CN114539636A - 一种具有粘弹性的海藻酸-壳聚糖生物惰性水凝胶 - Google Patents
一种具有粘弹性的海藻酸-壳聚糖生物惰性水凝胶 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114539636A CN114539636A CN202210142188.8A CN202210142188A CN114539636A CN 114539636 A CN114539636 A CN 114539636A CN 202210142188 A CN202210142188 A CN 202210142188A CN 114539636 A CN114539636 A CN 114539636A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chitosan
- sodium alginate
- alginic acid
- bioinert
- hydrogel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 title claims abstract description 109
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 48
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims abstract description 40
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims abstract description 40
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims abstract description 40
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 230000021164 cell adhesion Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 18
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 18
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 9
- -1 carboxyl amino groups Chemical group 0.000 claims description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 abstract description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 abstract description 3
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 abstract description 3
- 230000036046 immunoreaction Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000007227 biological adhesion Effects 0.000 description 5
- 230000006196 deacetylation Effects 0.000 description 5
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 description 5
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 4
- 238000010166 immunofluorescence Methods 0.000 description 4
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 4
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 2
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 241000199919 Phaeophyceae Species 0.000 description 1
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000013267 controlled drug release Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
- C08J3/075—Macromolecular gels
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/14—Macromolecular materials
- A61L27/20—Polysaccharides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L27/52—Hydrogels or hydrocolloids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
- C08K5/3467—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
- C08K5/3477—Six-membered rings
- C08K5/3492—Triazines
- C08K5/34926—Triazines also containing heterocyclic groups other than triazine groups
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
- A61L2300/412—Tissue-regenerating or healing or proliferative agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2305/00—Characterised by the use of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08J2301/00 or C08J2303/00
- C08J2305/04—Alginic acid; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2405/00—Characterised by the use of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08J2401/00 or C08J2403/00
- C08J2405/08—Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Public Health (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
本发明涉及一种具有粘弹性的海藻酸‑壳聚糖生物惰性复合水凝胶，采用4‑(4,6‑二甲氧基三嗪‑2‑基)‑4‑甲基吗啉盐酸盐(DMTMM)作为交联剂，酰胺键交联海藻酸钠与壳聚糖形成海藻酸‑壳聚糖复合水凝胶。通过调节壳聚糖与海藻酸钠的质量浓度以及DMTMM用量可以制得不同模量水凝胶。调控氨基与羧基比例相当，获得生物惰性。本发明采用DMTMM作为高效交联剂，相比于传统的EDC/NHS体系活性更高，酰胺键交联方式相比于传统醛类、环氧类交联方式没有残留活性基团。由于生物大分子的粘弹性，合理调控交联程度，可得到具有粘弹性的水凝胶。该类水凝胶可以更好地模拟体内组织，具有生物惰性，可有效抑制系内细胞粘附与免疫反应，在组织填充领域具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种具有粘弹性的海藻酸-壳聚糖生物惰性水凝胶。
背景技术
壳聚糖作为一种带正电荷的天然多糖，具有良好的生物相容性和生物降解性。由于其具有良好的吸水保湿性能，作为水凝胶，在药物控制释放上具有良好的发展前途。海藻酸钠是一种广泛存在于各类棕色海藻中的天然高分子，可与多价阳离子形成简单的凝胶，成胶条件温和，该类凝胶对机体无毒性。海藻酸-壳聚糖水凝胶具有生物相容性好，模量可控等优点。
壳聚糖与海藻酸钠采用酰胺键交联，相较于传统的醛类，环氧类交联方式，没有残留活性基团，生物相容性好，材料致敏性低。4-(4,6-二甲氧基三嗪-2- 基)-4-甲基吗啉盐酸盐(DMTMM)作为交联剂使用，可以将氨基与多糖分子表面的羧基偶联在一起，相比于EDC/NHS体系，具有更高的反应活性。
作为组织填充的水凝胶生物材料，需要具备生物惰性的特点，也即不造成细胞粘附等非特异性生物粘附，即可避免激活免疫排异系统。同时，也要求水凝胶材料同时具备粘弹性，粘弹性凝胶相较于纯弹性凝胶可以更好模拟体内组织的机械性能。
所以如何高效地制备一种具有粘弹性的海藻酸-壳聚糖生物惰性水凝胶是生物医用材料领域需要解决的重点问题。
发明内容
本发明涉及一种具有粘弹性的海藻酸-壳聚糖生物惰性水凝胶，提供该水凝胶的制备方法以及力学特征和细胞粘附表征。本发明提供的海藻酸-壳聚糖生物惰性复合水凝胶可用于组织填充领域，对于组织缺损修复治疗具有重要的实用价值。
本发明目的是提供一种具有粘弹性的海藻酸-壳聚糖生物惰性水凝胶。基本原理是采用DMTMM作为交联剂，通过酰胺键交联海藻酸钠与壳聚糖，通过调节配方可以得到不同模量的凝胶。利用生物大分子自身的粘弹性，合理调节交联程度，便可实现粘弹性。并调节海藻酸钠中羧基与壳聚糖中氨基的比例为1：1，达到两性离子与电荷中性的效果，得到生物惰性的水凝胶，可用于组织填充。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
所述的海藻酸-壳聚糖生物惰性复合水凝胶由壳聚糖，海藻酸钠交联合成， 4-(4,6-二甲氧基三嗪-2-基)-4-甲基吗啉盐酸盐(DMTMM)作为交联剂；
(1)在乙酸溶液中溶解海藻酸钠制得海藻酸钠溶液；
(2)在步骤(1)中制得的海藻酸钠溶液中加入壳聚糖制得海藻酸钠-壳聚糖复合物溶液，保证羧基氨基比例1：1；
(3)在步骤(2)中制得的海藻酸钠-壳聚糖复合物溶液中加入DMTMM，使海藻酸钠和壳聚糖充分交联，在一定温度与一定反应时间条件下制得所述的海藻酸- 壳聚糖复合水凝胶。
优选的，步骤(1)所述的乙酸溶液质量浓度为5-100mg/mL。
优选的，步骤(1)所述的海藻酸钠溶液质量浓度为5-100mg/mL。
优选的，步骤(2)所述的壳聚糖氨基的量与海藻酸钠羧基的量之比为1:1。
优选的，步骤(2)所述的海藻酸钠-壳聚糖复合物溶液pH值为5-9。
优选的，步骤(3)所述的DMTMM物质的量与海藻酸钠物质的量之比为1-5:1。
优选的，步骤(3)所述的海藻酸钠-壳聚糖充分交联的方式为酰胺键交联。
优选的，所述的海藻酸-壳聚糖生物惰性复合水凝胶储能模量1-10000Pa范围，损耗模量1-10000Pa范围。
优选的，所述的海藻酸-壳聚糖生物惰性复合水凝胶具有生物惰性，抵抗细胞粘附。
本发明的优点在于采用DMTMM作为高效交联剂，相比于传统的EDC/NHS体系活性更高，酰胺键交联方式相比于传统醛类、环氧类交联方式没有残留活性基团。由于生物大分子的粘弹性，合理调控交联程度，可得到具有粘弹性的水凝胶。该类水凝胶可以更好地模拟体内组织，具有生物惰性，可有效抑制系内细胞粘附与免疫反应，在组织填充领域具有良好的应用前景。
附图说明
图1是不同质量浓度与DMTMM用量制得的海藻酸-壳聚糖水凝胶照片图；
图2是不同质量浓度与DMTMM用量制得的海藻酸-壳聚糖水凝胶储能模量-应变关系图；
图3是不同质量浓度与DMTMM用量制得的海藻酸-壳聚糖水凝胶损耗模量-应变关系图；
图4是不同质量浓度与DMTMM用量制得的海藻酸-壳聚糖水凝胶储能模量-角频率关系图；
图5是不同质量浓度与DMTMM用量制得的海藻酸-壳聚糖水凝胶损耗模量-角频率关系图；
图6是质量浓度为20mg/ml壳聚糖，1eqDMTMM制得的海藻酸-壳聚糖水凝胶抗细胞粘附图片；
图7是质量浓度为20mg/ml壳聚糖，2eqDMTMM制得的海藻酸-壳聚糖水凝胶抗细胞粘附图片；
图8是质量浓度为20mg/ml壳聚糖，3eqDMTMM制得的海藻酸-壳聚糖水凝胶抗细胞粘附图片；
图9是质量浓度为30mg/ml壳聚糖，1eqDMTMM制得的海藻酸-壳聚糖水凝胶抗细胞粘附图片。
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
取10mg壳聚糖(阿拉丁，脱乙酰度≥95％)加入到500μL质量百分比浓度为2％的乙酸溶液中，常温下用涡旋震荡器充分震荡5min得到质量浓度为20mg/ml的壳聚糖溶液，然后加入12.28mg海藻酸钠，保证羧基氨基比例1：1，常温下用涡旋震荡器充分震荡5min，高频超声波清洗器超声15min得到海藻酸钠-壳聚糖复合溶液。然后按照海藻酸钠物质的量等当量加入17.12mgDMTMM，常温下用涡旋震荡器充分震荡5min使DMTMM完全溶解，测得溶液PH值为5-6。
将海藻酸钠-壳聚糖复合溶液放入37℃孵育箱中恒温8h，得到海藻酸-壳聚糖复合水凝胶。
实施例2
取10mg壳聚糖(阿拉丁，脱乙酰度≥95％)加入到500μL质量百分比浓度为2％的乙酸溶液中，常温下用涡旋震荡器充分震荡5min得到质量浓度为20mg/ml的壳聚糖溶液，然后加入12.28mg海藻酸钠，保证羧基氨基比例1：1，常温下用涡旋震荡器充分震荡5min，高频超声波清洗器超声15min得到海藻酸钠-壳聚糖复合溶液。然后按照海藻酸钠物质的量的2倍当量加入34.24mgDMTMM，常温下用涡旋震荡器充分震荡5min使DMTMM完全溶解，测得溶液PH值为5-6。
将海藻酸钠-壳聚糖复合溶液放入37℃孵育箱中恒温8h，得到海藻酸-壳聚糖复合水凝胶。
实施例3
取10mg壳聚糖(阿拉丁，脱乙酰度≥95％)加入到500μL质量百分比浓度为2％的乙酸溶液中，常温下用涡旋震荡器充分震荡5min得到质量浓度为20mg/ml的壳聚糖溶液，然后加入12.28mg海藻酸钠，保证羧基氨基比例1：1，常温下用涡旋震荡器充分震荡5min，高频超声波清洗器超声15min得到海藻酸钠-壳聚糖复合溶液。然后按照海藻酸钠物质的量的3倍当量加入51.36mgDMTMM，常温下用涡旋震荡器充分震荡5min使DMTMM完全溶解，测得溶液PH值为5-6。
将海藻酸钠-壳聚糖复合溶液放入37℃孵育箱中恒温8h，得到海藻酸-壳聚糖复合水凝胶。
实施例4
取15mg壳聚糖(阿拉丁，脱乙酰度≥95％)加入到500μL质量百分比浓度为2％的乙酸溶液中，常温下用涡旋震荡器充分震荡10min得到质量浓度为30mg/ml 的壳聚糖溶液，然后加入18.42mg海藻酸钠，保证羧基氨基比例1：1，常温下用涡旋震荡器充分震荡10min，高频超声波清洗器超声20min得到海藻酸钠-壳聚糖复合溶液。然后按照海藻酸钠物质的量的等当量加入25.68mgDMTMM，常温下用涡旋震荡器充分震荡5min使DMTMM完全溶解，测得溶液PH值为5-6。
将海藻酸钠-壳聚糖复合溶液放入37℃孵育箱中恒温8h，得到海藻酸-壳聚糖复合水凝胶。
对比实施例
取5mg壳聚糖(阿拉丁，脱乙酰度≥95％)加入到500μL质量百分比浓度为2％的乙酸溶液中，常温下用涡旋震荡器充分震荡5min得到质量浓度为10mg/ml的壳聚糖溶液，然后加入6.14mg海藻酸钠，保证羧基氨基比例1：1，常温下用涡旋震荡器充分震荡5min，高频超声波清洗器超声10min得到海藻酸钠-壳聚糖复合溶液。然后按照海藻酸钠物质的量等当量加入8.56mgDMTMM，常温下用涡旋震荡器充分震荡5min使DMTMM完全溶解，测得溶液PH值为5-6。
将海藻酸钠-壳聚糖复合溶液放入37℃孵育箱中恒温8h，无法得到海藻酸-壳聚糖复合水凝胶，反应产物为流动状态，无法进行力学性能测试。
测试例1
将上述实施例1-4以及对比实施例中所用反应容器倒置，结果如图1所示，可以看出，实施例1-4可以形成水凝胶，而对比实施例无法形成凝胶，呈流体状态。
测试例2
将上述实施例1-4中制得的海藻酸-壳聚糖复合水凝胶放置于DHR流变仪，进行应变扫描，使应变从0.1％到800％，得到不同质量浓度与DMTMM用量下储能模量与应变的关系，结果如图2所示，可以看出，随着壳聚糖与海藻酸钠质量浓度的增加，水凝胶储能模量增加，弹性增加，而水凝胶储能模量与DMTMM用量关系不大，故可以通过调节壳聚糖与海藻酸钠质量浓度得到不同储能模量的海藻酸-壳聚糖复合凝胶。此测试例中，储能模量范围为1-1000Pa。
测试例3
将上述实施例1-4中制得的海藻酸-壳聚糖复合水凝胶放置于DHR流变仪，进行应变扫描，使应变从0.1％到800％，得到不同质量浓度与DMTMM用量下损耗模量与应变的关系，结果如图3所示，可以看出，随着壳聚糖与海藻酸钠质量浓度的增加，水凝胶损耗模量增加，粘性增加，而水凝胶损耗模量与DMTMM用量关系不大，故可以通过调节壳聚糖与海藻酸钠质量浓度得到不同损耗模量的海藻酸-壳聚糖复合凝胶。此测试例中，损耗模量范围为10-1000Pa。
测试例4
将上述实施例1-4中制得的海藻酸-壳聚糖复合水凝胶放置于DHR流变仪，进行频率扫描，使角频率从0.1rad/s到100rad/s，得到不同质量浓度与DMTMM 用量下储能模量与角频率的关系，结果如图4所示，可以看出，随着壳聚糖与海藻酸钠质量浓度的增加，水凝胶损耗模量增加，粘性增加，而水凝胶储能模量与 DMTMM用量关系不大，故可以通过调节壳聚糖与海藻酸钠质量浓度得到不同储能模量的海藻酸-壳聚糖复合凝胶，且储能模量随频率扫描一直上升，说明水凝胶存在一定粘性，同时具有弹性性质。材料具备粘弹性，比纯弹性材料更好地模拟体内组织的机械性能。此测试例中，储能模量范围为10-10000Pa。
测试例5
将上述实施例1-4中制得的海藻酸-壳聚糖复合水凝胶放置于DHR流变仪，进行频率扫描，使角频率从0.1rad/s到100rad/s，得到不同质量浓度与DMTMM 用量下损耗模量与应变的关系，结果如图5所示，可以看出，随着壳聚糖与海藻酸钠质量浓度的增加，水凝胶损耗模量增加，粘性增加，而水凝胶损耗模量与 DMTMM用量关系不大，故可以通过调节壳聚糖与海藻酸钠质量浓度得到不同损耗模量的海藻酸-壳聚糖复合凝胶，且损耗模量随频率扫描一直上升，说明水凝胶存在一定粘性，同时具有弹性性质。材料具备粘弹性，比纯弹性材料更好地模拟体内组织的机械性能。此测试例中，损耗模量范围为10-10000Pa。
测试例6
在实施例1制得的海藻酸-壳聚糖复合水凝胶上面进行细胞培养，24h后采用免疫荧光显微镜观察细胞形态及粘附铺展情况。结果如图6所示，可以看出，细胞在水凝胶上未能粘附与铺展，说明所述的海藻酸-壳聚糖复合水凝胶能够抵抗细胞粘附，具有生物惰性，也即不造成细胞粘附等非特异性生物粘附，即可避免激活免疫排异系统。
测试例7
在实施例2上制得的海藻酸-壳聚糖复合水凝胶上面进行细胞培养，24h后采用免疫荧光显微镜观察细胞形态及粘附铺展情况。结果如图7所示，可以看出，细胞在水凝胶上未能粘附与铺展，说明所述的海藻酸-壳聚糖复合水凝胶能够抵抗细胞粘附，具有生物惰性，也即不造成细胞粘附等非特异性生物粘附，即可避免激活免疫排异系统。
测试例8
在实施例3上制得的海藻酸-壳聚糖复合水凝胶上面进行细胞培养，24h后采用免疫荧光显微镜观察细胞形态及粘附铺展情况。结果如图8所示，可以看出，细胞在水凝胶上未能粘附与铺展，说明所述的海藻酸-壳聚糖复合水凝胶能够抵抗细胞粘附，具有生物惰性，也即不造成细胞粘附等非特异性生物粘附，即可避免激活免疫排异系统。
测试例9
在实施例4上制得的海藻酸-壳聚糖复合水凝胶上面进行细胞培养，24h后采用免疫荧光显微镜观察细胞形态及粘附铺展情况。结果如图9所示，可以看出，细胞在水凝胶上未能粘附与铺展，说明所述的海藻酸-壳聚糖复合水凝胶能够抵抗细胞粘附，具有生物惰性，也即不造成细胞粘附等非特异性生物粘附，即可避免激活免疫排异系统。
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不受上述实施例的限制，基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种具有粘弹性的海藻酸-壳聚糖生物惰性水凝胶，其特征在于：
所述的海藻酸-壳聚糖生物惰性复合水凝胶由壳聚糖与海藻酸钠交联合成，4-(4,6-二甲氧基三嗪-2-基)-4-甲基吗啉盐酸盐(DMTMM)作为交联剂；
制备方法包括如下步骤：
(1)在乙酸溶液中溶解海藻酸钠制得海藻酸钠溶液；
(2)在步骤(1)中制得的海藻酸钠溶液中加入壳聚糖制得海藻酸钠-壳聚糖复合物溶液，保证羧基氨基比例1：1；
(3)在步骤(2)中制得的海藻酸钠-壳聚糖复合物溶液中加入DMTMM，使海藻酸钠和壳聚糖充分交联，在一定温度与一定反应时间条件下制得所述的海藻酸-壳聚糖复合水凝胶。
2.根据权利要求1所述的海藻酸-壳聚糖生物惰性复合水凝胶，其特征在于：步骤(1)所述的乙酸溶液质量浓度为5-100mg/mL。
3.根据权利要求1所述的海藻酸-壳聚糖生物惰性复合水凝胶，其特征在于：步骤(1)所述的海藻酸钠溶液质量浓度为5-100mg/mL。
4.根据权利要求1所述的海藻酸-壳聚糖生物惰性复合水凝胶，其特征在于：步骤(2)所述的壳聚糖氨基的量与海藻酸钠羧基的量之比为1:1。
5.根据权利要求1所述的海藻酸-壳聚糖生物惰性复合水凝胶，其特征在于：步骤(2)所述的海藻酸钠-壳聚糖复合物溶液pH值为5-9。
6.根据权利要求1所述的海藻酸-壳聚糖生物惰性复合水凝胶，其特征在于：步骤(3)所述的DMTMM物质的量与海藻酸钠物质的量之比为1-5:1。
7.根据权利要求1所述的海藻酸-壳聚糖生物惰性复合水凝胶，其特征在于：步骤(3)所述的海藻酸钠-壳聚糖充分交联的方式为酰胺键交联。
8.根据权利要求1所述的海藻酸-壳聚糖生物惰性复合水凝胶，其特征在于：储能模量1-10000Pa范围，损耗模量1-10000Pa范围。
9.根据权利要求1所述的海藻酸-壳聚糖生物惰性复合水凝胶，其特征在于：所述的海藻酸-壳聚糖生物惰性复合水凝胶具有生物惰性，抵抗细胞粘附。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210142188.8A CN114539636A (zh) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 一种具有粘弹性的海藻酸-壳聚糖生物惰性水凝胶 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210142188.8A CN114539636A (zh) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 一种具有粘弹性的海藻酸-壳聚糖生物惰性水凝胶 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114539636A true CN114539636A (zh) | 2022-05-27 |
Family
ID=81675420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210142188.8A Pending CN114539636A (zh) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 一种具有粘弹性的海藻酸-壳聚糖生物惰性水凝胶 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114539636A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103638562A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-19 | 上海大学 | 软骨组织工程支架材料及其制备方法 |
| CN105713211A (zh) * | 2014-12-02 | 2016-06-29 | 上海其胜生物制剂有限公司 | 一种新型皮肤填充剂的制备方法 |
| CN106390185A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-02-15 | 上海其胜生物制剂有限公司 | 一种生物仿生型组织粘合剂的制备方法 |
| CN107753421A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-03-06 | 天津大学 | 一种抗生物粘附聚电解质水凝胶及制备方法及应用 |
| CN109503864A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-03-22 | 上海其胜生物制剂有限公司 | 一类具有内聚增强特性的可注射水凝胶的制备方法 |
| US20200262939A1 (en) * | 2017-11-15 | 2020-08-20 | Zhongshan Guanghe Medical Technology Co., Ltd. | Photo-coupled synergistically crosslinked hydrogel material and its composition, preparation method, use, product, and preparation kit |
| CN112500544A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-03-16 | 西安交通大学 | 一种壳聚糖/海藻酸钠复合水凝胶的制备方法 |
| TW202128127A (zh) * | 2019-12-02 | 2021-08-01 | 瑞士商葛德瑪控股公司 | 高分子量美容組合物 |
-
2022
- 2022-02-16 CN CN202210142188.8A patent/CN114539636A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103638562A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-19 | 上海大学 | 软骨组织工程支架材料及其制备方法 |
| CN105713211A (zh) * | 2014-12-02 | 2016-06-29 | 上海其胜生物制剂有限公司 | 一种新型皮肤填充剂的制备方法 |
| CN106390185A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-02-15 | 上海其胜生物制剂有限公司 | 一种生物仿生型组织粘合剂的制备方法 |
| CN107753421A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-03-06 | 天津大学 | 一种抗生物粘附聚电解质水凝胶及制备方法及应用 |
| US20200262939A1 (en) * | 2017-11-15 | 2020-08-20 | Zhongshan Guanghe Medical Technology Co., Ltd. | Photo-coupled synergistically crosslinked hydrogel material and its composition, preparation method, use, product, and preparation kit |
| CN109503864A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-03-22 | 上海其胜生物制剂有限公司 | 一类具有内聚增强特性的可注射水凝胶的制备方法 |
| TW202128127A (zh) * | 2019-12-02 | 2021-08-01 | 瑞士商葛德瑪控股公司 | 高分子量美容組合物 |
| CN112500544A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-03-16 | 西安交通大学 | 一种壳聚糖/海藻酸钠复合水凝胶的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ANNA GOLUNOVA等: "Direct and Indirect Biomimetic Peptide Modification of Alginate: Efficiency, Side Reactions, and Cell Response", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10294335B2 (en) | Preparation method, product and application of non-free radical photo-crosslinked hydrogel material | |
| CN101921481B (zh) | 透明质酸和聚天门冬氨酸原位交联型凝胶及其制备方法 | |
| JP7504473B2 (ja) | 多様な湿潤表面用の生体から着想を得た分解性の強靭な接着剤 | |
| CN106947094A (zh) | 一种pH敏感自修复水凝胶及其制备方法 | |
| CN112341640B (zh) | 一种生物基自修复水凝胶及其制备方法和应用 | |
| CN108530651A (zh) | pH敏感、可自愈、可细胞黏附医用水凝胶及其制备方法 | |
| CN110522948A (zh) | 可注射水凝胶及其制备方法和应用 | |
| EP1836227A2 (en) | Biodegradable, super absorbent polymer hydrogels and a method for their preparation | |
| Yu et al. | A hydrogen bonds-crosslinked hydrogels with self-healing and adhesive properties for hemostatic | |
| CN110845743B (zh) | 基于四重氢键的聚氨基酸基自愈合水凝胶及其制备方法 | |
| CN111253629B (zh) | 一种凝胶、其成套原料及应用 | |
| CN110790951A (zh) | 一种原位交联的γ-聚谷氨酸水凝胶及其制备方法和应用 | |
| CN115554462A (zh) | 一种抗溶胀的可注射水凝胶粘接剂及其制备方法 | |
| CN114539636A (zh) | 一种具有粘弹性的海藻酸-壳聚糖生物惰性水凝胶 | |
| CN112494710B (zh) | 一种转谷氨酰胺酶促交联的双网络粘合剂及其制备方法 | |
| CN1898315A (zh) | 半互穿聚合物网络组合物 | |
| CN110448727B (zh) | 一种粘性水凝胶材料、免缝合人工神经导管及其制备方法 | |
| CN109734937B (zh) | Va@plga-cs-ha/ohpmc-ha抗菌可注射水凝胶的制备方法 | |
| Liu et al. | An injectable and self‐healing novel chitosan hydrogel with low adamantane substitution degree | |
| CN107955194A (zh) | 高质量交联透明质酸钠凝胶的制备方法 | |
| CN115382004A (zh) | 骨组织粘合水凝胶、其制备方法及在牵张成骨术中的应用 | |
| Zhang et al. | Eggshell membrane powder reinforces adhesive polysaccharide hydrogels for wound repair | |
| JP4815710B2 (ja) | 吸水性材料、及びそれを用いてなる血液吸収用物品 | |
| Zhang et al. | Effect of adipic dihydrazide modification on the performance of collagen/hyaluronic acid scaffold | |
| CN109010912A (zh) | 一种改性的玻尿酸可注射填充材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220527 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |