用于3D打印的多功能水凝胶的制备方法技术

用于3D打印的多功能水凝胶的制备方法，将当归和黄芪原料药材混合粉碎后用水提醇沉法提取归芪多糖；将归芪多糖粉末加入到干燥的反应釜中，然后加入乙醇，取质量为归芪多糖质量的0.4‑0.6倍的NaIO4溶于200ml水中，加入到反应体系中，在避光的状态下反应8h；再加入乙二醇，向反应体系中加入体积约2倍于前述反应体系的无水乙醇，搅拌10min后抽滤，然后用截留分子量为3500的透析袋透析72h，50℃下干燥12小时，即得氧化的归芪多糖；称取氧化归芪多糖质量，按质量体积比1:20溶于蒸馏水，称取质量为氧化归芪多糖质量1‑3倍的N,O‑羧甲基壳聚糖，按质量体积比1:10溶于蒸馏水，将两种溶液等体积混合，在室温下静置10min，即得多功能的归芪多糖凝胶。

【技术实现步骤摘要】
用于3D打印的多功能水凝胶的制备方法
本专利技术属于生物材料领域，具体涉及多功能的归芪多糖水凝胶的制备方法。
技术介绍
水凝胶是一类具有三维交联网络结构，并可以通过亲水性聚合物链构造，同时能被水溶胀却不溶于水的高聚物与介质共同组成的多元体系。它在水中吸收大量的水分，并能迅速溶胀，且溶胀之后也能够继续保持水凝胶原有结构而不被溶解，能够对环境的细微变化作出快速反应，同时其具有很优良的生物相容性，在性质上又类似于细胞外基质部分，因此比其他很多合成生物材料都要接近活体组织。目前常用的水凝胶材料主要有聚乙交酯、聚丙交酯、聚己内酯、乙交酯-丙交酯共聚物、壳聚糖、海藻酸钠等，这些凝胶或组织相容性较差，或生活型单一，不能满足新型组织工程凝胶材料的要求，因此开发新型的，具有多种活性的新型多功能水凝胶是凝胶材料发展的必然需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种适合3D打印的多功能复合水凝胶的制备方法，利用归芪粗多糖制备具有降糖作用的水凝胶，制备工艺简单、成本较低，具有抗凝血、促进免疫、促进血管增生等作用，可满足多种组织打印的活性需求；该凝胶还具有缓释功能，可以包被细胞因子等生物大分子实现缓释，使其在组织生长中起到持久的促进作用。本专利技术是用于3D打印的多功能水凝胶的制备方法，其步骤为：（1）将当归和黄芪原料药材按质量比1:4-1:6的比例混合，粉碎后用水提醇沉法提取多糖，Sevag法除蛋白2次，50℃烘干，即得归芪多糖；（2）将归芪多糖粉末加入到干燥的反应釜中，然后加入体积为归芪多糖质量数3-5倍的50%乙醇，在25℃下，150转/分搅拌2小时；（3）取质量为归芪多糖质量的0.4-0.6倍的NaIO4溶于200ml水中，缓慢加入到反应体系中，在避光的状态下反应8h；（4）再向反应体系中加入体积数为归芪多糖质量总数的0.10-0.15倍的乙二醇，150转/分搅拌30min；（5）向反应体系中加入体积约2倍于前述反应体系的无水乙醇，搅拌10min后抽滤，然后用截留分子量为3500的透析袋透析72h，50℃下干燥12小时，即得氧化的归芪多糖；（6）称取氧化归芪多糖质量，按质量体积比1:20溶于蒸馏水，称取质量为氧化归芪多糖质量1-3倍的N,O-羧甲基壳聚糖，按质量体积比1:10溶于蒸馏水，将两种溶液等体积混合，在室温下静置10min，即得多功能的归芪多糖水凝胶。与现有的用于生物打印的水凝胶材料相比，本专利技术产品的优点在于：制备工艺简单、成本较低；具有抗凝血、促进免疫、促进血管增生等作用，组织相容性好，可满足多种组织打印的活性需求；该凝胶还具有缓释功能，可以包被细胞因子等生物大分子实现缓释，使其在组织生长中起到持久的促进作用。附图说明图1是本专利技术实施例制备的多功能归芪多糖复合水凝胶；图2、图3是本专利技术实施例制备的多功能复合水凝胶的促血管生成效果对比，图2是加入本专利技术的水凝胶的促血管生成效果的动脉环，图3是未加入本专利技术的水凝胶的动脉环，图4是本专利技术实施例制备的多功能复合水凝胶的组织相容性。具体实施方式本专利技术是用于3D打印的多功能水凝胶的制备方法，其步骤为：（1）将当归和黄芪原料药材按质量比1:4-1:6的比例混合，粉碎后用水提醇沉法提取多糖，Sevag法除蛋白2次，50℃烘干，即得归芪多糖；（2）将归芪多糖粉末加入到干燥的反应釜中，然后加入体积为归芪多糖质量数3-5倍的50%乙醇，在25℃下，150转/分搅拌2小时；（3）取质量为归芪多糖质量的0.4-0.6倍的NaIO4溶于200ml水中，缓慢加入到反应体系中，在避光的状态下反应8h；（4）再向反应体系中加入体积数为归芪多糖质量总数的0.10-0.15倍的乙二醇，150转/分搅拌30min；（5）向反应体系中加入体积约2倍于前述反应体系的无水乙醇，搅拌10min后抽滤，然后用截留分子量为3500的透析袋透析72h，50℃下干燥12小时，即得氧化的归芪多糖；（6）称取氧化归芪多糖质量，按质量体积比1:20溶于蒸馏水，称取质量为氧化归芪多糖质量1-3倍的N,O-羧甲基壳聚糖，按质量体积比1:10溶于蒸馏水，将两种溶液等体积混合，在室温下静置10min，即得多功能的归芪多糖凝胶。根据以上所述的制备方法，所述步骤（1）提取归芪多糖时，当归和黄芪原料药材混合比例是按质量比1:4-1:6。根据以上所述的制备方法，所述步骤（2）归芪多糖粉末中加入50%乙醇体积为归芪多糖质量数的3-5倍，温度在25℃下，搅拌时间为2小时。根据以上所述的制备方法，所述步骤（3）的NaIO4的加入量为归芪多糖质量的0.4-0.6倍。根据以上所述的制备方法，所述步骤（4）中乙二醇加入体积为归芪多糖质量总数的0.10-0.15倍。根据以上所述的制备方法，所述步骤（5）中透析袋截留分子量为3500，透析时间为72h。根据以上所述的制备方法，所述步骤（6）中氧化归芪多糖和N,O-羧甲基壳聚糖的用量为质量比1：1-1：3。以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述，实施例如下所述：（1）将当归和黄芪原料药材按质量比1:4-1:6的比例混合，粉碎后用水提醇沉法提取多糖，Sevag法除蛋白2次，50℃烘干，即得归芪多糖；（2）取180g质量的归芪多糖粉末，加入到干燥的反应釜中，然后加入50%乙醇540ml，在25℃下，150转/分搅拌2小时；（3）取85.14gNaIO4溶于200ml水中，缓慢加入到反应体系中，在避光的状态下反应8h；（4）再向反应体系中22.32ml乙二醇，150转/分搅拌30min；（5）向反应体系中加入约1500ml无水乙醇，搅拌10min后抽滤，然后用截留分子量为3500的透析袋透析72h，50℃下干燥12小时，即得氧化的归芪多糖；（6）取25g氧化的归芪多糖，溶于500ml蒸馏水，制备存贮液A；（7）称取50gN,O-羧甲基壳聚糖，溶于500蒸馏水中，制备存贮液B；（8）将贮存液A和B分别放置于双打印头3D打印机进料仓中，预设图形为内径4mm的中空圆柱（小血管），喷头温度为50℃，打印层间距为25μm，即得3D打印组织块；（9）血小板粘附率测定：血小板粘附率可以反应材料界面的抗凝血性能。把稀释十倍的兔血取出5ml置于10ml的离心管中，加2.5ml草酸铵稀释。准备好一个大培养皿和五个洗净干燥的小培养皿，分别编号①、②、③、④、⑤。把事先准备好的0.5g水凝胶放入五个小培养皿，分别添加1ml的草酸铵稀释液，盖上盖子，将五个培养皿放入大培养皿，在恒温38℃水浴锅中孵育20min。然后将小培养皿中的稀释液倒掉，再向小培养皿各加500ul草酸铵稀释后的血液，盖上盖子，在38℃水浴锅中保温40min。然后小心取出水凝胶，用500ul的草酸铵稀释液缓慢清洗掉水凝胶上面血液，清洗液合并到原来的小培养皿中。观察五组血小板的数目，并做记录。重复上述实验四次。按本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于3D打印的多功能水凝胶的制备方法，其特征在于，其步骤为：（1）将当归和黄芪原料药材按质量比1:4‑1:6的比例混合，粉碎后用水提醇沉法提取多糖，Sevag法除蛋白2次，50℃烘干，即得归芪多糖；（2）将归芪多糖粉末加入到干燥的反应釜中，然后加入体积为归芪多糖质量数3‑5倍的50%乙醇，在25℃下，150转/分搅拌2小时；（3）取质量为归芪多糖质量的0.4‑0.6倍的NaIO4溶于200ml水中，缓慢加入到反应体系中，在避光的状态下反应8h；（4）再向反应体系中加入体积数为归芪多糖质量总数的0.10‑0.15倍的乙二醇，150转/分搅拌30min；（5）向反应体系中加入体积约2倍于前述反应体系的无水乙醇，搅拌10min后抽滤，然后用截留分子量为3500的透析袋透析72h，50℃下干燥12小时，即得氧化的归芪多糖；（6）称取氧化归芪多糖质量，按质量体积比1:20溶于蒸馏水，称取质量为氧化归芪多糖质量1‑3倍的N,O‑羧甲基壳聚糖，按质量体积比1:10溶于蒸馏水，将两种溶液等体积混合，在室温下静置10min，即得多功能的归芪多糖凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种用于3D打印的多功能水凝胶的制备方法，其步骤为：
(1)将当归和黄芪原料药材按质量比1:4-1:6的比例混合，粉碎后用水提醇沉法提取多糖，Sevag法除蛋白2次，50℃烘干，即得归芪多糖；
(2)将归芪多糖粉末加入到干燥的反应釜中，然后加入体积为归芪多糖质量数3-5倍的50％乙醇，在25℃下，150转/分搅拌2小时；
(3)取质量为归芪多糖质量的0.4-0.6倍的NaIO4溶于200ml水中，缓慢加入到反应体系中，在避光的状态下反应8h；
(4)再向反应体系...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟杰，王小春，马建忠，蒲秀瑛，王永刚，冷非凡，王艳玲，麻慧，卢星如，雷军强，朵德祥，郭登海，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62