CN113667141A - 抗蛋白粘附的海藻酸盐水凝胶及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了抗蛋白粘附的海藻酸盐水凝胶及其制备方法和应用。该海藻酸盐水凝胶的制备方法包括以下步骤：海藻酸盐与功能性化合物混合，发生酰胺化反应，得到巯基化海藻酸盐；巯基化海藻酸盐与含双键的两性离子化合物混合，发生巯‑烯点击反应，得到两性离子修饰的海藻酸盐；两性离子修饰的海藻酸盐经交联形成海藻酸盐水凝胶。本方案的制备同时涉及酰胺化反应和点击反应，相比于现有技术中利用酯化反应进行两性离子改性的方法所存在的产物酯键容易水解等问题，该制备方法的最终产物中海藻酸盐与两性离子的连接更加稳定，采用巯‑烯点击化学反应，反应条件更加温和、对氧气和水不敏感，两性离子化合物的选择种类多且反应高效。

Description

抗蛋白粘附的海藻酸盐水凝胶及其制备方法和应用
技术领域
本申请涉及水凝胶技术领域，尤其是涉及抗蛋白粘附的海藻酸盐水凝胶及其制备方法和应用。
背景技术
水凝胶是一种具有交联的三维网状结构的大分子聚合物，其能够吸收保留大量的水分，发生溶胀却不溶解。海藻酸盐是一类从褐藻中提取的天然大分子物质，其结构由β-D-甘露糖醛酸(M)和α-L-古洛糖醛酸(G)通过β-1,4-糖苷键共价键接而成。海藻酸盐结构中存在大量的羧基和羟基，容易进行功能化修饰，且易于与二价金属离子螯合形成三维离子交联网络水凝胶。海藻酸盐水凝胶具有良好的生物相容性、可降解性、吸湿保湿性、生物再生性、生物活性等诸多优异性能，因而在药物释放、组织工程、伤口敷料和细胞囊化等方面得到广泛应用。然而在用作生物体内植入材料方面，仍会引起组织产生异物反应，最终导致植入失败。因此，通过化学改性海藻酸盐以减轻植入所引起的异物反应，具有重要的科研和应用价值。
减少植入材料界面的非特异性蛋白吸附是减轻异物反应的关键因素。两性离子材料是一类同时带有阳离子基团和阴离子基团的物质，这种独特的两亲性的结构赋予了两性离子材料优异的抗非特异性蛋白吸附特性。因此，对海藻酸盐水凝胶进行两性离子修饰是解决海藻酸盐水凝胶异物反应的一种可行方式。目前针对海藻酸盐水凝胶进行两性离子化修饰的方法包括两种，一种方法是通过海藻酸盐上的羟基与两性离子化合物的羧基进行酯化反应，但所形成的酯键容易水解；另一种方法是将海藻酸盐上的羧基与两性离子化合物的氨基进行酰胺化反应。例如，马明林课题组依次将N.N-二甲基乙二胺的伯胺进行保护，与丙磺酸内酯反应后脱去保护基团，最终得到带有氨基的磺酸甜菜碱，最后再与海藻酸钠进行酰胺化反应得到两性离子修饰的海藻酸钠，动物实验结果表明其能有效减缓异物反应。然而该方法制备带氨基功能基团的甜菜碱反应步骤繁琐，单体的选择较少，大量使用非环保溶剂，废液的排放处理成本很高。因此，有必要提供一种反应条件温和、工艺绿色环保的抗蛋白粘附的海藻酸盐水凝胶的制备方法。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种反应条件温和、工艺绿色环保的抗蛋白粘附的海藻酸盐水凝胶的制备方法。
本申请的目的还在于提供根据上述制备方法制得的海藻酸盐水凝胶。
本申请的目的还在于提供包含该海藻酸盐水凝胶的生物材料、医疗器械、药物。
本申请的第一方面，提供一种海藻酸盐水凝胶的制备方法，该海藻酸盐水凝胶的制备方法包括以下步骤：
海藻酸盐与功能性化合物混合，发生酰胺化反应，得到巯基化海藻酸盐，功能性化合物具有氨基和巯基；
巯基化海藻酸盐与含双键的两性离子化合物混合，发生巯-烯点击反应，得到两性离子修饰的海藻酸盐；
两性离子修饰的海藻酸盐经交联形成海藻酸盐水凝胶。
根据本申请实施例的海藻酸盐水凝胶的制备方法，至少具有如下有益效果：
在对海藻酸盐进行巯基化修饰的过程中，利用的反应原理是通过海藻酸盐上的羧基与巯功能性化合物上的氨基进行酰胺化反应，得到巯基化海藻酸。随后再通过海藻酸盐上修饰的巯基与两性离子化合物的双键进行点击反应，得到两性离子修饰的海藻酸盐。而两性离子修饰后的海藻酸盐，则可通过离子交联等方式形成水凝胶。在本方案的制备过程中，同时涉及酰胺化反应和点击反应，相比于现有技术中利用酯化反应进行两性离子改性的方法所存在的产物酯键容易水解、不利于水凝胶的形成和抗蛋白黏附较差等问题，该制备方法的最终产物中海藻酸盐与两性离子的连接更加稳定，采用巯-烯点击化学反应，反应条件更加温和、对氧气和水不敏感，两性离子化合物的选择种类多且反应高效。
此外，通过对接枝工艺的调控，采用“一锅法”实现了可点击的两性离子化合物对海藻酸盐的功能化改性，方法简单易行，高效接枝两性离子，而且无需任何非环保型溶剂，可以直接在水相中反应。通过这种方式使得两性离子化合物改性后的海藻酸盐水凝胶具有优异的抗蛋白粘附效果。
在其中一些实施方式中，功能性化合物选自2-氨基-3-巯基丙酸、β-巯基乙胺、2-氨基苯硫酚、2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑、3-氨基-5-巯基-1,2,4-三氮唑中的至少一种。
在其中一些实施方式中，含双键的两性离子化合物选自[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵、2-(甲基丙烯酰氧基)乙基-2-(三甲基氨基)乙基磷酸酯、3-[[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]二甲基铵]丙酸酯中的至少一种。
在其中一些实施方式中，含双键的两性离子化合物由乙烯基叔胺类化合物与丙磺酸内酯反应制备得到。
在其中一些实施方式中，乙烯基叔胺类化合物选自N,N-二甲基烯丙基胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、二甲胺基丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨乙酯中的至少一种。
在其中一些实施方式中，酰胺化反应的体系中，海藻酸盐的浓度为0.1～50wt％，功能性化合物的浓度为0.1～50wt％。
在其中一些实施方式中，酰胺化反应在避光条件下进行。
在其中一些实施方式中，酰胺化反应的时间为4～16小时，反应的温度为10～60℃。
在其中一些实施方式中，酰胺化反应结束后，通过透析分离产物，透析的时间为2～10天，透析的温度为10～60℃。
在其中一些实施方式中，酰胺化反应的体系中还包括浓度为0.05～80wt％的缩合剂。
在其中一些实施方式中，在10～40℃条件下，将缩合剂与海藻酸盐在水相中反应2～8h后，加入功能性化合物，发生酰胺化反应。
在其中一些实施方式中，缩合剂选自N,N'-二环己基碳二亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、1-羟基-7-偶氮苯并三氮唑、6-氯苯并三氮唑-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯、4-(4,6-二甲氧基三嗪-2-基)-4-甲基吗啉盐酸盐中的至少一种。
在其中一些实施方式中，巯基化海藻酸盐与含双键的两性离子化合物混合后，加入碱性物质调节pH至6.2～8.0。
巯基化海藻酸盐与含双键的两性离子化合物的物质的量之比为1:(1～4)。
在其中一些实施方式中，巯-烯点击反应的时间为10～48小时，反应温度为10～40℃。
在其中一些实施方式中，碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、四甲基乙二胺中的至少一种
在其中一些实施方式中，两性离子修饰的海藻酸盐与二价金属离子在水相中混合，交联形成所述海藻酸盐水凝胶。
在其中一些实施方式中，二价金属离子为钙离子、钡离子、镁离子、锌离子中的至少一种。
在其中一些实施方式中，二价金属离子的原料为氯化钙、氯化钡、氯化镁、氯化锌、硫酸镁、硫酸锌、硝酸钙、硝酸钡中的至少一种。
在其中一些实施方式中，二价金属离子在水相中的浓度为0.1～2mol/L，交联时间为0.5～4h。
本申请的第二方面，提供根据上述制备方法制得的一种海藻酸盐水凝胶。上述方法制备得到的海藻酸盐水凝胶具有良好的抗非特异性蛋白吸附效果，因而可以在植入材料表面凝胶改性处理、包裹细胞的微凝胶或是水凝胶支架材料等方面有广泛的应用。
本申请的第三方面，提供一种生物材料，该生物材料包括前述的海藻酸盐水凝胶。生物材料是指包括但不限于敷料、组织工程、药物递送、细胞培养等应用中所使用的材料。
本申请的第四方面，提供一种医疗器械，该医疗器械包括前述的海藻酸盐水凝胶。利用该水凝胶制备得到的医疗器械可以使得待移植的细胞在水凝胶的生物相容环境中接触到更多的营养物质，从而获得更长的生长和存活时间，使用寿命大大延长。
本申请的第五方面，提供一种药物，该药物包括药物活性成分和前述的海藻酸盐水凝胶。利用上述的水凝胶以诸如递送或植入等方式作为药物载体起到缓释作用。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
图1是实施例1中制备的二甲胺基丙基丙烯酰胺磺酸甜菜碱两性离子化合物的核磁谱图。
图2是实施例1中制备的二甲胺基丙基丙烯酰胺磺酸甜菜碱修饰的海藻酸钠的核磁谱图。
图3是实施例1中制备的海藻酸盐水凝胶微球的宏观图片。
图4是实施例4对比实验中改性前后的海藻酸盐水凝胶微球对于模式蛋白BSA吸附率柱状图。
图5是实施例5中植入细胞支架表面用海藻酸盐水凝胶涂层处理后的组织切片HE染色图。
具体实施方式
以下将结合实施例对本申请的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本申请的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本申请的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本申请保护的范围。
下面详细描述本申请的实施例，描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
实施例1
本实施例提供一种抗蛋白粘附的海藻酸盐水凝胶的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
(1)称取7.52g二甲胺基丙基丙烯酰胺溶于100mL乙腈中，搅拌混匀，形成反应溶液；缓慢将5g 1,3-丙磺酸内酯滴加进反应溶液中，充入氮气保护，40℃下搅拌12小时，反应得到二甲胺基丙基丙烯酰胺磺酸甜菜碱两性离子化合物；反应结束后，通过旋转蒸发仪除去溶剂；用无水乙醚沉淀产物，并用无水乙醚洗涤，在真空干燥箱中低温干燥，得到二甲胺基丙基丙烯酰胺磺酸甜菜碱两性离子化合物的白色粉末。
(2)称取1g海藻酸钠粉末到100mL PBS缓冲液(0.01M，pH 6.0)中，搅拌溶解，得到海藻酸钠溶液；依次称取1g 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、0.8g N-羟基琥珀酰亚胺酯加入到海藻酸钠溶液中，室温下缓慢搅拌2小时；随后称取1g 2-氨基-3-巯基丙酸加入到上述溶液中，搅拌溶解，避光置于37℃条件下发生酰胺化反应12小时，得到含巯基化海藻酸钠的反应溶液；反应完成后，将反应溶液转入6000Da大小的透析袋中，于室温下避光透析4天。
(3)称取1g步骤(1)中制备得到的白色粉末，加入到步骤(2)得到的透析后的海藻酸钠溶液中，搅拌溶解；加入1mol/L的氢氧化钠溶液，调节pH至7.4，室温下避光发生巯-烯点击反应24小时，得到含有两性离子修饰的海藻酸盐的反应溶液；反应完成后，将反应溶液转入6000Da大小的透析袋中，于室温下避光透析4天，得到两性离子修饰的海藻酸盐的水凝胶前驱体溶液。
(4)将水凝胶前驱体溶液通过输液泵缓慢滴加进1mol/L的氯化钡溶液中，得到离子交联网络的两性离子海藻酸盐水凝胶微球；反应结束后，用去离子水洗涤。
将本实施例中步骤(1)制备的二甲胺基丙基丙烯酰胺磺酸两性离子化合物进行核磁H谱表征，结果如图1所示，根据核磁谱图结构分析可知，该步骤成功成功制备出目标两性离子化合物。
将本实施例中步骤(3)得到的两性离子修饰的海藻酸盐进行核磁H谱表征，结果如图2所示，根据核磁谱图结构分析可知，步骤(3)所制备的两性离子化合物已成功通过点击反应接枝于海藻酸盐上。
步骤(4)最终得到的水凝胶微球如图3所示，从图中可以看出，该方法制备得到的水凝胶微球粒径均一。
实施例2
本实施例提供一种抗蛋白粘附的海藻酸盐水凝胶的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
(1)称取4.2g N,N-二甲基丙烯酰胺溶于150mL乙腈中，搅拌混匀，形成反应溶液；缓慢将5g 1,3-丙磺酸内酯滴加进反应溶液中；充入氮气保护，40℃下搅拌12小时，反应得到N,N-二甲基丙烯酰胺磺酸甜菜碱两性离子化合物；反应后，通过旋转蒸发仪除去溶剂；用无水乙醚沉淀产物，并用无水乙醚洗涤，在真空干燥箱中低温干燥，得到两性离子化合物的白色粉末。
(2)称取1g海藻酸钠粉末到100mL PBS缓冲液(0.01M，pH 6.0)中，搅拌溶解，得到海藻酸钠溶液；依次称取2g 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、1.6g N-羟基琥珀酰亚胺酯加入到海藻酸钠溶液中，室温下缓慢搅拌2小时；随后称取2g 2-氨基-3-巯基丙酸加入到上述溶液中，搅拌溶解，避光置于37℃条件下发生酰胺化反应12小时，得到含巯基化海藻酸钠的反应溶液；反应完成后，将反应溶液转入6000Da大小的透析袋中，于室温下避光透析4天。
(3)称取2g步骤(1)中制备得到的白色粉末，加入到步骤(2)得到的透析后的海藻酸钠溶液中，搅拌溶解；加入1mol/L的氢氧化钠溶液，调节pH至7.4，室温下避光发生巯-烯点击反应24小时，得到含有两性离子修饰的海藻酸盐的反应溶液；反应完成后，将反应溶液转入6000Da大小的透析袋中，于室温下避光透析4天，得到两性离子修饰的海藻酸盐的水凝胶前驱体溶液。
(4)将水凝胶前驱体溶液通过输液泵缓慢滴加进1mol/L的氯化钡溶液中，得到离子交联网络的两性离子海藻酸盐水凝胶微球；反应结束后，用去离子水洗涤。
实施例3
本实施例提供一种抗蛋白粘附的海藻酸盐水凝胶的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
(1)称取7.52g N,N-二甲基丙烯酰胺溶于100mL乙腈中，搅拌混匀，形成反应溶液；缓慢将5g 1,3-丙磺酸内酯滴加进反应溶液中；充入氮气保护，40℃下搅拌12小时，反应得到N,N-二甲基丙烯酰胺磺酸甜菜碱两性离子化合物；反应后，通过旋转蒸发仪除去溶剂；用无水乙醚沉淀产物，并用无水乙醚洗涤，在真空干燥箱中低温干燥，得到两性离子化合物的白色粉末。
(2)称取1g海藻酸钠粉末到100mL PBS缓冲液(0.01M，pH 6.0)中，搅拌溶解，得到海藻酸钠溶液；依次称取2g 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、1.6g N-羟基琥珀酰亚胺酯加入到海藻酸钠溶液中，室温下缓慢搅拌6小时；随后称取2g 2-氨基-3-巯基丙酸加入到上述溶液中，搅拌溶解，避光置于37℃条件下发生酰胺化反应16小时，得到含巯基化海藻酸钠的反应溶液；反应完成后，将反应溶液转入6000Da大小的透析袋中，于室温下避光透析4天。
(3)称取2g步骤(1)中制备得到的白色粉末，加入到步骤(2)得到的透析后的海藻酸钠溶液中，搅拌溶解；加入1mol/L的氢氧化钠溶液，调节pH至7.4，室温下避光发生巯-烯点击反应24小时，得到含有两性离子修饰的海藻酸盐的反应溶液；反应完成后，将反应溶液转入6000Da大小的透析袋中，于室温下避光透析4天，得到两性离子修饰的海藻酸盐的水凝胶前驱体溶液。
(4)将水凝胶前驱体溶液通过输液泵缓慢滴加进1mol/L的氯化钡溶液中，得到离子交联网络的两性离子海藻酸水凝胶微球；反应结束后，用去离子水洗涤。
实施例4
牛血白蛋白(BSA)吸附测试
分别对实施例1～3制备得到的水凝胶微球进行BSA吸附测试，并以各实施例中直接进行以海藻酸盐进行步骤(4)作为未改性的对照，具体步骤如下：
将水凝胶微球置入含有1mg/mL的BSA的20ml PBS缓冲液中12h后，紫外分光光度仪测量279nm处的吸光度。根据标准曲线计算水凝胶微球的蛋白吸附量。
结果如图4所示，从图中可以看出，实施例1改性后对于BSA的吸附率从86％降至5％，吸附率下降94.1％。实施例2改性后对于BSA的吸附率从90％降至6％，吸附率下降93.3％。实施例3改性后对于BSA的吸附率从88％降至3％，吸附率下降96.5％。
实施例5
本实施例提供一种抗蛋白粘附的海藻酸盐水凝胶涂层的植入细胞支架，该植入细胞支架的制备方法包括如下步骤：
(1)称取7.52g N,N-二甲基丙烯酰胺溶于100mL乙腈中，搅拌混匀，形成反应溶液；缓慢将5g 1,3-丙磺酸内酯滴加进反应溶液中；充入氮气保护，40℃下搅拌12小时，反应得到N,N-二甲基丙烯酰胺磺酸甜菜碱两性离子化合物；反应后，通过旋转蒸发仪除去溶剂；用无水乙醚沉淀产物，并用无水乙醚洗涤，在真空干燥箱中低温干燥，得到两性离子化合物的白色粉末。
(2)称取1g海藻酸钠粉末到100mL PBS缓冲液(0.01M，pH 6.0)中，搅拌溶解，得到海藻酸钠溶液；依次称取2g 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、1.6g N-羟基琥珀酰亚胺酯加入到海藻酸钠溶液中，室温下缓慢搅拌8小时；随后称取2g 2-氨基-3-巯基丙酸加入到上述溶液中，搅拌溶解，避光置于37℃条件下发生酰胺化反应4小时，得到含巯基化海藻酸钠的反应溶液；反应完成后，将反应溶液转入6000Da大小的透析袋中，于室温下避光透析4天。
(3)称取2g步骤(1)中制备得到的白色粉末，加入到步骤(2)得到的透析后的海藻酸钠溶液中，搅拌溶解；加入1mol/L的氢氧化钠溶液，调节pH至7.4，室温下避光发生巯-烯点击反应24小时，得到含有两性离子修饰的海藻酸盐的反应溶液；反应完成后，将反应溶液转入6000Da大小的透析袋中，于室温下避光透析4天，得到两性离子修饰的海藻酸盐的水凝胶前驱体溶液。
(4)将水凝胶前驱体溶液涂覆于具有双层膜结构的植入细胞支架表面，再将植入细胞支架浸泡于1mol/L的氯化钡溶液中，植入支架表面形成一层离子交联海藻酸盐水凝胶涂层。反应结束后，用去离子水洗涤。
将本实施例得到的具有两性离子改性的海藻酸盐水凝胶涂层的植入细胞支架以及作为对照的直接以步骤(4)使用海藻酸盐水凝胶形成的涂层的植入细胞支架分别植入进两组小鼠的大网膜，1月后取出获取组织样本进行切片HE染色分析。结果如图5所示，左侧作为对照的未改性的海藻酸盐水凝胶支架的涂层-组织界面，从图中可以看出有大量的炎症细胞浸润。相比而言，以本实施例所提供的两性离子修饰的海藻酸盐水凝胶支架的涂层-组织界面处组织生长良好，未发现炎症，表明经过两性离子修饰的海藻酸盐水凝胶具有优异的生物相容性。
实施例6
本实施例提供一种细胞移植微球，该细胞移植微球包括实施例1～3中的水凝胶微球和混合在水凝胶微球中的胰岛细胞。
实施例7
本实施例提供一种药物制剂，该药物制剂包括实施例1～3中的水凝胶微球和混合在水凝胶微球中的药物活性成分。
实施例8
本实施例提供一种水凝胶微球，与实施例1的区别在于，采用4-(4,6-二甲氧基三嗪-2-基)-4-甲基吗啉盐酸盐代替1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐。该实施例制备得到的水凝胶微球经检验同样具有良好的抗蛋白粘附效果。
实施例9
本实施例提供一种水凝胶微球，与实施例1的区别在于，采用2gβ-巯基乙胺和1g2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑代替2-氨基-3-巯基丙酸。该实施例制备得到的水凝胶微球经检验同样具有良好的抗蛋白粘附效果。
实施例10
本实施例提供一种水凝胶微球，与实施例1的区别在于，采用3-[[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]二甲基铵]丙酸酯代替二甲胺基丙基丙烯酰胺磺酸甜菜碱。该实施例制备得到的水凝胶微球经检验同样具有良好的抗蛋白粘附效果。
实施例11
本实施例提供一种水凝胶微球，与实施例1的区别在于，采用2-(甲基丙烯酰氧基)乙基-2-(三甲基氨基)乙基磷酸酯代替二甲胺基丙基丙烯酰胺磺酸甜菜碱。该实施例制备得到的水凝胶微球经检验同样具有良好的抗蛋白粘附效果。
实施例11
本实施例提供一种水凝胶微球，与实施例1的区别在于，采用2-(甲基丙烯酰氧基)乙基-2-(三甲基氨基)乙基磷酸酯代替二甲胺基丙基丙烯酰胺磺酸甜菜碱。该实施例制备得到的水凝胶微球经检验同样具有良好的抗蛋白粘附效果。
实施例12
本实施例提供一种水凝胶微球，与实施例1的区别在于，步骤(2)中酰胺化反应时间为4h。该实施例制备得到的水凝胶微球经检验同样具有良好的抗蛋白粘附效果。
实施例13
本实施例提供一种水凝胶微球，与实施例1的区别在于，步骤(2)中酰胺化反应温度为60℃。该实施例制备得到的水凝胶微球经检验同样具有良好的抗蛋白粘附效果。
实施例14
本实施例提供一种水凝胶微球，与实施例1的区别在于，步骤(3)中40℃下避光发生巯-烯点击反应48小时。该实施例制备得到的水凝胶微球经检验同样具有良好的抗蛋白粘附效果。
上面结合实施例对本申请作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.海藻酸盐水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
海藻酸盐与功能性化合物混合，发生酰胺化反应，得到巯基化海藻酸盐，所述功能性化合物具有氨基和巯基；
所述巯基化海藻酸盐与含双键的两性离子化合物混合，发生巯-烯点击反应，得到两性离子修饰的海藻酸盐；
所述两性离子修饰的海藻酸盐经交联形成所述海藻酸盐水凝胶；
优选的，所述功能性化合物选自2-氨基-3-巯基丙酸、β-巯基乙胺、2-氨基苯硫酚、2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑、3-氨基-5-巯基-1,2,4-三氮唑中的至少一种；
优选的，所述含双键的两性离子化合物选自[2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基]二甲基-(3-磺酸丙基)氢氧化铵、2-(甲基丙烯酰氧基)乙基-2-(三甲基氨基)乙基磷酸酯、3-[[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]二甲基铵]丙酸酯中的至少一种；
优选的，所述含双键的两性离子化合物由乙烯基叔胺类化合物与丙磺酸内酯反应制备得到；
优选的，所述乙烯基叔胺类化合物选自N,N-二甲基烯丙基胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、二甲胺基丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨乙酯中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酰胺化反应的体系中，所述海藻酸盐的浓度为0.1～50wt％，所述功能性化合物的浓度为0.1～50wt％。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述酰胺化反应的体系中还包括浓度为0.05～80wt％的缩合剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在10～40℃条件下，将所述缩合剂与所述海藻酸盐在水相中反应2～8h后，加入所述功能性化合物，发生所述酰胺化反应。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述巯基化海藻酸盐与所述含双键的两性离子化合物混合后，加入碱性物质调节pH至6.2～8.0；
优选的，所述碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、四甲基乙二胺中的至少一种。
6.根据权利要求1至5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述两性离子修饰的海藻酸盐与二价金属离子在水相中混合，交联形成所述海藻酸盐水凝胶；
优选的，所述二价金属离子为钙离子、钡离子、镁离子、锌离子中的至少一种。
7.权利要求1至6任一项所述的制备方法制得的海藻酸盐水凝胶。
8.生物材料，其特征在于，包括权利要求7所述的海藻酸盐水凝胶。
9.医疗器械，其特征在于，包括权利要求7所述的海藻酸盐水凝胶。
10.药物，其特征在于，包括权利要求7所述的海藻酸盐水凝胶。
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