羧基化普魯蘭多糖可注射水凝膠及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水凝膠，具體涉及一種羧基化普魯蘭多糖可注射水凝膠及其制備方法。
【背景技術】
[0002]無毒、轉染效率高、良好的生物相容性和抗降解性能等特性是皮膚缺損修復構建的關鍵因素。近來，有細菌發(fā)酵生產的多糖混合制備的聚合物有利的物理化學特性和簡單的生物降解性，結構單元是規(guī)則有序的直鏈或支鏈組成的，因此逐漸受到人們的關注。普魯蘭多糖是由短梗霉菌發(fā)酵生產的，結構單元是由α (1 — 4)糖苷鍵連接麥芽三糖，麥芽三糖之間由α (I —6)糖苷鍵連接。目前普魯蘭多糖主要應用于食品、醫(yī)藥以及一些工業(yè)領域。羧基化的普魯蘭多糖是通過發(fā)酵的方式對普魯蘭多糖改性，同樣結構單元是由α (I —4)糖苷鍵連接麥芽三糖，麥芽三糖之間由α (I — 6)糖苷鍵連接，在麥芽三糖的C6位連接一個羧甲基，這種結構具有柔韌性、增加了溶解度和粘附性。有人研宄報道:透明質酸與1，
4-丁二醇二縮水甘油醚交聯(lián)制備的水凝膠很受人們的關注，但是該水凝膠的膨脹程度比較大、水凝膠的孔徑大、細胞粘附困難等。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種羧基化普魯蘭多糖可注射水凝膠及其制備方法，采用化學交聯(lián)方法制備更具可降解性、生物相容性、安全性更高的皮膚填充材料和植入支架材料。
[0004]發(fā)明人選用羧基化的普魯蘭多糖代替透明質酸，羧基化的普魯蘭多糖是通過發(fā)酵生產的，價格比透明質酸廉價很多，制備出的水凝膠膨脹度不大、孔徑比較均勻、降解時間和粘附特性等都表達良好。很多交聯(lián)劑也有報道，比如，二甲基辛二亞酰胺化物、乙二醛、京尼平和碳化二亞胺鹽酸化物等，但是1，4_ 丁二醇二縮水甘油醚一直備受人們的青睞，也是由FDA/EMEA規(guī)章認證的。因此，本發(fā)明選用普魯蘭多糖改性的羧基化普魯蘭多糖與交聯(lián)劑BDDE交聯(lián)制備可注射的水凝膠，分析新型的水凝膠的物理化學、生物學和細胞學方面的評價。
[0005]本發(fā)明的實現(xiàn)過程如下:
一種羧基化普魯蘭多糖可注射水凝膠的制備方法，包括以下步驟:
(1)將羧基化普魯蘭多糖溶于去離子水中，得到質量體積分數為100?500mg/mL的羧基化普魯蘭多糖溶液，溫度控制為20?27°C ；
(2)加入質量分數為5?15%的交聯(lián)劑1，4-丁二醇二縮水甘油醚攪拌均勻，控制溫度為25?30°C，其中羧基化普魯蘭多糖與交聯(lián)劑的質量比為100?1000:1?20 ;
(3)將反應液在45?55°C反應3?6h制得水凝膠；
(4)制得的水凝膠相繼用無熱原水和磷酸鹽緩沖溶液浸洗2?6天，用制粒機制成可注射的顆粒。
[0006]上述羧基化普魯蘭多糖為出芽短梗霉分泌的水溶性胞外中性多糖，其分子量為530000g/molο
[0007]上述磷酸鹽緩沖溶液的pH為7.4。
[0008]上述羧基化普魯蘭多糖可注射水凝膠的制備方法，具體制備過程為:
(1)將羧基化普魯蘭多糖粉末溶于去離子水中，得到質量體積分數為100?500mg/mL的羧基化普魯蘭多糖溶液5mL，反應溫度控制為20?27°C，在攪拌條件下反應0.5?Ih ;
(2)加入0.05?0.3mL、質量分數為5?15%的交聯(lián)劑溶液，反應溫度控制為25?30°C，在攪拌條件下反應0.1?0.6h ;
(3)將反應液放于50°C恒溫水浴鍋中3h?6h，制得水凝膠；
(4)制得的水凝膠相繼用無熱原水和磷酸鹽緩沖溶液浸洗2?6天，用制粒機制成可注射的顆粒。
[0009]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
本發(fā)明所涉及的一種羧基化普魯蘭多糖可注射水凝膠，是將羧基化的普魯蘭多糖和1，4- 丁二醇二縮水甘油醚(BDDE)結合起來制成的皮膚填充材料。羧基化的普魯蘭多糖為由出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)分泌的水溶性胞外中性多糖，采用化學交聯(lián)方法制成，羧基化的普魯蘭多糖中兩個相鄰的羥基與BDDE的兩端的環(huán)氧基對接，形成一個對接聚合物。聚合物在50°C下反應形成類似于果凍狀的水凝膠，可通過制粒機制成不同粒徑的毫米級的顆粒，用于可注射性水凝膠使用，具有穩(wěn)定性高、生物學性能良好、可避免外科手術的創(chuàng)傷的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0010]圖1為羧基化普魯蘭多糖水凝膠(PCB)的紅外光譜圖；
圖2為羧基化普魯蘭多糖水凝膠的樣品圖；
圖3為羧基化普魯蘭多糖水凝膠的掃描電鏡圖，圖中，I號為水凝膠的掃描電鏡圖(放大100倍)，2號為水凝膠的掃描電鏡圖(放大250倍)；
圖4為羧基化普魯蘭多糖水凝膠中BDDE的殘留量；
圖5為羧基化普魯蘭多糖水凝膠的抗壓實驗；
圖6為羧基化普魯蘭多糖注射于小鼠皮下后，組織與材料的炎癥反應，用透射電鏡觀察，圖中，空白對照為注射生理鹽水；PCB為羧基化普魯蘭多糖注射于小鼠皮下I周和24周的透射電鏡圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細的說明。
[0012]本發(fā)明所涉及的一種羧基化的普魯蘭多糖水凝膠，以出芽短梗霉(Aureobasidiumpullulans)分泌的水溶性胞外中性普魯蘭多糖為原料，采用1，4-丁二醇二縮水甘油醚(BDDE)交聯(lián)劑進行化學交聯(lián)，將反應液放入50°C下靜態(tài)放置3?6h，制備得到水凝膠。制備出的粗產品經過純化處理，即采用無熱原水和磷酸鹽緩沖溶液置換水凝膠中殘留的BDDE以及雜質。
[0013]原料中的羧基化的普魯蘭多糖采用的是由出芽短梗霉(Aureobasidiumpullulans)分泌的水溶性胞外中性多糖，與透明質酸相比，其具有水溶性好、反應條件溫和、穩(wěn)定性良好等顯著優(yōu)點。另外，羧基化的普魯蘭多糖本身具有良好的生物相容性和可降解性，可應用于組織工程領域。
[0014]本發(fā)明涉及的羧基化普魯蘭多糖可注射水凝膠的制備方法，由以下步驟實現(xiàn): 步驟一:將羧基化普魯蘭多糖粉末溶于去離子水中，得到質量體積分數為100?
500mg/mL的羧基化普魯蘭多糖溶液5mL，反應溫度控制為20?27°C，在攪拌條件下反應
0.5 ?Ih ;
步驟二:加入0.05?0.3mL、質量分數為5?15%的交聯(lián)劑溶液，反應溫度控制為25?30°C，在攪拌條件下反應0.1?0.6h ;
步驟三:將反應液放于50°C恒溫水浴鍋中3h?6h，制得水凝膠；
步驟四:制得的水凝膠相繼用無熱原水和磷酸鹽緩沖溶液浸洗2?6天，用制粒機制成不同粒徑的可注射的顆粒。
[0015]步驟一中，羧基化普魯蘭多糖指由出芽短梗霉分泌的水溶性胞外中性多糖，其分子量為 530000g/mol。
[0016]步驟二中，交聯(lián)劑為1，4- 丁二醇二縮水甘油醚。
[0017]步驟四中，磷酸鹽緩沖溶液的pH為7.4。
[0018]I, 4- 丁二醇二縮水甘油醚與羧基化普魯蘭多糖的分子鏈反應形成了對接聚合物，在50°C溫度下形成類似于果凍狀的