本發(fā)明涉及一種生物相容性組合物及其制備方法，更加詳細而言，涉及一種能夠用于植入人體內(nèi)部或接觸皮膚的醫(yī)用、化妝品等的生物相容性組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
：植入人體內(nèi)部的醫(yī)用工具、假體等材料直接接觸血液、組織、器官等，應(yīng)具備穩(wěn)定性，這樣的材料稱作生物相容性材料。目前，為了開發(fā)生物相容性材料，正在研究多種制備方法。尤其是為了彌補現(xiàn)有所開發(fā)的生物相容性材料的個別性質(zhì)，將其交聯(lián)，從而加速開發(fā)新材料的研究。透明質(zhì)酸(hyaluronicacid)及其衍生物具有高粘度，生物相容性突出，具有完全的生物可降解性，因此用于廣泛的用途。但是透明質(zhì)酸及其衍生物容易被熱和生物酶(透明質(zhì)酸酶，hyaluronidase等)降解，喪失透明質(zhì)酸固有的性質(zhì)。植入生物體內(nèi)的假體具備快速的生物可降解性并且喪失固有性質(zhì)，不僅導致人體內(nèi)假體的植入周期縮短，還降低粘度以及彈性，從而成為假體功能下降的原因。例如，一般透明質(zhì)酸填充物在生物體內(nèi)的保持期限為六個月至一年，但是在此期限內(nèi)也容易喪失原有的粘度以及彈性，因此成為問題。結(jié)果，透明質(zhì)酸及其衍生物雖然確保了生物相容性，但是需彌補填充物等的重塑施術(shù)周期的缺點等。另外，當假體等在生物體內(nèi)降解時，降解的產(chǎn)物不能對人體產(chǎn)生惡劣影響，而是要帶來有益效果。技術(shù)實現(xiàn)要素：所要解決的技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于提供一種被熱和生物酶完全降解但是在短時期內(nèi)不容易降解且保持原有粘度和彈性的生物相容性組合物及其制備方法。技術(shù)方案本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，本發(fā)明的一實施例涉及的生物相容性組合物是β-葡聚糖(β-glucan)以及透明質(zhì)酸(hyaluronicacid)的雜化交聯(lián)(hybrid-crosslinked)物。所述β-葡聚糖可以由源于植物的β-1,3-葡聚糖、β-1,4-葡聚糖、β-1,6-葡聚糖或它們中兩種以上的混合物構(gòu)成，優(yōu)選使用在β-1,3上具有側(cè)鏈的β-1,6-葡聚糖。所述β-葡聚糖優(yōu)選分子量為30000～300000da，可以使用源于灰樹花(grifolafrondosa)菌絲體的β-葡聚糖。本發(fā)明的一實施例涉及的生物相容性組合物的制備方法包括如下步驟：(a)將分子量為30000～300000da的β-葡聚糖和透明質(zhì)酸進行混合；以及(b)添加含有環(huán)氧(epoxide)基團、表鹵代醇(epihalohydrin)基團以及二乙烯砜(divinylsulfone)基團中的至少一個的交聯(lián)劑。所述步驟(a)的β-葡聚糖以及透明質(zhì)酸可以以1:9～9:1的質(zhì)量比混合。所述步驟(b)的交聯(lián)劑可以選自1,4-丁二醇二縮水甘油醚(1,4-butandioldiglycidylether，bdde)、乙二醇二縮水甘油醚(ethyleneglycoldiglycidylether，egdge)、1-(2,3-環(huán)氧丙基)-2,3-環(huán)氧環(huán)己烷(1-(2,3-epoxypropyl)-2,3-epoxycyclohexane)、1,2-乙二醇二縮水甘油醚(1,2-ethandioldiglycidylether)以及它們的混合物中。有益效果本發(fā)明涉及的生物相容性組合物是透明質(zhì)酸以及β-葡聚糖交聯(lián)的新材料，由于對于熱量和生物酶的穩(wěn)定性高，因此能夠在人體內(nèi)保持原有形狀以及性質(zhì)，在生物體內(nèi)降解后，促進膠原合成。附圖說明圖1是本發(fā)明的一實施例涉及的在β-1,3上具有側(cè)鏈的β-1,6-葡聚糖的化學式。圖2是拍攝本發(fā)明的生物相容性組合物在生理鹽水中膨脹的狀態(tài)的圖像。圖3是拍攝通過注射針擠出本發(fā)明的生物相容性組合物的狀態(tài)的圖像。具體實施方式后述的對于本發(fā)明的詳細說明記述為能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的特定實施例，并且詳細說明，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠充分實施本發(fā)明。要理解，本發(fā)明的多種實施例雖然彼此不同，但是無需相互排斥。因此，后述的詳細說明并非旨在限定，本發(fā)明的范圍應(yīng)包括權(quán)利要求書中記載的內(nèi)容以及與其等同的所有范圍。本發(fā)明的一實施例涉及的生物相容性組合物具有β-葡聚糖以及透明質(zhì)酸被雜化交聯(lián)(hybrid-crosslinked)的形式。首先說明能夠用于制備本發(fā)明的生物相容性組合物的原料。<β-葡聚糖>能夠用于制備本發(fā)明的生物相容性的β-葡聚糖具有葡萄糖(glucose)單體通過糖苷鍵(glycosidicbond)連接的聚合物的形狀。β-葡聚糖可以源于天然的植物。例如，β-葡聚糖可以提取自蘑菇類、酵母的細胞壁、谷物類等中。只是，用于制備本發(fā)明的生物相容性組合物的β-葡聚糖可以源于天然的植物，也可以源于化學合成以及聚合。作為優(yōu)選實施例，可以從灰樹花(grifolafrondosa)菌絲體培養(yǎng)液中提取β-葡聚糖并使用，與其他蘑菇類相比，灰樹花的β-葡聚糖含量高且菌絲體培養(yǎng)周期較短。β-葡聚糖對于生物體的增強免疫效果已有報道(femsimmunologyandmedicalmicrobiology，13(1)：51-57；vetvicka，vetal，(1996))。在日本，β-葡聚糖以抗癌用醫(yī)藥品或功能性食品的形式銷售，美國fda建立了β-葡聚糖的安全標準，并證明了增強免疫力效果及其穩(wěn)定性。另外，在皮膚美容相關(guān)行業(yè)，β-葡聚糖用作化妝品原料，以提高粘彈性、保濕特性、生物相容性、膠原合成促進效果、皮膚再生以及保護效果(journalofcosmeticscience，27(5)：292)。根據(jù)葡萄糖單體的連接位置，β-葡聚糖分為β-1,3-葡聚糖、β-1,4-葡聚糖、β-1,6-葡聚糖。能夠用于本發(fā)明的β-葡聚糖包含β-1,3-葡聚糖、β-1,4-葡聚糖、β-1,6-葡聚糖或其兩種以上的混合物，還包含分別具有側(cè)鏈的β-1,3-葡聚糖、β-1,4-葡聚糖、β-1,6-葡聚糖。尤其是在所述β-葡聚糖中優(yōu)選使用在β-1,3上具有側(cè)鏈的β-1,6-葡聚糖。圖1是在β-1,3上具有側(cè)鏈的β-1,6-葡聚糖的化學式。優(yōu)選對分子量為30000～300000da的β-葡聚糖進行分餾來制備所述β-葡聚糖，以提高粘度、膨脹性、注射器擠出性。<透明質(zhì)酸(hyaluronicacid)>透明質(zhì)酸作為由氨基酸和糖醛酸構(gòu)成的多糖類的一種，是由乙酰氨基葡萄糖(n-acetylglucosamine)以及葡糖醛酸(glucuronicacid)構(gòu)成的高分子化合物。能夠用于本發(fā)明的透明質(zhì)酸具有100000～1000000da的分子量。用于本發(fā)明的實施例的透明質(zhì)酸的分子量為150000～300000da，購買并使用了sigma-aldrich公司產(chǎn)品。<生物相容性組合物>的制備本發(fā)明的生物相容性組合物的制備方法包括如下步驟：(a-1)在堿性水溶液中稀釋β-葡聚糖，制備水溶液；(a-2)將水溶液的ph調(diào)節(jié)為9～13；(a-3)在堿性條件下，添加過氧化氫并加熱，將β-葡聚糖水解為低分子β-葡聚糖(30000～300000da)；(a-4)分離低分子量的β-葡聚糖；(a-5)以1:9～9:1的質(zhì)量比混合β-葡聚糖水溶液和所述透明質(zhì)酸；(b)添加交聯(lián)劑；(c)在25℃～80℃下，交聯(lián)反應(yīng)2～8小時。具體而言，將源自天然植物的β-葡聚糖溶于堿性水溶液中后，勻化(a-1)。所述堿性水溶液包括氫氧化鈉水溶液、碳酸氫鈉水溶液、氫氧化鈣水溶液、氫氧化鋇水溶液、氫氧化鋁水溶液、氨水。優(yōu)選使用氫氧化鈉水溶液，將ph調(diào)節(jié)為9～13之間(a-2)。接著，添加0.5～1.5％(v/v)的過氧化氫后，在100℃～180℃的溫度以及1～2氣壓條件下水解10～90分鐘(a-3)。經(jīng)水解的β-葡聚糖可以具有多種分子量。利用過濾裝置，可以從經(jīng)水解的β-葡聚糖中分離分子量為30000～300000da的β-葡聚糖(a-4)。然后，將經(jīng)分離的β-葡聚糖進行凍干。將經(jīng)凍干的β-葡聚糖溶于堿性水溶液中后，勻化。接著，混合透明質(zhì)酸(a-5)。此時，優(yōu)選以1:9～9:1的質(zhì)量比混合β-葡聚糖和透明質(zhì)酸。接著，添加交聯(lián)劑(b)。所述交聯(lián)劑可以含有環(huán)氧(epoxide)基團、表鹵代醇(epihalohydrin)基團以及二乙烯砜(divinylsulfone)基團中的至少一個。例如，所述環(huán)氧基團可以選自1,4-丁二醇二縮水甘油醚(1,4-butandioldiglycidylether，bdde)、乙二醇二縮水甘油醚(ethyleneglycoldiglycidylether，egdge)、1-(2,3-環(huán)氧丙基)-2,3-環(huán)氧環(huán)己烷(1-(2,3-epoxypropyl)-2,3-epoxycyclohexane)、1,2-乙二醇二縮水甘油醚(1,2-ethandioldiglycidylether)以及它們的混合物中。優(yōu)選采用其中的1,4-丁二醇二縮水甘油醚，其穩(wěn)定性被證實，與其他交聯(lián)劑相比，炎癥或過敏反應(yīng)少，所述交聯(lián)劑的添加量可以是，添加交聯(lián)劑之前的β-葡聚糖以及透明質(zhì)酸的混合物的總體積的0.1～5.0％(v/v)。接著，在25℃～80℃下，雜化交聯(lián)反應(yīng)2～8小時(c)。完成交聯(lián)反應(yīng)時，可以利用鹽酸中和為生理ph(7.4)，洗滌，凍干。通過上述的制備方法可以制備本發(fā)明的生物相容性組合物。本發(fā)明的生物相容性組合物可以用作植入人體內(nèi)的手術(shù)用器具、假體、填充物、化妝品材料等。發(fā)明的實施方式下面，通過本發(fā)明的實施例進一步詳細說明本發(fā)明的生物相容性組合物的制備方法，另一方面，本發(fā)明并非局限于這些實施例。<實施例>1、β-葡聚糖水溶液的制造以及水解獲取了從灰樹花(grifolafrondosa)提取的β-葡聚糖。所述β-葡聚糖是在β-1,3上具有側(cè)鏈的β-1,6-葡聚糖。將20g的所述β-葡聚糖粉末溶于100ml的1.0％的氫氧化鈉溶液中，勻化至得到透明的溶液后，添加了1.0％(v/v)的過氧化氫。然后，在121℃下，對β-葡聚糖進行60分鐘的高溫高壓(121℃，1.2氣壓)處理，使其水解。利用超濾裝置，按照不同的分子量分餾經(jīng)水解的β-葡聚糖后，凍干，將其結(jié)果示于表1中。表1[表1]分子量水解前水解后300000da以上18.9g4.2g100000da～300000da-2.6g30000da～100000da-6.2g損失(g)1.1g7.0g2、雜化交聯(lián)組合物的制備將4g的30000～300000da的低分子β-葡聚糖粉末溶于100ml的1.0％的氫氧化鈉溶液中，勻化至得到透明的溶液。制備4.0％(w/v)的透明質(zhì)酸水溶液后，將其添加到低分子β-葡聚糖水溶液中，通過攪拌使其均勻混合。添加相對于所獲得的β-葡聚糖以及透明質(zhì)酸混合物總體積為0.3％(v/v)的bdde(1,4-butandioldiglycidylether：1,4-丁二醇二縮水甘油醚)后，在60℃下，交聯(lián)反應(yīng)6小時。交聯(lián)反應(yīng)結(jié)束后，添加5n鹽酸(hcl)，將ph中和為生理ph(7.4)。用乙醇洗滌經(jīng)制備的雜化交聯(lián)組合物3～4次后，凍干而得。<實驗例1-膨脹度>在表2中示出了對于在實施例制備的生物相容性組合物(實施例)的膨脹度以及對于未交聯(lián)透明質(zhì)酸的低分子量的β-葡聚糖(比較例)的膨脹度的測定結(jié)果。利用下面的公式，計算了經(jīng)實施例的凍干后測定生物相容性組合物的重量(干重，wd)以及在生理鹽水中膨脹24小時后去除表面的水分并進行測定的重量(膨脹重量，ws)。[膨脹度＝(ws-wd)/wd]表2[表2]區(qū)分膨脹重量(ws)干重(wd)膨脹度(ws-wd)/wd比較例-0.34g溶解(無法測定)實施例8.18g0.34g23.06圖2是拍攝生物相容性組合物在實驗例1的生理鹽水中膨脹的狀態(tài)的圖像。<實驗例2-注射器擠出性>為了測定實驗例1中經(jīng)膨脹的生物相容性組合物的被擠出的力，填充到1cc注射器后，通過27g×1/2"注射針測定了組合物是否被擠出。圖3是拍攝通過注射針擠出本發(fā)明的生物相容性組合物的狀態(tài)的圖像。如圖3所示，通過27g注射針容易擠出本發(fā)明涉及的30000～300000da的低分子β-葡聚糖以及透明質(zhì)酸的雜化交聯(lián)組合物，另外表現(xiàn)出了優(yōu)秀的粘彈性。<實驗例3-對于熱的穩(wěn)定性>為了比較測定本發(fā)明的生物相容性組合物(實施例)以及商用交聯(lián)透明質(zhì)酸(比較例)對于熱降解的穩(wěn)定性，在121℃下高溫高壓處理60分鐘，比較了滅菌前和滅菌后的各粘度。用brookfield粘度計(brookfieldrheometer)測定粘度，并將其結(jié)果示于表3中。利用從sigma-aldrich公司購買的分子量為150000～300000da的透明質(zhì)酸，制備4.0％(w/v)的透明質(zhì)酸水溶液后，添加相對于透明質(zhì)酸水溶液總體積為0.3％(v/v)的bdde(1,4-butandioldiglycidylether：1,4-丁二醇二縮水甘油醚)后，在60℃下，交聯(lián)反應(yīng)6小時，制備了比較例的交聯(lián)透明質(zhì)酸。表3[表3]區(qū)分滅菌前粘度(cp)滅菌后粘度(cp)粘度減小比較例94264531.5％實施例3164281211.1％如所述表3所示，與比較例相比，本發(fā)明的生物相容性組合物對于熱降解的穩(wěn)定性突出。<實驗例4-對于酶降解的穩(wěn)定性>比較調(diào)查了1.0％透明質(zhì)酸水溶液(比較例)以及生物相容性組合物(實施例)的耐透明質(zhì)酸酶(hyaluronidase)的穩(wěn)定性。在實施例和比較例中分別添加1500iu的透明質(zhì)酸酶，在37℃下反應(yīng)30分鐘后，用brookfield粘度計(brookfieldrheometer)測定粘度，并將其測定結(jié)果示于表4中。表4[表4]如所述表4所示，與比較例相比，本發(fā)明的生物相容性組合物對于生物體內(nèi)酶降解的穩(wěn)定性更加突出。實用性本發(fā)明涉及生物相容性組合物的制備方法以及通過該方法制備的生物相容性組合物，可以用作人體植入用假體、填充物等的醫(yī)用以及化妝品用材料。當前第1頁12