞填充材料。

Description

一种天然多糖基可注射原位成型水凝胶及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及组织工程技术领域，涉及一种天然多糖基可注射原位成型水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

天然多糖材料由于具有良好的生物相容性和生物可降解性等的优点而在组织工程中被广泛研究，如壳聚糖、甲壳素及其衍生物、海藻酸钠及其衍生物、透明质酸及其衍生物等，它们来源广泛，价格低廉，成为构建可注射水凝胶的理想选择之一，因此，以天然多糖材料为原料进行组织工程研究是模拟天然组织的有效方法。

水凝胶是一种含水量高达90％的胶状材料，并具有紧密的三维网状结构。近年来，可注射水凝胶因其所具有的类细胞外基质的结构、载细胞的能力、物理性能易调控、可微创植入并原位成型等优点，在生物医学领域得到了深入的研究，主要是在药物缓释、基因载体、软骨修复等方面有广泛的应用。目前使用得较多的可注射水凝胶制备方法主要为紫外光引发交联或引入化学交联剂，但是，无论是紫外光交联(光引发剂)或引入化学交联剂，都会对细胞有一定的潜在毒性影响。而物理交联的可注射水凝胶回复性差，且力学强度差，不适于手术操作。因此，开发一种原料来源充分、容易操作、生物相容性好稳定性好的新型组织工程支架材料很有必要。

CN104307049B公开了一种仿细胞外基质可注射的原位水凝胶及其制备方法与应用，该水凝胶主要由巯基化明胶、巯基化多糖、或含RGD的细胞粘附肽通过与聚乙二醇双丙烯酸酯发生交联反应来制备。该发明水凝胶的组成成分与细胞外基质类似，具有良好的生物相容性，性能上具有可控降解、可控释放和/或调控细胞行为的作用，可以方便地满足对生长因子或药物不同释放速率的要求；同时还满足临床上可注射和原位成型的操作要求，在组织修复和再生中具有良好的应用前景。

CN104958783B公开了一种化学交联的天然多糖基可注射用水凝胶及其制备方法和在组织工程材料中，特别是眼结膜修复中的应用。该水凝胶由包含以下步骤的方法得到：将酰化天然多糖材料水溶液加入巯基化天然多糖材料水溶液中，混合均匀，加入β-甘油磷酸钠溶液调节pH至中性，37℃孵育，得到化学交联的天然多糖基可注射用水凝胶。该发明的水凝胶性能可控，可在人体生理条件下实现凝胶化，且无需添加其他化学交联剂，可应用作为组织工程材料，特别适用于眼结膜修复中，具有可注射性，且反应迅速、可在5～15min内凝胶化，原位成型、手术操作性强、手术过程中自动粘合，无需缝合固定，对任何形状、位置的创面都可有效的保护；但是采用该发明的交联剂固化时间长，机械强度差，而且需要较高浓度的β-甘油磷酸钠，当β-甘油磷酸钠超过一定值时，对机体有一定的毒性，例如浓度为800mg/mL的β-甘油磷酸钠溶液的渗透压约为1080mOsm，远远高于人体细胞的正常渗透压。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种天然多糖基可注射原位成型水凝胶及其制备方法和应用，本发明的天然多糖基可注射原位成型水凝胶的制备方法，通过点击化学反应迅速成型，可在生理条件下操作即可实现凝胶化，凝胶时间短，反应条件温和，凝胶性能可控。

本发明的目的之一在于提供一种天然多糖基可注射原位成型水凝胶的制备方法，为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种天然多糖基可注射原位成型水凝胶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

1)将天然多糖材料溶于中性或酸性溶液，制备天然多糖材料溶液；

2)将甘油磷酸盐溶于水或稀酸中，制备甘油磷酸盐溶液；

3)将四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶于PBS溶液中，制备四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶液；

4)将步骤1)、步骤2)和步骤3)制得的溶液混合均匀，孵育得到所述天然多糖基可注射原位成型水凝胶。

本发明的天然多糖基可注射原位成型水凝胶的制备方法，以天然多糖材料为反应原料，以甘油磷酸盐、四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯为交联剂，通过点击化学反应，得到性能可控的化学交联的天然多糖基可注射原位成型水凝胶。本发明通过点击化学反应迅速成型，可在生理条件下操作即可实现凝胶化，凝胶时间短，反应条件温和，凝胶性能可控。

步骤1)中，所述天然多糖材料溶液的浓度为10-200mg/mL，例如所述天然多糖材料溶液的浓度为10mg/mL、20mg/mL、30mg/mL、40mg/mL、50mg/mL、60mg/mL、70mg/mL、80mg/mL、90mg/mL、100mg/mL、110mg/mL、120mg/mL、130mg/mL、140mg/mL、150mg/mL、160mg/mL、170mg/mL、180mg/mL、190mg/mL或200mg/mL等。

优选地，所述天然多糖材料溶液的浓度为40-100mg/mL，例如所述天然多糖材料溶液的浓度为40mg/mL、45mg/mL、50mg/mL、55mg/mL、60mg/mL、65mg/mL、70mg/mL、75mg/mL、80mg/mL、85mg/mL、90mg/mL、95mg/mL或100mg/mL等。

优选地，所述中性溶液可以为水，所述酸性溶液为盐酸溶液、醋酸溶液或PBS溶液，优选地，所述酸性溶液的浓度为0.1mol/L。

优选地，所述天然多糖材料为甲壳素、壳寡糖和明胶中的任意一种或至少两种的混合物，优选为甲壳素和/或壳寡糖。

步骤2)中，所述甘油磷酸盐溶液的浓度为50-800mg/mL，例如甘油磷酸盐溶液的浓度为50mg/mL、100mg/mL、200mg/mL、300mg/mL、400mg/mL、500mg/mL、600mg/mL、700mg/mL或800mg/mL等，优选为100-600mg/mL，例如优选为100mg/mL、150mg/mL、200mg/mL、250mg/mL、300mg/mL、350mg/mL、400mg/mL、450mg/mL、500mg/mL、550mg/mL或600mg/mL等。

优选地，所述甘油磷酸盐为α-甘油磷酸钠、β-甘油磷酸钠和α-甘油磷酸镁中的任意一种或至少两种的混合物。本发明制备的天然多糖基可注射原位成型水凝胶以甘油磷酸镁为交联剂时，可作为镁离子的缓释载体。

优选地，所述稀酸为0.2mol/L的盐酸溶液。

步骤3)中，所述四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶液的浓度为5-500mg/mL，优选为100-200mg/mL。

步骤4)中，所述天然多糖材料溶液、所述甘油磷酸盐溶液和所述四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶液的体积比为24:1:1-5:1:1，例如体积比为24:1:1、23:1:1、22:1:1、21:1:1、20:1:1、19:1:1、18:1:1、17:1:1、16:1:1、15:1:1、14:1:1、13:1:1、12:1:1、11:1:1、10:1:1、9:1:1、8:1:1、7:1:1、6:1:1或5:1:1等，优选为9:1:1-6:1:1。

步骤4)中，所述孵育的时间为60s-30min，例如孵育的时间为60s、1min、2min、3min、4min、5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min、29min或30min等；所述孵育的温度为35-40℃，例如孵育的温度为35℃、36℃、37℃、38℃、39℃或40℃等；所述孵育在恒温培养箱中进行。

作为本发明的优选方案，所述天然多糖基可注射原位成型水凝胶的制备方法包括如下步骤：

1)将天然多糖材料溶于中性或酸性溶液，制备浓度为10-200mg/mL的天然多糖材料溶液，4℃下保存备用；

2)将甘油磷酸盐溶于0.2mol/L的盐酸溶液中，并用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至中性，制备浓度为50-800mg/mL的甘油磷酸盐溶液，4℃下保存备用；

3)将四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶于PBS溶液中，制备浓度为5-500mg/mL的四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶液，现配现用；

4)将步骤1)、步骤2)和步骤3)制得的溶液按体积比为24:1:1-5:1:1混合均匀，在恒温培养箱中37℃孵育60s-30min，得到所述天然多糖基可注射原位成型水凝胶。

本发明的制备方法，以天然多糖材料为反应原料，以甘油磷酸盐、四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯为交联剂，通过点击化学反应，通过控制不同的溶液浓度来控制水凝胶的成胶时间、溶胀率、降解速率，得到性能可控的天然多糖基可注射原位成型水凝胶。

本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述的制备方法得到的天然多糖基可注射原位成型水凝胶。

本发明的目的之三在于提供一种目的之二所述的天然多糖基可注射原位成型水凝胶的应用，将所述天然多糖基可注射原位成型水凝胶用于组织工程材料。

本发明的天然多糖基可注射原位成型水凝胶，具有三维孔洞结构，有利于细胞的迁移、药物或生长因子的负载和释放，可作为镁离子可控释放的载体，能够解决现有可注射水凝胶的生物相容性差的问题；该天然多糖基可注射原位成型水凝胶可含有种子细胞、药物或生长因子等，可用作组织工程材料，尤其是骨缺损中空洞局部填充支架材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的天然多糖基可注射原位成型水凝胶的制备方法，通过点击化学反应迅速成型，可在生理条件下操作即可实现凝胶化，凝胶时间短，反应条件温和，凝胶性能可控。

本发明的制备方法制得的天然多糖基可注射原位成型水凝胶，具有更好的力学稳定性和生物相容性，可维持H-BMSC细胞的形态；该水凝胶具有可注射性，反应迅速，可在1～5min内固化成型。

本发明的制备方法制得的天然多糖基可注射原位成型水凝胶，具有三维孔洞结构，有利于细胞的迁移、药物或生长因子的负载和释放手术操作性强、手术过程中自动粘合，可适用于任意形状的缺损，能够促进小鼠胚胎成骨细胞和大鼠骨髓间充质干细胞的生长。

本发明制备的天然多糖基可注射原位成型水凝胶可应用于组织工程材料，尤其适用于骨缺损的局部空洞填充材料。

附图说明

图1为本发明中实施例7中所制备的水凝胶SEM图；

图2为本发明中实施例7中的所制备的水凝胶流变图谱；

图3为本发明中实施例7中的所制备的水凝胶对培养2天的H-BMSC细胞活性的影响；

图4为本发明中实施例7中的所制备的水凝胶对培养7天的H-BMSC细胞活性的影响。

具体实施方式

下面结合附图1-4，并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。

实施例1

本实施例的天然多糖基可注射原位成型水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

1)称取壳寡糖溶于PBS溶液中，于室温下搅拌0.5h，配置成浓度为40mg/mL的溶液，4℃下保存备用；

2)称取β-甘油磷酸钠溶于水中，充分溶解，配置成浓度为50mg/mL的溶液，4℃下保存备用；

3)称取四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶于PBS溶液中，充分溶解，配置成浓度为5mg/mL的溶液，现配现用；

4)将上述步骤1)、步骤2)和步骤3)中的溶液按照体积比为6:1:1混合均匀，于37℃的恒温培养箱中孵，育孵育时间30min，使其凝胶化，得到壳寡糖基可注射原位成型水凝胶。

实施例2

本实施例的天然多糖基可注射原位成型水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

1)称取壳寡糖溶于PBS溶液中，于室温下搅拌1h，配置成浓度为85mg/mL的溶液，4℃下保存备用；

2)称取β-甘油磷酸钠溶于水中，充分溶解，配置成浓度为500mg/mL的溶液，4℃下保存备用；

3)称取四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶于PBS溶液中，充分溶解，配置成浓度为100mg/mL的溶液，现配现用；

4)将上述步骤1)、步骤2)和步骤3)中的溶液按照体积比为9:1:1混合均匀，于37℃的恒温培养箱中孵，育孵育时间5min，使其凝胶化，得到壳寡糖基可注射原位成型水凝胶。

实施例3

本实施例的天然多糖基可注射原位成型水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

1)称取壳寡糖溶于PBS溶液中，于室温下搅拌2h，配置成浓度为100mg/mL的溶液，4℃下保存备用；

2)称取β-甘油磷酸钠溶于水中，充分溶解，配置成浓度为800mg/mL的溶液，4℃下保存备用；

3)称取四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶于PBS溶液中，充分溶解，配置成浓度为200mg/mL的溶液，现配现用；

4)将上述步骤1)、步骤2)和步骤3)中的溶液按照体积比为8:1:1混合均匀，于37℃的恒温培养箱中孵，育孵育时间1min，使其凝胶化，得到壳寡糖基可注射原位成型水凝胶。

实施例4

本实施例的天然多糖基可注射原位成型水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

1)称取壳寡糖溶于PBS溶液中，于室温下搅拌2h，配置成浓度为100mg/mL的溶液，4℃下保存备用；

2)称取β-甘油磷酸钠溶于水中，充分溶解，配置成浓度为800mg/mL的溶液，4℃下保存备用；

3)称取四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶于PBS溶液中，充分溶解，配置成浓度为200mg/mL的溶液，现配现用；

4)将上述步骤1)、步骤2)和步骤3)中的溶液按照体积比为9:1:1混合均匀，于37℃的恒温培养箱中孵，育孵育时间1min，使其凝胶化，得到壳寡糖基可注射原位成型水凝胶。

实施例5

本实施例的天然多糖基可注射原位成型水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

1)称取壳聚糖溶于0.1mol/L的盐酸溶液中，于室温下搅拌0.5h，配置成浓度为85mg/mL的溶液，4℃下保存备用；

2)称取α-甘油磷酸镁溶于水中，充分溶解，配置成浓度为500mg/mL的溶液，4℃下保存备用；

3)称取四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶于PBS溶液中，充分溶解，配置成浓度为100mg/mL的溶液，现配现用；

4)将上述步骤1)、步骤2)和步骤3)中的溶液按照体积比为9:1:1混合均匀，于37℃的恒温培养箱中孵，育孵育时间2min，使其凝胶化。

实施例6

本实施例的天然多糖基可注射原位成型水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

1)称取壳聚糖溶于0.1mol/L的盐酸溶液中，于室温下搅拌2h，配置成浓度为85mg/mL的溶液，4℃下保存备用；

2)称取α-甘油磷酸镁溶于水中，充分溶解，配置成浓度为500mg/mL的溶液，4℃下保存备用；

3)称取四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶于PBS溶液中，充分溶解，配置成浓度为150mg/mL的溶液，现配现用；

4)将上述步骤1)、步骤2)和步骤3)中的溶液按照体积比为9:1:1混合均匀，于37℃的恒温培养箱中孵，育孵育时间2min，使其凝胶化，得到壳聚糖基可注射原位成型水凝胶。

实施例7

本实施例的天然多糖基可注射原位成型水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

1)称取壳聚糖溶于0.1mol/L的盐酸溶液中，于室温下搅拌2h，配置成浓度为85mg/mL的溶液，4℃下保存备用；

2)称取α-甘油磷酸镁溶于水中，充分溶解，配置成浓度为500mg/mL的溶液，4℃下保存备用；

3)称取四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶于PBS溶液中，充分溶解，配置成浓度为200mg/mL的溶液，现配现用；

4)将上述步骤1)、步骤2)和步骤3)中的溶液按照体积比为9:1:1混合均匀，于37℃的恒温培养箱中孵，育孵育时间2min，使其凝胶化，得到壳聚糖基可注射原位成型水凝胶。

实施例8

本实施例与实施例7的区别之处在于，壳聚糖溶液的浓度为5mg/mL，其他的与实施例7的均相同。

实施例9

本实施例与实施例7的区别之处在于，壳聚糖溶液的浓度为400mg/mL，其他的与实施例7的均相同。

实施例10

本实施例与实施例7的区别之处在于，α-甘油磷酸镁溶液的浓度为10mg/mL，其他的与实施例7的均相同。

实施例11

本实施例与实施例7的区别之处在于，α-甘油磷酸镁溶液的浓度为900mg/mL，其他的与实施例7的均相同。

实施例12

本实施例与实施例7的区别之处在于，四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶液的浓度为1mg/mL，其他的与实施例7的均相同。

实施例13

本实施例与实施例7的区别之处在于，四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶液的浓度为800mg/mL，其他的与实施例7的均相同。

实施例14

本实施例与实施例7的区别之处在于，壳聚糖溶液、α-甘油磷酸镁溶液和四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶液的体积比为30:1:1，其他的与实施例7的均相同。

实施例15

本实施例与实施例7的区别之处在于，壳聚糖溶液、α-甘油磷酸镁溶液和四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶液的体积比为1:1:1，其他的与实施例7的均相同。

实施例16

本实施例与实施例7的区别之处在于，壳聚糖替换为甲壳素，其他的与实施例7的均相同。

对比例1

本对比例与实施例7的区别之处在于，交联剂仅采用了α-甘油磷酸镁，未采用四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯，壳聚糖溶液、α-甘油磷酸镁溶液体积比为9:2，其他的与实施例7的均相同。

对比例2

本对比例与实施例7的区别之处在于，交联剂仅采用了四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯，未采用α-甘油磷酸镁，壳聚糖溶液、四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶液体积比为9:2，其他的与实施例7的均相同。

对比例3

本对比例与实施例7的区别之处在于，交联剂替换为α-甘油磷酸钠，其他的与实施例7的均相同。

对比例4

本对比例与实施例7的区别之处在于，交联剂替换为四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酯，其他的与实施例7的均相同。

实施例7所制备的天然多糖基可注射原位成型水凝胶的SEM图如图1所示，由图1可以看出，由四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯和α-甘油磷酸镁交联壳聚糖制备的水凝胶其三维网络结构较均匀，孔径在200μm左右。实施例7所制备的天然多糖基可注射原位成型水凝胶的流变图谱如图2所示，由图2可以看出，由四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯和α-甘油磷酸镁交联壳聚糖制备的水凝胶具有良好的粘弹性，其G’储能模量能达到2571Pa，损耗模量G”和储能模量G’值比约为0.0078，表明水凝胶具有良好的刚性。

实施例7所制备的天然多糖基可注射原位成型水凝胶对H-BMSC细胞活性的影响如图3、图4所示，其中，图3为培养H-BMSC细胞2天，图4为培养H-BMSC细胞7天，由图3可以看出，由四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯和α-甘油磷酸镁交联壳聚糖制备的水凝胶可以维持H-BMSC细胞的良好形态；由图4可以看出，在H-BMSC细胞培养第七天时，H-BMSC细胞开始呈现纺锤形态，说明该水凝胶体系一定程度上可促进H-BMSC的增殖。

实施例8若壳聚糖溶液的浓度太低，会使体系成胶时间太长，影响其固化过程；实施例9若壳聚糖溶液的浓度太高，会使预聚液粘度多大，不利于可注射性能的实现。

实施例10若α-甘油磷酸镁溶液的浓度太低会使体系成胶时间太长，影响其固化过程；实施例11若α-甘油磷酸镁溶液的浓度太高，会使最终水凝胶的细胞毒性增大，不利于其生物应用的实施。

实施例12若四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶液的浓度太低，会使体系成胶时间太长，影响其固化过程；实施例13若四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶液的浓度太高，会使最终水凝胶的细胞毒性增大，不利于其生物应用的实施。

实施例14、15壳聚糖溶液、α-甘油磷酸镁溶液和四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶液的体积比太高或太低，会使成胶时间过短或过久，不利于操作。

实施例16的多糖替换为甲壳素，甲壳素的分子量要高于壳聚糖或壳寡糖，会使水凝胶机械强度增强。

对比例1的交联剂仅采用α-甘油磷酸镁，未采用四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯，会使体系成胶时间太长，且机械性能差。

对比例2的交联剂仅采用四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯，未采用α-甘油磷酸镁，会使体系成胶时间太长，且机械性能差。

对比例3、4的交联剂替换为α-甘油磷酸钠或四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酯，会使成胶时间加大。

本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种天然多糖基可注射原位成型水凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

1)将天然多糖材料溶于中性或酸性溶液，制备天然多糖材料溶液；

2)将甘油磷酸盐溶于水或稀酸中，制备甘油磷酸盐溶液；

3)将四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶于PBS溶液中，制备四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶液；

4)将步骤1)、步骤2)和步骤3)制得的溶液混合均匀，孵育得到所述天然多糖基可注射原位成型水凝胶。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述天然多糖材料溶液的浓度为10-200mg/mL；优选地，所述天然多糖材料溶液的浓度为40-100mg/mL；

优选地，所述酸性溶液为盐酸溶液、醋酸溶液或PBS溶液；

优选地，所述天然多糖材料为甲壳素、壳聚糖、壳寡糖和明胶中的任意一种或至少两种的混合物，优选为甲壳素和/或壳寡糖。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述甘油磷酸盐溶液的浓度为50-800mg/mL，优选为100-600mg/mL；

优选地，所述甘油磷酸盐为α-甘油磷酸钠、β-甘油磷酸钠和α-甘油磷酸镁中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述稀酸为0.2mol/L的盐酸溶液。

4.根据权利要求1-3之一所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶液的浓度为5-500mg/mL，优选为100-200mg/mL。

5.根据权利要求1-4之一所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述天然多糖材料溶液、所述甘油磷酸盐溶液和所述四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶液的体积比为24:1:1-5:1:1，优选为9:1:1-6:1:1。

6.根据权利要求1-5之一所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述孵育的时间为60s-30min，所述孵育的温度为35-40℃，所述孵育在恒温培养箱中进行。

7.根据权利要求1-6之一所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

1)将天然多糖材料溶于中性或酸性溶液，制备浓度为10-200mg/mL的天然多糖材料溶液；

2)将甘油磷酸盐溶于0.2mol/L的盐酸溶液中，并用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至中性，制备浓度为50-800mg/mL的甘油磷酸盐溶液；

3)将四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶于PBS溶液中，制备浓度为5-500mg/mL的四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯溶液；

4)将步骤1)、步骤2)和步骤3)制得的溶液按体积比为24:1:1-5:1:1混合均匀，在恒温培养箱中37℃孵育60s-30min，得到所述天然多糖基可注射原位成型水凝胶。

8.一种采用权利要求1-7之一所述的制备方法得到的天然多糖基可注射原位成型水凝胶。

9.一种如权利要求8所述的天然多糖基可注射原位成型水凝胶的应用，其特征在于，将所述天然多糖基可注射原位成型水凝胶用于组织工程材料。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述天然多糖基可注射原位成型水凝胶还含有种子细胞、药物或生长因子，用于骨缺损中空洞局部填充支架材料。

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