System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种氧化海藻酸钠寡糖的制备方法和应用技术_技高网

一种氧化海藻酸钠寡糖的制备方法和应用技术

技术编号:39954878 阅读:24 留言:0更新日期:2024-01-08 23:35
本发明专利技术提供了一种氧化海藻酸钠寡糖的制备方法和应用,涉及生物医学材料技术领域。所述制备方法包括以下步骤:将海藻酸钠溶液加入不同氧化剂溶液中,分别依次进行氧化水解和氧化处理。本发明专利技术氧化海藻酸钠寡糖的制备方法能够更好的控制海藻酸钠寡糖氧化度,使海藻酸钠寡糖全部氧化,避免高氧化度的细胞毒性等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物医学材料,具体来讲,涉及一种氧化海藻酸钠寡糖的制备方法和应用


技术介绍

1、常见的小分子化学交联剂戊二醛和环氧化物等,有很高的细胞毒性,导致在使用时进行交联处理的生物组织植入人体后,影响受体正常组织生长,进而影响创口愈合和功能修复。小分子生物交联剂京尼平相对毒性较低,化学性质活泼,易与氨基酸反应,交联效果好,但价格昂贵,限制其在生物材料中应用。研究人员对天然产物进行改性,使其具有交联性能,既保持原来优良的生物学性能,又能达到交联反应的目的。

2、海藻酸钠是一种天然聚阴离子多糖,具有无毒性、良好生物相容性、生物可降解性且降解产物无毒副作用,相对价格低廉,优良的成胶性和生物学性质而成为构建水凝胶、药物缓释、细胞包囊的常用材料。氧化的海藻酸钠是一种天然大分子生物交联剂,无毒,很好的组织相容性,被用于生物材料、缓释药物、酶工程等领域。但其分子量大,粘度高,溶解性差,降解缓慢,体内降解速度不可控,缺乏与细胞的特异性相互作用位点,形成水凝胶的细胞粘附性较低。此外,采用氧化剂对海藻酸钠进行氧化时,氧化剂不仅可以使羟基氧化生成醛基,而且会引起海藻酸钠的降解,存在降解速度不可控、降解产物分子量过高、很难从体内清除等问题,从而限制了氧化海藻酸钠在组织工程领域的应用范围。

3、专利公开号为cn104004112b,公开日为2016年6月8号的中国专利技术专利,提供了一种氧化壳寡糖及其制备方法,本专利技术氧化壳寡糖是指壳寡糖糖单元中的2、3位碳碳键部分或全部被氧化成醛基所形成的物质。本专利技术采用高碘酸钠在避光条件下,选择性氧化壳寡糖,经过沉淀、分离、洗涤、干燥,制备出氧化壳寡糖。壳寡糖是一种带正电荷碱性氨基低聚糖,在生理条件下,易与体内蛋白、细胞膜等表面负电荷发生反应,可用来做药物递送系统。同时氧化壳寡糖在作为生物交联剂制备凝胶、药物缓释、微囊包囊材料等,在使用时,不可避免的容易在体内引起副作用。而海藻酸盐寡糖是带负电荷的羧酸基低聚糖,在生理条件下不易与细胞物质发生反应,因此氧化海藻酸盐寡糖更适合用于制备上述医用材料。本专利技术分别采用不同氧化剂,先降解海藻酸盐得海藻酸盐寡糖,然后制备氧化海藻酸盐寡糖,获得一种新型小分子生物交联剂。


技术实现思路

1、专利技术人研究发现:海藻酸钠寡糖,由2-10个甘露糖醛酸和古罗糖醛酸通过β-1,4糖苷键连接而成,具有分子量低、水溶性强、易吸收等特点,同时还具有抗氧化、抗凝血、刺激细胞因子分泌、降血脂等独特的生物活性,在食品、医药等领域有重要的应用价值。先采用过氧化氢处理海藻酸钠,糖苷键断裂,降解成海藻酸钠寡糖,再用氧化剂氧化海藻酸钠寡糖得到氧化海藻酸钠寡糖,碳碳键断裂,形成醛基,氧化海藻酸钠寡糖可以作为天然小分子交联剂。与直接氧化海藻酸钠制备氧化海藻酸钠寡糖相比,可以改善氧化海藻酸钠氧化度不可控且高氧化度细胞毒性问题,避开降解问题,保留海藻酸钠寡糖易吸收、溶解性、生物相容性,提高降解性能等特点;具备小分子生物交联剂性能,交联效率高,无毒性,新引入的醛基可改善材料的生物活性,形成水凝胶更均匀,可以通过肾脏直接排出体外,提高了细胞粘附水平、交流能力,增强细胞特定配体的配位性能,对其偶联生物活性物质,如生长因子、外源凝集素、活性蛋白、多肽、特异氨基酸序列等,增强生物活性物质生理功能,提高细胞新陈代谢能力。

2、本专利技术先通过氧化水解手段,可使海藻酸钠中两个单糖之间的糖苷键断裂,得到低分子量的海藻酸钠寡糖;再通过氧化的手段可使海藻酸钠寡糖糖醛酸单元上的两个羟基之间的碳碳单键断裂,使得相邻的两个羟基转变为两个醛基,制备得到氧化海藻酸钠寡糖,参考图1所示,图1示出了海藻酸钠寡糖进行氧化的反应原理图,其中,n为2~10。

3、具体的,本专利技术一方面提供了一种氧化海藻酸钠寡糖的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

4、s1:将海藻酸钠溶液加入过氧化氢溶液中加热进行第一次氧化水解处理,得到低聚海藻酸钠。

5、s2:将步骤s1得到的低聚海藻酸钠进行溶解得到低聚海藻酸钠溶液,向低聚海藻酸钠溶液中加入过氧化氢溶液并加热进行第二次氧化水解处理,得到海藻酸钠寡糖。

6、s3:将海藻酸钠寡糖进行溶解得到海藻酸钠寡糖溶液,加入氧化剂溶液中并加热进行氧化处理,然后加入有机溶剂,离心脱水、沉淀得到氧化海藻酸钠寡糖。

7、其中,所述步骤s3海藻酸钠寡糖溶液浓度为8%~12%,所述步骤s3氧化剂溶液浓度为0.5~1.5mol/l。

8、本专利技术另一方面提供了上述氧化海藻酸钠寡糖制备方法在制备生物交联剂或化学偶联剂上的应用。

9、与现有技术相比,本专利技术至少取得以下有益效果中的一项:

10、(1)本专利技术氧化海藻酸钠寡糖的制备方法是结合氧化水解和氧化相配合,能够更好的控制海藻酸钠寡糖氧化度,使海藻酸钠寡糖全部氧化,避免高氧化度的细胞毒性等问题。

11、(2)本专利技术氧化海藻酸钠寡糖制备方法制备得到的氧化海藻酸钠寡糖具有较高的吸水率、孔隙率、交联速率,保留了海藻酸钠寡糖的溶解性、无毒性、生物相容性,提高了降解性能。小分子量能够促进细胞粘附、增殖和生长;低粘度更利于交联反应,更容易渗透到生物材料内部细小孔隙中进行深度交联;更易被人体吸收,形成水凝胶降解后,可通过组织扩散,被人体清除或被肾脏代谢直接排出体外,是一种优良的小分子生物交联剂。

12、(3)本专利技术制备方法得到的氧化海藻酸钠寡糖氧化度在95%以上。例如,添加氧化海藻酸钠寡糖交联后的胶原蛋白强度不低于700g/cm2。

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【技术保护点】

1.一种氧化海藻酸钠寡糖的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S3氧化剂溶液为高碘酸钠溶液、高铁酸钠溶液或过氧化氢溶液;优选的,所述步骤S3氧化剂溶液为高碘酸钠溶液。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S3海藻酸钠寡糖溶液浓度为9%~10%,所述步骤S3氧化剂溶液浓度为0.8~1.3mol/L。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S3加热温度为20~30℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中海藻酸钠溶液浓度为1%~2%,所述步骤S1中过氧化氢浓度为3%~6%;

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中加热温度为40~60℃;所述步骤S2中加热温度为80~90℃。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇或丙酮中的一种。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述离心脱水条件为4000-8000rpm,时间为5-10min。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氧化海藻酸钠寡糖氧化度为95%以上;

10.一种采用权利要求1-9任意一项制备方法在制备生物交联剂或化学偶联剂上的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种氧化海藻酸钠寡糖的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s3氧化剂溶液为高碘酸钠溶液、高铁酸钠溶液或过氧化氢溶液;优选的,所述步骤s3氧化剂溶液为高碘酸钠溶液。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s3海藻酸钠寡糖溶液浓度为9%~10%,所述步骤s3氧化剂溶液浓度为0.8~1.3mol/l。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s3加热温度为20~30℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中海藻酸钠溶液浓度为1%~2%,...

【专利技术属性】
技术研发人员:秦益民申培丽闫洪雪庄桂凤巩长梅梁红娜张德蒙
申请(专利权)人:青岛明月海藻集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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