[发明专利]一种双网络水凝胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，尤其涉及一种双网络水凝胶的制备方法。

背景技术

胶原蛋白(Collagen)是人体的一种非常重要的蛋白质，主要存在于结缔组织中。它具有很强的伸张能力，是韧带和肌键的主要成份，胶原蛋白还是细胞外基质的主要组成成分。它使皮肤保持弹性，而胶原蛋白的老化，则使皮肤出现皱纹。胶原蛋白亦是眼睛角膜的主要成份，但以结晶形式组成。胶原蛋白可以用于制备胶原蛋白水凝胶，而纯胶原蛋白水凝胶的力学性能差，降解快，需要改善其性能。聚乙烯醇(PVA)是一种安全无毒的高分子材料，具有较好的成膜性，制备成PVA水凝胶后，力学性能优异，用于体内药物载体时，不经过降解和吸收可以直接排出体外。用作体外医药用材料时，PVA可以经生物降解。

而传统的双网络水凝胶的制备方法通常要使用化学合成类交联剂，而这类交联剂本身具有相对较高的细胞毒性，导致该水凝胶在接触人体后，影响组织的正常生长。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种不需要使用交联剂，没有毒性的双网络水凝胶的制备方法。

一种双网络水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

将鱼源胶原蛋白冻干海绵用0.5％-1％醋酸溶液溶解，得到鱼源胶原蛋白原溶液；

将所述鱼源胶原蛋白原溶液与0.01-0.02mol/L的磷酸缓冲盐溶液等体积混合，得到鱼源胶原蛋白初溶液；

将所述鱼源胶原蛋白初溶液与质量百分数为5％-10％的聚乙烯醇水溶液混合，得到混合溶液；

调节所述混合溶液的pH至6.8-7.8；

在25-30℃条件下静置8-24h，使鱼源胶原蛋白自组装成单网络水凝胶，接着，将所述单网络水凝胶置于-20℃条件下冷冻8-12h，然后置于25-30℃条件下融化，重复冷冻-解冻过程至少3次，得到所述双网络水凝胶。

在其中一个实施例中，所述鱼源胶原蛋白冻干海绵采用如下方法制备：

将鱼皮脱脂后冲洗干净，在NaOH水溶液中浸泡除去非胶原成分，然后水洗至中性，接着，加入醋酸溶液和胃蛋白酶，于4-8℃搅拌提取48-72h，离心后，上清液即为酶促溶性胶原蛋白，接着往所述上清液中加入NaCl至1.5-2.4M，离心，收集沉淀，将所述沉淀溶于0.1-0.5mol/L醋酸溶液中，用Na₂HPO₄溶液透析24h后，再用0.05-0.1mol/L醋酸溶液透析1-2d，再用水透析1-2d，得到酶溶性胶原蛋白溶液，将所述酶溶性胶原蛋白溶液冷冻干燥，得到所述鱼源胶原蛋白冻干海绵。

在其中一个实施例中，所述鱼皮为罗非鱼鱼皮。

在其中一个实施例中，将鱼皮脱脂的操作为将所述鱼皮置于体积分数为10％-15％的正丁醇溶液中浸泡24h-36h进行脱脂，且体积分数为10％-15％的正丁醇溶液每隔8-12h更换一次。

在其中一个实施例中，NaOH水溶液的浓度为0.05-0.1mol/L，在NaOH水溶液中浸泡的时间为24-36h，且NaOH水溶液每隔8-12h更换一次。

在其中一个实施例中，所述质量百分数为5％-10％的聚乙烯醇水溶液采用如下方法制备：按照质量体积比为5-10g:100mL的比例，将聚乙烯醇加入水中，加热使其充分溶解，得到所述质量百分数为5％-10％的聚乙烯醇水溶液。

在其中一个实施例中，将聚乙烯醇加入水中，加热使其充分溶解的操作为：将加入了聚乙烯醇的水溶液置于60-80℃溶胀2h，接着在90-100℃使其充分溶解。

在其中一个实施例中，所述鱼源胶原蛋白初溶液与质量百分数为5-10％的聚乙烯醇水溶液的体积比为90-60：10-40。

在其中一个实施例中，所述调节所述混合溶液的pH至6.8-7.8的操作中，采用盐酸和氢氧化钠调节所述混合溶液的pH。

上述双网络水凝胶的制备方法，鱼源胶原蛋白通过在30℃条件下静置自组装成单网络水凝胶，再通过冷冻使PVA分子链之间彼此接触并以范德华力和氢键紧密结合形成物理交联点，解冻后，分子链之间位置重新变换，再次冷冻时又形成新的物理交联点，如此冷冻-解冻重复几次，从而使PVA形成二重网络，因此，上述双网络水凝胶的制备方法，通过鱼源胶原蛋白与PVA双物理交联，不需要添加交联剂，即可制备得到性能优异的双网络水凝胶，不具有毒性。

附图说明

图1为一实施方式的双网络水凝胶的制备方法的流程图。