复合水凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供的复合水凝胶的制备方法，将胶原蛋白原溶液、PVA水溶液和海藻酸盐水溶液按照1～7:1～6:1～7的体积比例混合，得到混合溶液，调节所述混合溶液的pH至中性，水浴静置使所述胶原蛋白溶液和海藻酸盐水溶液生成水凝胶，将所述水凝胶置于‑20℃环境中冷冻8～12h，并于20～40℃融化解冻，重复上述冷冻‑解冻过程，得到所述复合水凝胶，制备工艺简单，经济效益高。此外，本发明专利技术还提供了一种复合水凝胶。

Composite hydrogels and their preparation methods

The preparation method of the composite hydrogel provided by the invention mixes the collagen original solution, PVA aqueous solution and alginate aqueous solution according to the volume ratio of 1-7:1-6:1-7 to obtain the mixed solution, adjusts the pH of the mixed solution to neutrality, and makes the collagen solution and alginate aqueous solution form hydrogel when the water bath is stationary, and puts the hydrogel in the environment of 20 ~C for cooling. The composite hydrogel was obtained by freezing for 8-12 hours and thawing at 20-40 ~C, repeating the above freezing-thawing process. The preparation process is simple and the economic benefit is high. In addition, the invention also provides a composite hydrogel.

【技术实现步骤摘要】
复合水凝胶及其制备方法
本专利技术涉及医用材料
，尤其涉及一种复合水凝胶及其制备方法。
技术介绍
医用水凝胶有很多种类。总体来说是以去离子水加上一些高分子共聚物和交联剂等物质组成凝胶状。现有的医用水凝胶，均是液态的，在实际使用中，无法成型，所以，一般只能灌装在各种类型的包装袋中，例如包装于塑料袋中形成的医用降温贴，或者在使用时，只能涂抹于伤患的表面，在需要去除时，对伤患处的残留物必须加以清洗，带来了使用上的不便。传统的水凝胶制备方法多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。此外，海藻酸盐与水溶性无机金属(例如氯化钙和氯化锌)络合反应剧烈，凝胶化反应速度非常快，较难控制，很难制备结构均一形态规整的敷料产品，制约了海藻酸盐的应用。此外，由于其缺少细胞粘附性能和可控的降解性。
技术实现思路
有鉴如此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种性能优异的复合水凝胶的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种复合水凝胶的制备方法，包括下述步骤：将胶原蛋白原溶液、PVA水溶液和海藻酸盐水溶液按照1～7:1～6:1～7的体积比例混合，得到混合溶液；调节所述混合溶液的pH至中性；水浴静置使所述胶原蛋白溶液和海藻酸盐水溶液生成水凝胶；将所述水凝胶置于-30～-10℃环境中冷冻8～12h，并于20～40℃融化解冻；重复上述冷冻-解冻过程，得到所述复合水凝胶。在一些较佳的实施例中，在将胶原蛋白原溶液、PVA水溶液和海藻酸盐水溶液按照1～7:1～6:1～7的体积比例混合，得到混合溶液的步骤中：所述胶原蛋白溶液通过下述方法制备：用10～20％(v/v)的正丁醇将鱼皮脱脂12～36h，将脱脂后的鱼皮用蒸馏水冲洗后再用浓度为0.05～0.2mol/L的NaOH水溶液中除杂蛋白12～36h，水洗至中性；在经上述处理的鱼皮中加入0.1～0.5mol/L醋酸溶液和0.1～0.5％(w/v)的胃蛋白酶4～10℃磁力搅拌提取36～72h，离心取上清液加入NaCl，收集沉淀溶于0.1～0.5mol/L醋酸溶液中，用0.02～0.05mol/L的Na2HPO4溶液透析36～48h后离心收集沉淀，重新溶解于0.1～0.5mol/L醋酸溶液中；将所述沉淀依次用0.1～0.5mol/L醋酸溶液、蒸馏水透析36～72h，-80～-60℃冷冻干燥成胶原蛋白海绵；取胶原蛋白溶于醋酸溶液制备成4～12mg/mL的胶原蛋白溶液。在一些较佳的实施例中，在将胶原蛋白原溶液、PVA水溶液和海藻酸盐水溶液按照1～7:1～6:1～7的体积比例混合，得到混合溶液的步骤中：所述PVA水溶液通过下述方法制备：取PVA适量溶于水60～70℃溶胀1～2h，于90～100℃使其充分溶解，制成2～5％(w/v)的PVA溶液。在一些较佳的实施例中，在将胶原蛋白原溶液、PVA水溶液和海藻酸盐水溶液按照1～7:1～6:1～7的体积比例混合，得到混合溶液的步骤中：所述海藻酸盐水溶液通过下述方法制备：将所述海藻酸盐溶于PBS缓冲液，于50～60℃加热溶解制备成1～10mg/mL的海藻酸盐水溶液。在一些较佳的实施例中，所述海藻酸盐为海藻酸钠。在一些较佳的实施例中，在调节所述混合溶液的pH至中性的步骤中，具体为，使用氢氧化钠和盐酸溶液调节所述混合溶液的pH至中性。在一些较佳的实施例中，在进行水浴静置使所述胶原蛋白溶液和海藻酸盐水溶液生成水凝胶的步骤中，具体为：于25～35℃水浴静置使所述胶原蛋白溶液和海藻酸盐水溶液生成水凝胶。此外，本专利技术还提供了一种复合水凝胶，上述提供复合水凝胶的制备方法制备而成。本专利技术采用上述技术方案的优点是：本专利技术提供的复合水凝胶的制备方法，将胶原蛋白原溶液、PVA水溶液和海藻酸盐水溶液按照1～7:1～6:1～7的体积比例混合，得到混合溶液，调节所述混合溶液的pH至中性，水浴静置使所述胶原蛋白溶液和海藻酸盐水溶液生成水凝胶，将所述水凝胶置于-20℃环境中冷冻8～12h，并于20～40℃融化解冻，重复上述冷冻-解冻过程，得到所述复合水凝胶，制备工艺简单，经济效益高。此外，本专利技术提供的复合水凝胶，采用胶原蛋白、PVA和海藻酸盐各自充当交联剂，且均为物理交联，避免使用无交联剂的方法制备复合水凝胶，克服了传统的水凝胶制备方法多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的缺陷。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的复合水凝胶的制备方法的步骤流程图。图2为本专利技术实施例1提供的复合水凝胶的微观形貌观察示意图。图3为本专利技术实施例2提供的复合水凝胶的微观形貌观察示意图。图4为本专利技术实施例3提供的复合水凝胶的微观形貌观察示意图。图5为本专利技术实施例4提供的复合水凝胶的微观形貌观察示意图。图6为本专利技术实施例5提供的复合水凝胶的微观形貌观察示意图。图7为本专利技术实施例6提供的复合水凝胶的微观形貌观察示意图。图8为本专利技术实施例7提供的复合水凝胶的微观形貌观察示意图。图9为本专利技术实施例8提供的复合水凝胶的微观形貌观察示意图。图10为本专利技术实施例9提供的复合水凝胶的微观形貌观察示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，为本专利技术提供的复合水凝胶的制备方法的步骤流程图，包括下述步骤：步骤S110：将胶原蛋白原溶液、PVA水溶液和海藻酸盐水溶液按照1～7:1～6:1～7的体积比例混合，得到混合溶液；在一些较佳的实施例中，所述胶原蛋白溶液通过下述方法制备：用10～20％(v/v)的正丁醇将鱼皮脱脂12～36h，将脱脂后的鱼皮用蒸馏水冲洗后再用浓度为0.05～0.2mol/L的NaOH水溶液中除杂蛋白12～36h，水洗至中性；在经上述处理的鱼皮中加入0.1～0.5mol/L醋酸溶液和0.1～0.5％(w/v)的胃蛋白酶4～10℃磁力搅拌提取36～72h，离心取上清液加入NaCl，收集沉淀溶于0.1～0.5mol/L醋酸溶液中，用0.02～0.05mol/L的Na2HPO4溶液透析36～48h后离心收集沉淀，重新溶解于0.1～0.5mol/L醋酸溶液中；将所述沉淀依次用0.1～0.5mol/L醋酸溶液、蒸馏水透析36～72h，-80～-60℃冷冻干燥成胶原蛋白海绵；取胶原蛋白溶于醋酸溶液制备成4～12mg/mL的胶原蛋白溶液。在一些较佳的实施例中，所述PVA水溶液通过下述方法制备：取PVA适量溶于水60～70℃溶胀1～2h，于90～100℃使其充分溶解，制成2～5％(w/v)的PVA溶液。在一些较佳的实施例中，所述海藻酸盐水溶液通过下述方法制备：将所述海藻酸盐溶于PBS缓冲液，于5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：将胶原蛋白原溶液、PVA水溶液和海藻酸盐水溶液按照1～7:1～6:1～7的体积比例混合，得到混合溶液；调节所述混合溶液的pH至中性；水浴静置使所述胶原蛋白溶液和海藻酸盐水溶液生成水凝胶；将所述水凝胶置于‑30～‑10℃环境中冷冻8～12h，并于20～40℃融化解冻；重复上述冷冻‑解冻过程，得到所述复合水凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：将胶原蛋白原溶液、PVA水溶液和海藻酸盐水溶液按照1～7:1～6:1～7的体积比例混合，得到混合溶液；调节所述混合溶液的pH至中性；水浴静置使所述胶原蛋白溶液和海藻酸盐水溶液生成水凝胶；将所述水凝胶置于-30～-10℃环境中冷冻8～12h，并于20～40℃融化解冻；重复上述冷冻-解冻过程，得到所述复合水凝胶。2.如权利要求1所述的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，在将胶原蛋白原溶液、PVA水溶液和海藻酸盐水溶液按照1～7:1～6:1～7的体积比例混合，得到混合溶液的步骤中：所述胶原蛋白溶液通过下述方法制备：用10～20％(v/v)的正丁醇将鱼皮脱脂12～36h，将脱脂后的鱼皮用蒸馏水冲洗后再用浓度为0.05～0.2mol/L的NaOH水溶液中除杂蛋白12～36h，水洗至中性；在经上述处理的鱼皮中加入0.1～0.5mol/L醋酸溶液和0.1～0.5％(w/v)的胃蛋白酶4～10℃磁力搅拌提取36～72h，离心取上清液加入NaCl，收集沉淀溶于0.1～0.5mol/L醋酸溶液中，用0.02～0.05mol/L的Na2HPO4溶液透析36～48h后离心收集沉淀，重新溶解于0.1～0.5mol/L醋酸溶液中；将所述沉淀依次用0.1～0.5mol/L醋酸溶液、蒸馏水透析36～72h，-80～-60℃冷冻干燥成胶原蛋白海绵；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文军，王明超，秦松，王蕾，谢园园，杨贵兰，
申请(专利权)人：中国科学院烟台海岸带研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37