一种具有流动性、易降解的组氨酸基配位水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种具有流动性、易降解的组氨酸基配位水凝胶及其制备方法和在制备用于修复皮肤缺损的药物或支架中的应用。制备方法包括步骤：(1)将组氨酸和海藻酸钠按质量比1:3～5溶于去离子水中得到溶液A；(2)将水溶性锌盐溶于去离子水中得到溶液B，所述溶液B中水溶性锌盐的浓度不大于150mM；(3)在不断搅拌下，按所述组氨酸与所述水溶性锌盐的质量比为10:1～6将溶液A逐滴滴加到溶液B中或将溶液B逐滴滴加到溶液A中，滴加完毕后超声20～40min，得到所述具有流动性、易降解的组氨酸基配位水凝胶。胶。胶。

【技术实现步骤摘要】
一种具有流动性、易降解的组氨酸基配位水凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及生物医药
，具体涉及一种组氨酸基配位水凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]皮肤是生物体中最大的用来保护身体不受外接环境侵害的器官。然而，皮肤本身却容易受创和得病，更有甚者可能直接导致死亡。正常的皮肤是较为复杂的组织，约占生物体重的5％～15％，厚度因生物或部位而异。皮肤覆盖全身，还具有屏障作用：阻止体内水分和电解质的蒸发以及阻止外界有害物质入侵。
[0003]皮肤由表皮，真皮和皮下组织组成，并包含有皮肤附属物，包括汗腺，皮脂腺等以及血管，淋巴，神经和肌肉。当皮肤发生创伤，就会引发各种并发症，为生物体带来不便。
[0004]治疗皮肤创伤的方法主要有：缝合和敷药等。缝合是目前较为常用的临床处理伤口的手段。但是缝合也有缺点：比如缝合时给患者带来痛苦以及可能会引发伤口的二次复发。
[0005]目前，伤口敷药是更有应用前景的治疗皮肤创伤的方法。常用的药物主要有多孔的泡沫材料，静电纺丝纤维材料，膜材料以及水凝胶材料等。在这些材料中，水凝胶材料由于其可以降低伤口表面温度，可以注射入形状不规则的皮肤，吸收皮肤渗出物以及为伤口提供温暖湿润的微环境等优势在众多药物中脱颖而出，成为更受大众青睐的较为理想的伤口修复材料。
[0006]目前的水凝胶材料主要是通过大分子的聚合物通过共价键或者配位键制备得到的。其中，由于配位键具有动态可逆性，其制备得到的水凝胶相较于共价水凝胶而言，会更加不稳定，从而更易于释放有效成分到所要修复的区域，达到修复的目的。
[0007]公开号为CN 106860422 A的专利说明书公开了一种用于生物活性物质包埋的海藻酸盐
‑
聚阳离子微胶囊产品，具体是一种多巴胺接枝改性的海藻酸盐
‑
聚阳离子微胶囊。该专利技术中，多巴胺分子共价键合在海藻酸钠分子上并用于制备水凝胶微球载体，该包埋型水凝胶微球载体进一步与聚阳离子发生成膜反应，制备出多巴胺基海藻酸盐/聚阳离子微胶囊。
[0008]公开号为CN 110841107 A的专利说明书公开了一种植入性材料，用于制备植入性医疗器械或者组织工程支架，包括基底及形成于所述基底的至少一个表面的水凝胶层，所述水凝胶层与所述基底通过氢键作用结合。
[0009]目前的配位水凝胶已经能够用于皮肤伤口的修复，但是由于其降解性能较差，从而导致其修复效率较低。因此，制备修复效率更高的水凝胶材料是当前的主要问题之一。

技术实现思路

[0010]针对上述技术问题以及本领域存在的不足之处，本专利技术提供了一种具有流动性、
易降解的组氨酸基配位水凝胶的制备方法，操作简单、原料易得、成本低廉、易于重复，所得水凝胶为澄清透明的凝胶状物质，具有一定的流动性、优异的降解性能和极高的修复效率，特别适用于皮肤伤口等的修复。
[0011]一种具有流动性、易降解的组氨酸基配位水凝胶的制备方法，包括步骤：
[0012](1)将组氨酸和海藻酸钠按质量比1:3～5溶于去离子水中得到溶液A；
[0013](2)将水溶性锌盐溶于去离子水中得到溶液B，所述溶液B中水溶性锌盐的浓度不大于150mM；
[0014](3)在不断搅拌下，按所述组氨酸与所述水溶性锌盐的质量比为10:1～6将溶液A逐滴滴加到溶液B中或将溶液B逐滴滴加到溶液A中，滴加完毕后超声20～40min，得到所述具有流动性、易降解的组氨酸基配位水凝胶。
[0015]本专利技术以特定比例的组氨酸、海藻酸钠和水溶性锌盐(或称可溶性锌盐)为原料，严格控制水溶性锌盐的浓度，在上述特定制备流程(逐滴滴加结合超声等)下充分利用配位键的可逆性，制备得到具有流动性、易降解的组氨酸基配位水凝胶。
[0016]所述的制备方法，所述溶液A与溶液B的体积比优选为2:1。通过对溶液A、溶液B的混合体积比的限定间接控制了组氨酸、海藻酸钠在溶液A中的浓度不至于过高，组氨酸、可溶性锌盐的浓度过高会在后续反应中引发沉淀，导致得到的凝胶不够澄清透明，而海藻酸钠浓度过高则会导致最终得到的组氨酸基配位水凝胶的流动性较差。
[0017]所述的制备方法，所述水溶性锌盐优选为氯化锌、硫酸锌、硝酸锌中的至少一种，进一步优选为氯化锌。氯化锌不会引起氧化性酸或有毒物质，所以不会导致杂质出现，且得到的产物也不会因有毒而无法用于制备皮肤修复的药物。
[0018]所述的制备方法，所述水溶性锌盐优选为无结晶水级。
[0019]作为优选，所述的制备方法，所述水溶性锌盐纯度大于98％。纯度过低的可溶性锌盐会给水凝胶中带来过多杂质，不利于凝胶的形成。
[0020]本专利技术还提供了所述的制备方法制备得到的具有流动性、易降解的组氨酸基配位水凝胶。
[0021]所述具有流动性、易降解的组氨酸基配位水凝胶澄清透明，为凝胶状物质，并具有一定的流动性、注射性、生物相容性、成血管性、可降解性和抗菌性等。相对于其它的水凝胶材料，其降解性更好，更利于吸收。
[0022]本专利技术还提供了所述的具有流动性、易降解的组氨酸基配位水凝胶在制备用于修复皮肤缺损的药物或支架中的应用。
[0023]本专利技术的具有流动性、易降解的组氨酸基配位水凝胶，采用的为小分子，链长较短，配位作用小，更易于释放到伤口区域，便于被伤口吸收，从而可以更好的用于伤口组织的修复，达到高效修复伤口的目的。
[0024]本专利技术的具有流动性、易降解的组氨酸基配位水凝胶可以在12小时内完全降解，并促进皮肤相关的成肌细胞(C2C12)和骨髓间充质干细胞(MSC)细胞的增殖和迁移，并促进HUVEC细胞的成血管分化，具有良好的生物相容性和血管分化能力。
[0025]本专利技术的具有流动性、易降解的组氨酸基配位水凝胶能有效抗菌，可以在12小时内基本杀掉不利于皮肤修复的相关细菌。
[0026]本专利技术的具有流动性、易降解的组氨酸基配位水凝胶可以有效的止血和体内降
解，对生物体的损害较小，还能处理流血的伤口。
[0027]本专利技术的具有流动性、易降解的组氨酸基配位水凝胶可以在8天内实现皮肤组织的完全修复，形成表皮，真皮和皮下组织，并恢复皮肤的相关功能。
[0028]本专利技术与现有技术相比，主要优点包括：
[0029]1)本专利技术利用具有咪唑基的组氨酸与二价锌离子的配位作用得到了所述具有流动性、易降解的组氨酸基配位水凝胶，优势之一在于组氨酸与Zn
2+
的配位作用较弱，因此可得到可逆的配位凝胶。鉴于这种可逆作用，本专利技术的组氨酸基配位水凝胶作用于皮肤组织以后，可以与皮肤表面的多肽或蛋白质发生作用，从而破坏凝胶中可逆的配位键，从而使凝胶快速降解(12小时内)。由于这种快速降解作用，使对皮肤有较好修复作用的组氨酸、Zn
2+
和海藻酸钠释放出来，达到快速修复的目的。本专利技术的优势之二在于由于本专利技术所用的组氨酸、Zn
2+
和海藻酸钠均为可完全吸收的材料，这也是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有流动性、易降解的组氨酸基配位水凝胶的制备方法，其特征在于，包括步骤：(1)将组氨酸和海藻酸钠按质量比1:3～5溶于去离子水中得到溶液A；(2)将水溶性锌盐溶于去离子水中得到溶液B，所述溶液B中水溶性锌盐的浓度不大于150mM；(3)在不断搅拌下，按所述组氨酸与所述水溶性锌盐的质量比为10:1～6将溶液A逐滴滴加到溶液B中或将溶液B逐滴滴加到溶液A中，滴加完毕后超声20～40min，得到所述具有流动性、易降解的组氨酸基配位水凝胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶液A与溶液B的体积比为2:1。3.根据权利要求1所述的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚沙沙，唐睿康，范顺武，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：