[发明专利]琼脂糖-聚乙烯亚胺-透明质酸接枝物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明高分子材料技术领域，特别涉及一种琼脂糖-聚乙烯亚胺-透明质酸接枝物及其制备方法与应用。

背景技术

生物材料在临床医学技术水平的提高中扮演了极其重要的角色，用其制成的各种组织工程支架、人工器官、药物释放系统、医用敷料等应用几乎涉及临床的各个领域。伴随着医疗技术水平的提高，结构与性能单一的生物医学材料已不能满足医学发展的需要，设计开发新型多功能生物医学材料是当前的迫切需要。其中降解性活性组织工程支架材料和靶向药物/基因控释载体材料，是未来生物医学材料研究的重要方向。

目前作为可降解支架和控制释放体系的药物载体大多是高分子聚合物材料。可降解聚合物在一定时间内能被水解或酶解成小分子，通过生理途径代谢排出体外，因此比非降解材料更安全、更可靠，有更好的生物相容性，成为支架以及药物载体的首选材料。可降解高分子聚合物主要有天然可生物降解高分子和人工合成可降解高分子，或通过特殊的键结构结合非降解性小分子，使降解产物容易清除掉，达到降解的目的。而且通过多组分组和，可得到新型多功能材料用于生物医学,它有着单一材料无法比拟的优势。

透明质酸和琼脂糖是被广泛用于药物控释载体和组织工程支架的两种天然大分子物质，聚乙烯亚胺（PEI）广泛应用于负载基因的合成高分子。透明质酸作为生物大分子具有靶向特定细胞核组织作用，以及对细胞的刺激作用，但它的某些性质，如极易溶于水，稳定性差，容易发生降解等，大大限制了透明质酸在生物医学上的应用。因此，需要对透明质酸进行化学改性以降低水溶性，减缓在人体中的吸收速度。PEI作为阳离子聚合物，能有效捕获基因和与细胞相互作用，但它不降解以及分子量大的PEI有细胞毒性，有必要采用分子链上连接多个小分子PEI的方法达到大分子PEI的功能。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种琼脂糖-聚乙烯亚胺-透明质酸接枝物的制备方法。

本发明的另一目的在于提供由上述制备方法得到的琼脂糖-聚乙烯亚胺-透明质酸接枝物。

本发明的再一目的在于提供所述的琼脂糖-聚乙烯亚胺-透明质酸接枝物的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种琼脂糖-聚乙烯亚胺-透明质酸接枝物的制备方法，包括如下步骤：

（1）将琼脂糖按质量比0.5：99.5～5：95溶于90～95℃热水中，降温至45～60℃，加入10～30wt%过氧化氢，使琼脂糖的体积浓度为0.3～3%，45～60℃恒温反应3～15h，得到混合液；

（2）将步骤（1）的混合液于50～70℃减压浓缩，得到浓缩液；往浓缩液中加入乙醇，离心，取沉淀；将沉淀按质量百分比5～10%溶于水中，得到溶液，用无水乙醇沉淀2～3次，离心，得到降解琼脂糖沉淀；将降解琼脂糖沉淀按质量百分比5～10%溶于水中，于-20～-65℃冷冻干燥10～17h，得降解琼脂糖（AG）粉末；

（3）将步骤（2）的降解琼脂糖（AG）粉末按2～10%质量百分比溶于二甲亚砜（DMSO），加入N,N′-羰基二咪唑（CDI），N,N′-羰基二咪唑在二甲亚砜中的浓度为1～3mM，室温反应1～5小时，得到反应液；用冷乙醇沉淀反应液，取沉淀，得到AG-CDI；将AG-CDI按质量百分比3～10%溶于二甲亚砜中，得到AG-CDI溶液，4℃储存备用；将聚乙烯亚胺（PEI）按质量百分比3～10%溶于二甲亚砜，加入AG-CDI溶液，降解琼脂糖/聚乙烯亚胺质量比为1：1～1：5，冰水浴中混合后于1.5小时内加入三乙胺，于40～70℃反应5h后室温透析5～10天，-20～-65℃冷冻干燥10～17小时，得到琼脂糖接枝聚乙烯亚胺（AG-PEI）；降解琼脂糖与N,N′-羰基二咪唑的质量比为2：1～1：5；降解琼脂糖与聚乙烯亚胺的质量比为1：1～1：15；三乙胺的质量为降解琼脂糖的质量的1～5%；

（4）将步骤（3）的琼脂糖接枝聚乙烯亚胺溶于水中，配制成3～10wt%溶液，调节酸度至pH4～6，加入透明质酸（HA）和碳二亚胺-N-羟基琥珀酰亚胺（EDC-NHS），于室温、氮气保护下反应3～5h后透析5～10天，-20～-65℃冷冻干燥10～17小时，得到琼脂糖-聚乙烯亚胺-透明质酸接枝物（AG-PEI-HA）；所述的降解琼脂糖与透明质酸的质量比为1：1～1：10，降解琼脂糖与碳二亚胺-N-羟基琥珀酰亚胺的质量比为3：1～1：5；

步骤（1）中：

所述的琼脂糖的分子量为100～300kDa，优选为200kDa；

所述的琼脂糖优选按质量比3：97溶于90～95℃热水中；