[发明专利]一种可注射抗压裂可降解超分子水凝胶的制备方法

说明书

本发明属于高分子水凝胶技术领域，具体涉及一种可注射抗压裂可降解超分子水凝胶的制备方法，对天然多糖进行甲基丙烯酸酐及磷酸或膦酸改性，复合含金属粒子形成超分子结合，制备可注射抗压裂可降解水凝胶。本发明得到的水凝胶具有抗压裂性能，压缩到一定程度(压缩应变大于85％)而不发生碎裂，且在水溶液中浸泡一段时间后可恢复至接近初始的高度。

技术领域

本发明属于高分子水凝胶技术领域，具体涉及一种可注射抗压裂可降解超分子水凝胶的制备方法。

背景技术

天然多糖水凝胶由于具有良好的生物安全性、生物相容性、可降解性、仿细胞外基质结构等特性，在活性物质及活细胞递送，物质交换、组织修复等方面优势明显，被广泛用于组织修复材料研究。赋予天然多糖水凝胶可注射性将使其具备微创植入及精确填充等特点，便于手术植入减少手术创面降低感染风险等。

目前，可注射水凝胶的制备方法主要是在高分子(或天然多糖)中引入物理或化学交联反应，常见交联反应有：非共价超分子结合，包括氢键、金属配体结合、主客体相互作用、亲水作用、π-π作用或范德华作用等；其他交联反应，如点击化学、酶交联、动态共价结合等，或由于环境变化，如温度、pH值、离子浓度等刺激引起的交联反应。

但在实际临床应用中，可注射水凝胶植入后不可避免受到周围组织压迫，应维持一段时间结构和性能稳定，以保证活性物质稳定释放诱导组织再生，因此，具备一定抗压裂性(压缩到一定程度不发生碎裂)的可注射水凝胶将具有良好的应用前景。而可注射水凝胶植入缺损部位实现组织再生功能后应缓慢降解，为新生组织及血管长入提供空间。

现有技术中，天然多糖可注射水凝胶中，海藻酸钠与钙离子结合可形成可注射水凝胶，明胶水溶液在温度变化过程中可形成水凝胶。此外，在近期的研究中，可通过在天然多糖中复合其他物质，如β甘油磷酸，或对天然多糖或其复合物进行功能化改性引入物理或化学交联反应可制备可注射水凝胶。但这些天然多糖可注射水凝胶中极少有报道通过简单、温和的方法制备可注射抗压裂可降解天然多糖水凝胶，使植入后的一段时间内维持结构和性能稳定，保证活性物质稳定释放诱导组织再生后缓慢降解为组织长入提供空间。

近期，有报道以结冷胶为原料，通过一定的交联反应制备了具有抗压裂水凝胶，该水凝胶在压缩过程中逐渐失去水分，压缩应变达到80％以上不发生碎裂，压缩后可吸水恢复至接近初始的高度，其中结冷胶中大量功能团相互作用是该水凝胶具备抗压裂性的主要原因，但该水凝胶不具备可注射性，且不能通过简单、温和的方法制得。此外，还有研究报道了兼具组织修复及抗压裂功能的水凝胶，但这些水凝胶通常含有不可降解成分，或需在一定条件下引发聚合，如紫外光或其他氧化剂引发。而极少有技术通过简单、温和的方法制备可注射抗压裂全可降解型天然多糖水凝胶。

发明内容

现有天然多糖可注射水凝胶力学性能不足(如不具备抗压裂性)，使其在植入后难以维持一段时间结构和性能稳定，虽近期也有研究报道了兼具组织修复及抗压裂功能的水凝胶，但难以通过简单温和的方法制备可注射抗压裂全可降解型天然多糖水凝胶。

针对上述缺点，本发明提供一种可注射抗压裂可降解超分子水凝胶的制备方法，对天然多糖进行多功能团改性，复合含金属粒子形成超分子结合，使该水凝胶具备可注射性，同时，由于天然多糖中多功能团相互作用，如氢键、亲疏水作用、静电作用、范德华作用等及超分子结合等特点使该水凝胶具有抗压裂性能，压缩到一定程度(压缩应变大于85％)而不发生碎裂，且在水溶液中浸泡一段时间后可恢复至接近初始的高度。

本发明提供了一种可注射抗压裂可降解超分子水凝胶的制备方法，对天然多糖进行甲基丙烯酸酐及磷酸或膦酸改性，复合含金属粒子形成超分子结合，制备可注射抗压裂可降解水凝胶。

上述可注射抗压裂可降解超分子水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)将天然多糖在溶剂中溶解后，加入甲基丙烯酸酐，室温下反应得到混合物A；