一种光交联丝素蛋白/透明质酸水凝胶屏障材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种光交联丝素蛋白/透明质酸水凝胶屏障材料及其制备方法和应用。所述制备方法包括丝素蛋白的改性得到巯基改性的丝素蛋白；然后再对透明质酸进行改性得到双键改性的透明质酸；最后将巯基改性的丝素蛋白和双键改性的透明质酸在蓝光环境下固化，得到丝素蛋白/透明质酸水凝胶。本申请针对临床上严重的Ⅲ类、Ⅳ类的骨缺损，创新性的将丝素蛋白与透明质酸结合在一起，并引入光引发剂，制备出一种可注射，可生物降解，不需要二次手术取出，同时机械性能优良，并且还能满足个性化完整包覆骨缺损区需求的光交联丝素蛋白

【技术实现步骤摘要】
一种光交联丝素蛋白/透明质酸水凝胶屏障材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，特别涉及一种可注射光交联丝素蛋白/透明质酸水凝胶屏障材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]牙槽骨吸收导致骨量不足或者牙槽骨骨质欠佳是口腔种植修复常见的难题，引导骨再生术是解决以上问题应用最广泛的治疗方法。引导骨再生技术(GBR技术)是通过屏障膜形成一个封闭环境，阻止封闭环境外的成纤维细胞及上皮细胞长入，保证负责骨重建的成骨细胞、破骨细胞优先定殖，从而实现骨组织组织再生。因此，国内外各学者普遍接受GBR技术中屏障膜的必要性。合格的屏障膜需具有生物相容性、组织整合性、细胞封闭性、维持空间性及临床可操作性。因此，寻找生物相容性良好，能形成屏障膜保护作用的同时，又具有一定的机械强度，能维持良好的封闭空间，抵抗软组织塌陷特性的材料，是解决Ⅲ类、Ⅳ类的骨缺损问题的当务之急。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决上述技术问题，提供了一种光交联丝素蛋白/透明质酸水凝胶屏障材料及其制备方法和应用。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案得以实现的。
[0005]一种光交联丝素蛋白/透明质酸水凝胶屏障材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006]S1.丝素蛋白的制备
[0007]a.脱胶：将桑蚕茧置于质量分数为0.4％的Na2CO3溶液中，于98～100℃处理20
‑
60min，冲洗3
‑
5次，以上步骤重复2
‑
4次，烘干得到脱胶蚕丝；
[0008]b.溶解：脱胶蚕丝采用CaCl2·
CH3CH2OH
·
H2O三元溶剂于(70
±
2)℃搅拌溶解3
‑
4小时得到丝素水溶液，再放入透析袋中进行透析；将透析袋转移至pH6的MES缓冲液中，反应20
‑
30h；
[0009]c.改性：在丝素蛋白溶液中加入1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐和N
‑
羟基琥珀酰亚胺活化反应10
‑
30min，再加入还原型的谷胱甘肽室温反应20
‑
30h后进行透析，干燥得到丝素蛋白；
[0010]S2.透明质酸的制备
[0011]a.将1.5g分子量为10万的透明质酸钠置于50
‑
100ml去离子水中，溶解后再加入500
‑
600mlDMF，低温搅拌20
‑
40min；
[0012]b.滴加1.5
‑
2.4ml甲基丙烯酸酐，充分反应30
‑
60min，调节pH至8
‑
9，反应5
‑
6h；
[0013]c.再加入0.5
‑
1g氯化钠至完全溶解；
[0014]d.加入600
‑
800ml无水乙醇，离心后提取固体沉淀，重新溶解并进行透析、干燥得到双键改性的透明质酸；
[0015]S3.SF
‑
HA水凝胶的形成
[0016]a.将步骤S1得到的巯基改性的丝素蛋白溶解于0.15～0.20wt％三(2
‑
羰基乙基)磷盐酸盐去离子水，得到5
‑
20wt％的巯基改性的丝素蛋白溶液；
[0017]b.将步骤S2得到的双键改性的透明质酸溶于去离子水中，得到5
‑
20wt％的双键改性的透明质酸水溶液；
[0018]c.将步骤S3a和S3b的溶液进行混合，加入光引发剂，在蓝光环境下固化，得到丝素蛋白/透明质酸水凝胶。
[0019]进一步的，步骤S1b中，CaCl2、CH3CH2OH和H2O的摩尔比为1∶2∶8。
[0020]进一步的，步骤S1c中，1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐的终浓度为0.2～0.4mol/L；N
‑
羟基琥珀酰亚胺的终浓度为0.4～0.6mol/L；谷胱甘肽的终浓度为0.18～0.2mol/L。
[0021]进一步的，步骤S3c中，光引发剂的浓度为0.1wt％。
[0022]一种上述制备方法制备得到的光交联丝素蛋白/透明质酸水凝胶屏障材料。
[0023]一种上述光交联丝素蛋白/透明质酸水凝胶屏障材料在引导骨再生中的应用。
[0024]本申请具有以下有益效果：
[0025]1.本专利技术水凝胶的原料天然无毒，原料易得、成本低、可生物降解、生物相容性好；
[0026]2.本专利技术水凝胶通过光引发剂可以经蓝光快速固化成型、引发速度快；
[0027]3.本专利技术水凝胶可以调控交联度，获得高交联密度的互穿网络水凝胶；
[0028]4.本专利技术水凝胶可以支持细胞的粘附及生长，生物相容性好，无免疫反应；
[0029]5.本专利技术水凝胶具有良好的机械性能，可以支撑起骨缺损区塌陷的软组织，为骨再生提供稳定的空间。
附图说明
[0030]图1是本专利技术制备得到的巯基改性后的丝素蛋白实物图；
[0031]图2是本专利技术制备得到的双键改性后的透明质酸实物图；
[0032]图3是本专利技术光交联丝素蛋白/透明质酸水凝胶实物图；
[0033]图4是本专利技术光交联丝素蛋白/透明质酸水凝胶的压缩性能表征图；
[0034]图5是本专利技术光交联丝素蛋白/透明质酸水凝胶的细胞黏附增值图；
[0035]图6是本专利技术光交联丝素蛋白/透明质酸水凝胶的细胞活性图。
具体实施方式
[0036]下面结合附图和实施例对本专利技术进行进一步的说明。
[0037]一种可注射光交联丝素蛋白/透明质酸水凝胶屏障材料的制备方法，包括以下步骤：
[0038]1.丝素蛋白的制备
[0039](1)脱胶：
[0040]将去蛹的桑蚕茧剪成片状，置于质量分数为0.4％(w/v)的Na2CO3溶液中于98～100℃处理30min，温热去离子水冲洗三次，以上步骤重复3次。
[0041](2)烘干：
[0042]沥干摊开后，60℃烘箱中过夜烘干即可得到脱胶蚕丝。
[0043](3)溶解：
[0044]精练丝采用CaCl2·
CH3CH2OH
·
H2O(摩尔比1∶2∶8)三元溶剂于(70
±
2)℃搅拌溶解4小时，直至完全溶解得到丝素水溶液。
[0045](4)透析：
[0046]将丝素水溶液放入MwCo3500的透析袋中，低温透析2天。
[0047](5)调pH：
[0048]将透析后的透析袋转移至pH为6的MES缓冲液中，反应24h。
[0049](6)改性：
[0050]待本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光交联丝素蛋白/透明质酸水凝胶屏障材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.丝素蛋白的制备a.脱胶：将桑蚕茧置于质量分数为0.4％的Na2CO3溶液中，于98～100℃处理20
‑
60min，冲洗3
‑
5次，以上步骤重复2
‑
4次，烘干得到脱胶蚕丝；b.溶解：脱胶蚕丝采用CaCl2·
CH3CH2OH
·
H2O三元溶剂于(70
±
2)℃搅拌溶解3
‑
4小时得到丝素水溶液，再放入透析袋中进行透析；将透析袋转移至pH6的MES缓冲液中，反应20
‑
30h；c.改性：在丝素蛋白溶液中加入1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐和N
‑
羟基琥珀酰亚胺活化反应10
‑
30min，再加入还原型的谷胱甘肽室温反应20
‑
30h后进行透析，干燥得到丝素蛋白；S2.透明质酸的制备a.将1.5g分子量为10万的透明质酸钠置于50
‑
100ml去离子水中，溶解后再加入500
‑
600mlDMF，低温搅拌20
‑
40min；b.滴加1.5
‑
2.4ml甲基丙烯酸酐，充分反应30
‑
60min，调节pH至8
‑
9，反应5
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，丁榆德，郑雨欣，陈枫，
申请(专利权)人：浙江省人民医院，
类型：发明
国别省市：