[发明专利]一种用聚天门冬氨酸衍生物制备可注射原位凝胶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用聚天门冬氨酸衍生物制备可注射原位凝胶的方法。

背景技术

水凝胶是具有三维网络结构的聚合物，它含水量高、柔软、具有橡胶般 的粘弹性，近年来在生物和医学领域受到广泛的关注。其中，关于可注射原 位凝胶化材料在医学上的应用研究越来越多，这种凝胶可作为栓塞材料、药 物控释载体、组织工程支架材料等，原位凝胶化体系在注射前保持溶液状态， 可直接注射于目标位置，发生原位交联。形成的凝胶与目标位置形状完全吻 合。由于可采用注射方式植入，最大程度的减小了操作过程的的伤害性。

白明胶、胶原质、壳聚糖等都可用来制备可注射原位凝胶化材料。这些 天然高分子虽然具有良好的生物相容性，但其形成的凝胶多为依靠离子键、 静电作用力或疏水作用力等形成的物理凝胶，在人体环境中不稳定，大大限 制了其应用。聚天门冬氨酸(PASP)作为一种合成高分子，是一种氨基酸的 聚合物，具有良好的生物相容性和生物降解性，广泛应用于医用材料的制备。 并且可以对它进行进一步改性，得到更加稳定、且降解过程可控的原位化学 交联凝胶。Gaetano Giammona等人制备了PASP的衍生物聚2-羟乙基-天冬酰 胺(PHEA)，PHEA具有良好的生物相容性、生物降解性和水溶性，常作为 生物医学和药物支架材料载体材料，再对PHEA进行改性，制备光交联的PASP 衍生物水凝胶，具有良好的药物控释和生物相容性。但由于采用光交联方式， 不适用于可注射原位凝胶化体系。鉴于此，我们设想利用PASP制备一种可注 射的原位凝胶化材料，以期可以应用做栓塞材料、药物控释载体、组织工程 支架材料等。

发明内容

本发明的目的是提供一种用聚天门冬氨酸衍生物制备可注射原位凝胶的 方法。

本发明的一种用聚天门冬氨酸衍生物制备可注射原位凝胶的方法，包括 以下步骤：

第一步，参照Gaetano Giammona报道方法，制备PHEA，具体步骤如下： 将聚琥珀酰亚胺(PSI)溶于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，质量百分比浓度为 9％，PSI的重复单元的分子量为97g/mol。然后加入乙醇胺反应48h，乙醇胺 (MEA)与PSI单环摩尔比为1，反应温度40℃。反应结束后，用丙酮沉淀、 离心，得粗品，再溶解于蒸馏水中，超滤后，真空干燥得PHEA。

第二步，将PHEA溶解于DMF中，质量百分比浓度为3.8-7.4％，通N₂15-20min，PHEA的重复单元的分子量为158g/mol，然后加入三乙胺作为缚酸 剂，三乙胺与PHEA重复单元摩尔比为1-3，冰浴中滴加酰氯的DMF溶液， 酰氯基团与PHEA重复单元的摩尔比为1-3，滴加完毕，在室温下搅拌反应 4-24h；反应结束后抽滤，除去不溶的三乙胺盐酸盐，滤液用正丁醇沉淀，再 用丙酮洗涤，离心得到固体物质，该固体物质溶于去离子水后超滤，超滤后 冷冻干燥即得可聚合的聚天门冬氨酸酰氯衍生物；

第三步，将聚天门冬氨酸酰氯衍生物溶解于含有交联剂的溶液中，聚天 门冬氨酸酰氯衍生物的质量百分比浓度为5％-30％；然后加入氧化还原引发体 系过硫酸铵(APS)和四甲基乙二胺(TEMED)，APS和TEMED的摩尔比 为1∶1；配置成预凝胶溶液；此预凝胶溶液中，APS和TEMED浓度均分别 为5mM-30mM，20℃-45℃下进行凝胶化。

该制备方法中，所述酰氯为丙烯酰氯(AC)、甲基丙烯酰氯(MAc)或 肉桂酰氯(CC)。所述的交联剂为甲叉双丙烯酰胺(BIS)、聚乙二醇-400- 双丙烯酸酯(PEGDA)或聚乙二醇-400-二甲基丙烯酸酯(PEGDMA)，且预 凝胶溶液中，交联剂的质量百分比浓度为0.15％-3.10％。