CN113105651A - 一种可喷涂水凝胶及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可喷涂水凝胶及其制备方法与应用，本发明通过将魔芋葡甘露聚糖进行高碘酸钠氧化改性，制备氧化魔芋葡甘露聚糖，以及通过将γ‑聚谷氨酸钠经酸化进一步处理得到改性的聚谷氨酸，通过氧化魔芋葡甘露聚糖和改性的聚谷氨酸制备可喷涂水凝胶。本发明制备方法得到的水凝胶性能稳定，延展性能良好，解决了γ‑聚谷氨酸自身不能成胶，魔芋葡甘露聚糖在水中形成的凝胶不仅稳定性差，而且延展性弱的技术问题。本发明制备的可喷涂水凝胶在生物医学工程中可以得到广泛的应用。

Description

一种可喷涂水凝胶及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于生物功能材料领域，具体涉及一种可喷涂水凝胶及其制备方法与应用。
背景技术
魔芋葡甘露聚糖(KGM)可从魔芋属的天然草本植物中提取，D-甘露糖D-葡萄糖通过β-1,4糖苷键连接构成的其糖链。KGM具有降低血压、胆固醇，促进肠道蠕动作用而常被用于治疗肥胖症；同时，因其可提高胰腺对胰岛素的敏感性而用于糖尿病领域；KGM还能促进巨噬细胞分泌抗炎因子缩短皮肤创口修复期而被用作皮肤敷料。此外，KGM良好的可生物降解性和组织相容性，广泛用于生物医学、食品、农业等领域。然而，KGM由于糖环中含有较多的亲水羟基，极易在水中溶胀形成凝胶，但此时的凝胶不仅形态差、黏附能力弱，且脆性大，不适于单独应用于皮肤伤口修复(Chen J,Li J,Li B,Identification of moleculardriving forces involved in the gelation of konjac glucomannan:Effect ofdegree of deacetylation on hydrophobic association,Carbohydr.Polym,86(2011):865–871)。因此，需要对KGM进行改性，与其他物质共同作用以提高其黏附性能和形态稳定性。
γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是由D-谷氨酸和L-谷氨酸通过酰胺键连接而成，通常由微生物发酵得到。γ-PGA由于含有大量的羧基而具有较高的黏附性和吸水性，且其降解物对生物和环境无毒害作用。γ-PGA复合材料以及γ-PGA常作为抗菌材料、疫苗佐剂，用于癌症和组织再生领域。由于γ-PGA较强的水溶性，单独使用并不能形成凝胶，常需与其他物质组分进行协同作用，以扩大聚合物的使用范围(Zi-Zi Hu,Xiao-Mei Sha,Yun-Hua Ye,Wan-Rong Xiao,Zong-Cai Tu,Effects ofγ-polyglutamic acid on the gellingproperties and non-covalent interactions of fish gelatin,Txture Studies,(2019):511-520)。
水凝胶与细胞外基质具有相似性，可以为皮肤创伤处提供湿润的环境并吸出多余的渗液，从而促进细胞向伤口迁移，改善创口微环境。然而，传统的水凝胶形态较为固定，不会随伤口形状、深浅灵活变化，有时还需通过添加化学或生物有毒交联剂进一步促进水凝胶凝胶化。因此，寻找一种可通过自身化学键键合诱导的水凝胶显得尤为重要。同时，传统型水凝胶因为使用时已经凝胶化化成型，使用量大且携带不方便，而喷涂型水凝胶具有操作简洁，随取随喷随用，可减少交叉感染等特性(Sovan Lal Banerjeea,Subhayan Dasc,Koushik Bhattacharyaa,Moumita Kunduc,Mahitosh Mandalc,Nikhil K.Singha,Ag NPsincorporated self-healable thermoresponsive hydrogel using precise structural“Interlocking”complex of polyelectrolyte BCPs:A potential new wound healingmaterial,Chemical Engineering,405.1(2021):125436)，因此，制作一种可自发反应可喷涂的水凝胶显得尤为重要。
发明内容
为了克服现有技术的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种可喷涂水凝胶的制备方法，该制备方法通过将γ-聚谷氨酸经改性使其带有的酰肼基与氧化魔芋葡甘露聚糖后带有的醛基，通过酰腙键的方式键合形成均匀稳定，具有一定的粘度且可快速成型的水凝胶，该制备方法解决了γ-聚谷氨酸自身不能成胶，魔芋葡甘露聚糖在水中形成的凝胶不仅稳定性差，而且延展性弱的技术问题。
本发明的第二目的在于提供上述制备方法制备得到的可喷涂水凝胶。
本发明的第三目的在于提供上述可喷涂水凝胶的应用。
本发明的首要目的通过下述技术方案实现：
一种可喷涂水凝胶的制备方法，包含如下步骤：
(1)氧化魔芋葡甘露聚糖的制备：按照魔芋葡甘露聚糖和高碘酸钠的摩尔比为1：(0.25-0.55)配制，将魔芋葡甘露聚糖溶于水，避光加入高碘酸钠，经高碘酸钠氧化，用纤维素透析袋透析，过滤除杂，将滤液蒸发后，冷冻干燥，制得氧化魔芋葡甘露聚糖(OKGM)，具体化学反应式如下，
Figure BDA0002992554840000021
(2)改性的聚谷氨酸的制备：按照γ-聚谷氨酸钠、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和己二酸二酰肼的摩尔比为1：(0.4-1.5)：(04-1.5)：2配置，其中，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)与N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)摩尔比始终保持1:1，将γ-聚谷氨酸钠经酸化后得到γ-聚谷氨酸，依次添加1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和己二酸二酰肼，反应终止后，用纤维素透析袋透析，过滤除杂，将滤液蒸发后，冷冻干燥，制备得到改性的聚谷氨酸，具体化学反应式如下，
Figure BDA0002992554840000031
(3)将步骤(1)得到的氧化魔芋葡甘露聚糖配置成质量浓度为2％和步骤(2)得到的改性的聚谷氨酸配置成质量浓度为3％-5％分别溶于不同的容器中，同时按压喷雾瓶，形成可喷涂水凝胶，具体反应见图1。
优选的，所述步骤(1)中魔芋葡甘露聚糖经高碘酸钠氧化后，还加入乙二醇终止氧化反应，加入的乙二醇与高碘酸钠的摩尔比为10：1。
优选的，所述步骤(1)中魔芋葡甘露聚糖和高碘酸钠的摩尔比为1：0.35。
优选的，所述步骤(2)中将γ-聚谷氨酸钠经酸化后得到γ-聚谷氨酸，依次添加1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)，先调节溶液PH至8，再添加己二酸二酰肼，室温反应24h，调节体系PH至中性，终止反应。
优选的，所述步骤(2)中γ-聚谷氨酸钠酸化的具体步骤为：将γ-聚谷氨酸钠溶液通过732氢型强酸型阳离子交换树脂进行离子交换，所得溶液经冷冻干燥后为聚谷氨酸固体，用盐酸和氢氧化钠调节聚谷氨酸溶液的PH至5.5。
优选的，所述步骤(2)中，γ-聚谷氨酸钠、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和己二酸二酰肼的摩尔比为1：1.5：1.5：2。
优选的，所述步骤(3)中氧化魔芋葡甘露聚糖配置成质量浓度为2％和改性的聚谷氨酸配置成质量浓度为3％。
优选的，所述步骤(3)中氧化魔芋葡甘露聚糖配置成质量浓度为2％和改性的聚谷氨酸配置成质量浓度为5％。
本发明的第二目的通过下述技术方案实现：
一种可喷涂水凝胶，通过上述制备方法制备。
本发明的第三目的通过下述技术方案实现：
一种可喷涂水凝胶在生物医学工程中的应用。
优选的，所述可喷涂水凝胶在药物递送和组织工程领域的应用。
本发明的机理为：
将魔芋葡甘露聚糖进行高碘酸钠氧化改性，使其糖链中的邻位羟基遭受高碘酸根离子的攻击，邻碳链断开，变为醛基；γ-聚谷氨酸钠通过阳离子交换树脂，交换羧基钠，转换为羧基，与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)作用形成中间酯，通过调节PH改变中间酯状态，从而为γ-聚谷氨酸与己二酸二酰肼的酰胺化提供反应基础；氧化魔芋葡甘露聚糖(OKGM)的醛基与改性γ-聚谷氨酸(P-NH2)的酰肼基团自发的发生发应，形成稳定的酰腙键。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及有益效果：
(1)本发明得到的水凝胶在室温下可自发成型，无需外界刺激，也无需添加有毒交联剂；
(2)本发明制备的水凝胶可在短时间内快速成型，操作简便快捷，可以通过调节溶液浓度及材料改性程度对成胶时间进行调控；
(3)本发明所述制备方法得到的水凝胶性能稳定，延展性能良好，解决了γ-聚谷氨酸自身不能成胶，魔芋葡甘露聚糖在水中形成的凝胶不仅稳定性差，而且延展性弱的技术问题。
附图说明
图1为可喷涂水凝胶化学反应式。
图2为实施例1中制备的氧化魔芋葡甘露聚糖的红外光谱图。
图3为实施例2中制备的改性γ-聚谷氨酸的红外光谱图。
图4为实施例2中制备的改性γ-聚谷氨酸的核磁共振谱图。
图5为实施例3中制备的凝胶成胶前后实物图。
图6为实施例4中制备的凝胶化时间图。
图7为实施例5中制备的喷涂型水凝胶实物图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：氧化魔芋葡甘露聚糖的制备
向500ml去离子水中加入0.5g魔芋葡甘露聚糖，搅拌均匀后，避光加入0.2303g高碘酸钠，常温反应6h后，加入0.6ml乙二醇终止氧化反应，用3kDa纤维素透析袋透析，冷冻干燥，得到氧化的魔芋葡甘露聚糖(OKGM)固体，干燥保存。
本实施例制备的氧化魔芋葡甘露聚糖的红外光谱图如图2所示，从图2可以看出在糖环主链保持不变的情况下，1734cm-1特征峰由魔芋葡甘露聚糖(KGM)的1737cm-1小肩峰变为较宽峰，这是醛基对称吸收峰和乙酰基的振动叠加峰，同时，879cm-1出现醛基和相邻羟基之间的半缩醛结构的吸收峰。根据对红外光谱图分析可知，魔芋葡甘露聚糖氧化成功。依据魔芋葡甘露聚糖与高碘酸钠反应的摩尔比1：(0.5-1)，所制得的产物氧化度为6.93％、20.34％、35.71％、41.98％。
实施例2：改性γ-聚谷氨酸的制备
将3％的γ-聚谷氨酸钠溶液倒入装有732氢型强酸型阳离子交换树脂的玻璃柱中，调节玻璃柱的活塞以控制液体流速，控制流速为2s/滴，得到酸化的γ-聚谷氨酸(γ-PGA)溶液，冷冻干燥。向100mL去离子水中加入酸化的γ-PGA固体0.1g，用5％氢氧化钠溶液调节反应体系PH至5.5，反应10min后，依次加入0.0580g EDC、0.0348g NHS于反应液中，常温反应20min后，调节PH至8后，加入0.27g己二酸二酰肼，反应24h后，加入3％盐酸溶液调节体系PH为7，终止反应，用3kDa纤维素透析袋透析3天，冷冻干燥。
本实施例制备的改性γ-聚谷氨酸的红外光谱图如图3所示，从图3可看出P-NH2处出现1642cm-1和1546cm-1两个新峰，这是由γ-PGA与ADH的酰胺Ⅰ带和酰胺Ⅱ带重叠所形成的，图3显示P-NH2接枝成功；图4是改性γ-聚谷氨酸的核磁氢谱图，依据δ1.42-1.71ppm(4H,CH2CH2)和δ4.09-4.41ppm(1H，α-CH)两个新峰的相对封面积的比值确定P-NH2的接枝率，γ-聚谷氨酸：EDC：NHS的摩尔比为1：(0.4-1.5)：(0.4-1.5)，制备得到的接枝率依次为12.5％、26.5％、31.5％、45％。
实施例3：水凝胶成胶
将质量浓度为2％的氧化的魔芋葡甘露聚糖(OKGM)溶于水中，添加甲基蓝染色液，记为A管；配置质量浓度为5％的改性γ-聚谷氨酸(P-NH2)溶液，记为B管。同时向A、B两管中取同等体积的水溶液于C管中，静置片刻，形成可喷涂水凝胶。
本实施例制备的可喷涂水凝胶凝胶如图5所示，可以看出该水凝胶性能稳定，混合均匀。
实施例4：成胶时间
将不同质量浓度与不同改性程度的改性γ-聚谷氨酸(P-NH2)与氧化的魔芋葡甘露聚糖(OKGM)进行等体积混合，混合后的总体积保持不变，在向试管内添加第二组分溶液时，即可计时。
本实施例制备的水凝胶成胶时间如表1和图6所示，明显发现氧化度为20.34％的质量浓度为2％氧化魔芋葡甘露糖和取代度为45％的质量浓度为5％P-NH2γ-聚谷氨酸以等体积混合得到的水凝胶的成胶时间最快。
Figure BDA0002992554840000061
Figure BDA0002992554840000071
实施例5：喷涂型水凝胶
将质量浓度为2％的氧化的魔芋葡甘露聚糖(OKGM)溶于水中，装入喷雾瓶中，记为A瓶；配置质量浓度为5％的改性γ-聚谷氨酸(P-NH2)溶液，记为B瓶，同时向玻璃上按下A、B两瓶喷雾器，形成水凝胶薄膜。
本实施例制备得到的可喷涂水凝胶如图7所示，在玻璃表面形成的凝胶均匀，且黏附性能好。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可喷涂水凝胶的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
(1)氧化魔芋葡甘露聚糖的制备：按照魔芋葡甘露聚糖和高碘酸钠的摩尔比为1：(0.25-0.55)配制，将魔芋葡甘露聚糖溶于水，避光加入高碘酸钠，经高碘酸钠氧化，用纤维素透析袋透析，过滤除杂，将滤液蒸发后，冷冻干燥，制得氧化魔芋葡甘露聚糖(OKGM)，具体化学反应式如下，
Figure FDA0002992554830000011
(2)改性的聚谷氨酸的制备：按照γ-聚谷氨酸钠、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和己二酸二酰肼的摩尔比为1：(0.4-1.5)：(04-1.5)：2配置，其中，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)与N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)摩尔比始终保持1:1，将γ-聚谷氨酸钠经酸化后得到γ-聚谷氨酸，依次添加1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和己二酸二酰肼，反应终止后，用纤维素透析袋透析，过滤除杂，将滤液蒸发后，冷冻干燥，制备得到改性的聚谷氨酸，具体化学反应式如下，
Figure FDA0002992554830000012
(3)将步骤(1)得到的氧化魔芋葡甘露聚糖配置成质量浓度为2％和步骤(2)得到的改性的聚谷氨酸配置成质量浓度为3％-5％分别溶于不同的容器中，同时按压喷雾瓶，形成可喷涂水凝胶，具体反应见图1。
2.根据权利要求1所述的可喷涂水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中魔芋葡甘露聚糖经高碘酸钠氧化后，还加入乙二醇终止氧化反应，加入的乙二醇与高碘酸钠的摩尔比为10：1。
3.根据权利要求1所述的可喷涂水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中魔芋葡甘露聚糖和高碘酸钠的摩尔比为1：0.35。
4.根据权利要求1所述的可喷涂水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中将γ-聚谷氨酸钠经酸化后得到γ-聚谷氨酸，依次添加1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)，先调节溶液PH至8，再添加己二酸二酰肼，室温反应24h，调节体系PH至中性，终止反应。
5.根据权利要求1所述的可喷涂水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中γ-聚谷氨酸钠酸化的具体步骤为：将γ-聚谷氨酸钠溶液通过732氢型强酸型阳离子交换树脂进行离子交换，所得溶液经冷冻干燥后为聚谷氨酸固体，用盐酸和氢氧化钠调节聚谷氨酸溶液的PH至5.5。
6.根据权利要求1所述的可喷涂水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，γ-聚谷氨酸钠、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺和己二酸二酰肼的摩尔比为1：1.5：1.5：2。
7.根据权利要求1所述的可喷涂水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中氧化魔芋葡甘露聚糖配置成质量浓度为2％和改性的聚谷氨酸配置成质量浓度为5％。
8.一种可喷涂水凝胶，其特征在于，通过权利要求1至7任一项所述的制备方法制备。
9.一种根据权利要求8所述的可喷涂水凝胶在生物医学工程中的应用。
10.根据权利要求9所述的可喷涂水凝胶在生物医学工程中的应用，其特征在于，所述可喷涂水凝胶在药物递送和组织工程领域的应用。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114847472A (zh) * 2022-05-31 2022-08-05 湖北一致魔芋生物科技股份有限公司 一种含鱼皮明胶的魔芋凝胶材料及其制备方法
CN115537017A (zh) * 2022-09-27 2022-12-30 四川大学 一种水凝胶及其制备方法和应用
CN117918460A (zh) * 2024-03-22 2024-04-26 山东健源生物科技有限公司 一种用于反刍动物过瘤胃营养物质包被的多糖组合物及其应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103146002A (zh) * 2013-03-04 2013-06-12 上海大学 可注射用聚谷氨酸化学交联水凝胶及其制备方法
CN105482104A (zh) * 2016-01-14 2016-04-13 上海大学 具有星型结构的聚谷氨酸、可注射用水凝胶及其制备方法
CN106511271A (zh) * 2016-10-21 2017-03-22 湖北工业大学 脂肪胺接枝魔芋葡甘聚糖载药纳米胶束及制备方法
CN106589409A (zh) * 2016-11-28 2017-04-26 上海大学 聚谷氨酸/海藻酸钠粘附性水凝胶及其制备方法
CN111820213A (zh) * 2020-07-28 2020-10-27 仲恺农业工程学院 一种生物基缓控释农药液态地膜及其制备方法和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103146002A (zh) * 2013-03-04 2013-06-12 上海大学 可注射用聚谷氨酸化学交联水凝胶及其制备方法
CN105482104A (zh) * 2016-01-14 2016-04-13 上海大学 具有星型结构的聚谷氨酸、可注射用水凝胶及其制备方法
CN106511271A (zh) * 2016-10-21 2017-03-22 湖北工业大学 脂肪胺接枝魔芋葡甘聚糖载药纳米胶束及制备方法
CN106589409A (zh) * 2016-11-28 2017-04-26 上海大学 聚谷氨酸/海藻酸钠粘附性水凝胶及其制备方法
CN111820213A (zh) * 2020-07-28 2020-10-27 仲恺农业工程学院 一种生物基缓控释农药液态地膜及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MENG-QI TONG ET.AL.: "Glucose-responsive hydrogel enhances the preventive effect of insulin and liraglutide on diabetic nephropathy of rats", 《ACTA BIOMATERIALIA》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114847472A (zh) * 2022-05-31 2022-08-05 湖北一致魔芋生物科技股份有限公司 一种含鱼皮明胶的魔芋凝胶材料及其制备方法
CN115537017A (zh) * 2022-09-27 2022-12-30 四川大学 一种水凝胶及其制备方法和应用
CN115537017B (zh) * 2022-09-27 2023-09-01 四川大学 一种水凝胶及其制备方法和应用
CN117918460A (zh) * 2024-03-22 2024-04-26 山东健源生物科技有限公司 一种用于反刍动物过瘤胃营养物质包被的多糖组合物及其应用
CN117918460B (zh) * 2024-03-22 2024-05-28 山东健源生物科技有限公司 一种用于反刍动物过瘤胃营养物质包被的多糖组合物及其应用

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