甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶及其制备方法和用途与流程

本发明属于生物摩擦学领域，具体涉及甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶及其制备方法和用途。

背景技术：

人工关节置换手术是一种有效的治疗关节炎的手段。但是在关节置换手术后，分泌滑液的关节囊被切去，人工关节以体液作为润滑剂，而体液的润滑效果较差，严重影响了人工关节的寿命。由于润滑液在人体中容易被降解吸收，导致能发挥润滑的有效时间较短。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶及其制备方法和用途，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶的制备方法，包括以下步骤：将冰乙酸、壳聚糖和聚乙二醇溶于水中，充分溶解搅拌均匀，获得壳聚糖/聚乙二醇溶胶；将甘油磷酸钠溶于水中得到甘油磷酸钠溶液，保持甘油磷酸钠溶液温度在37℃；将甘油磷酸钠溶液加入壳聚糖/聚乙二醇溶胶，在37℃水浴中形成甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶。

进一步的，聚乙二醇的分子量为600-6000。

进一步的，壳聚糖的分子量为60万-90万，壳聚糖的脱乙酰化≥90.0％。

进一步的，壳聚糖/聚乙二醇溶胶中各组分的质量分数为：冰乙酸0.5-1wt％、壳聚糖1-2.5wt％和聚乙二醇5-50wt％。

进一步的，甘油磷酸钠溶液的质量分数为50-80wt％。

进一步的，甘油磷酸钠溶液加入壳聚糖/聚乙二醇溶胶时，壳聚糖/聚乙二醇溶胶与甘油磷酸钠溶液的质量比为1：(0.2～0.4)。

进一步的，保持甘油磷酸钠溶液温度在37℃；将甘油磷酸钠溶液加入壳聚糖/聚乙二醇溶胶，在37℃水浴中形成甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶。

制备方法所制备的甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶。

甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶用于制备人工关节润滑液的用途。

相对于现有技术，本发明的优点如下：

1、制备的甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶具有良好的生物相容性和生物降解性。

2、制备过程绿色无污染物排放，可进行大规模制备。

3、制备的甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶的缓释液在比压10.9mpa，滑动速度24mm/s条件下，平均摩擦系数小于0.03，具有良好的润滑性能。

本发明制备的甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶能持续润滑：先注射壳聚糖/聚乙二醇溶胶，再注射甘油磷酸钠形成甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶。该凝胶能长期缓慢的释放润滑液，达到长期润滑的效果。缓释液中包含的聚乙二醇和甘油磷酸钠都携带羟基，在溶液中由于氢键作用形成三维网络结构，使缓释液具有良好的润滑效果。

附图说明

图1为实施例1的样品不同天数静置缓释液的平均摩擦系数示意图。

图2为实施例2的样品不同天数静置缓释液的平均摩擦系数示意图。

具体实施方式

实施例1

将冰乙酸、壳聚糖和聚乙二醇溶于水中，充分溶解搅拌均匀，获得壳聚糖/聚乙二醇溶胶；获得壳聚糖/聚乙二醇溶胶中各组分质量分数为：冰乙酸1wt％、80万分子量的壳聚糖2wt％和4000分子量的聚乙二醇30wt％。将甘油磷酸钠溶于水中，加热溶解搅拌均匀后得到80wt％的溶液，保持温度在37℃。称取1.0g将壳聚糖/聚乙二醇溶胶，加入0.2g80wt％的甘油磷酸钠溶液，在37℃水浴中形成甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶。

实施例2

将冰乙酸、壳聚糖和聚乙二醇溶于水中，充分溶解搅拌均匀，获得壳聚糖/聚乙二醇溶胶；获得壳聚糖/聚乙二醇溶胶中各组分质量分数为：冰乙酸0.5wt％、80万分子量的壳聚糖2wt％和4000分子量的聚乙二醇36wt％。将甘油磷酸钠溶于水中，加热溶解搅拌均匀后得到80wt％的溶液，保持温度在37℃。称取1.0g将壳聚糖/聚乙二醇溶胶，加入0.2g80wt％的甘油磷酸钠溶液，在37℃水浴中形成甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶。

实施例3

将冰乙酸、壳聚糖和聚乙二醇溶于水中，充分溶解搅拌均匀，获得壳聚糖/聚乙二醇溶胶；获得壳聚糖/聚乙二醇溶胶中各组分质量分数为：冰乙酸0.5wt％、90万分子量的壳聚糖1wt％和6000分子量的聚乙二醇5wt％。将甘油磷酸钠溶于水中，加热溶解搅拌均匀后得到60wt％的溶液，保持温度在37℃。称取1.0g将壳聚糖/聚乙二醇溶胶，加入0.4g60wt％的甘油磷酸钠溶液，在37℃水浴中形成甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶。

实施例4

将冰乙酸、壳聚糖和聚乙二醇溶于水中，充分溶解搅拌均匀，获得壳聚糖/聚乙二醇溶胶；获得壳聚糖/聚乙二醇溶胶中各组分质量分数为：冰乙酸1wt％、60万分子量的壳聚糖2.5wt％和2000分子量的聚乙二醇36wt％。将甘油磷酸钠溶于水中，加热溶解搅拌均匀后得到50wt％的溶液，保持温度在37℃。称取1.0g将壳聚糖/聚乙二醇溶胶，加入0.4g60wt％的甘油磷酸钠溶液，在37℃水浴中形成甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶。

实施例5

将冰乙酸、壳聚糖和聚乙二醇溶于水中，充分溶解搅拌均匀，获得壳聚糖/聚乙二醇溶胶；获得壳聚糖/聚乙二醇溶胶中各组分质量分数为：冰乙酸0.75wt％、60万分子量的壳聚糖2wt％和600分子量的聚乙二醇50wt％。将甘油磷酸钠溶于水中，加热溶解搅拌均匀后得到60wt％的溶液，保持温度在37℃。称取1.0g将壳聚糖/聚乙二醇溶胶，加入0.4g60wt％的甘油磷酸钠溶液，在37℃水浴中形成甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶。

实验使用实施例1所制备甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶，凝胶中各组分的质量分数为：80万分子量的壳聚糖1.67wt％，4000分子量的聚乙二醇25wt％和甘油磷酸钠13.33wt％，称取甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶1.2g，加入2.0g的蒸馏水静置缓释。在天然的动物软骨关节中，软骨之间的摩擦系数为0.001-0.03，软骨表面的比压为3-18mpa。本发明制备的甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶的缓释液在使用超高分子量聚乙烯为销，cocrmo合金为配副，在比压10.9mpa，滑动速度24mm/s条件下，对不同天数的缓释液进行测试，平均摩擦系数小于0.03。图1和图2说明了缓释润滑剂是一个缓慢的过程，随着缓释天数的增加，缓释液中所含的润滑剂含量不断的增加，摩擦系数不断的降低。该凝胶具有良好的缓释效果，达到长期缓释润滑的目的。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶及其制备方法和用途，制备方法包括以下步骤：将冰乙酸、壳聚糖和聚乙二醇溶于水中，充分溶解搅拌均匀，获得壳聚糖/聚乙二醇溶胶；将甘油磷酸钠溶于水中得到甘油磷酸钠溶液，保持甘油磷酸钠溶液温度在37℃；将甘油磷酸钠溶液加入壳聚糖/聚乙二醇溶胶，在37℃水浴中形成甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇缓释凝胶。本发明制备的甘油磷酸钠/壳聚糖/聚乙二醇溶胶具有生物相容性，可以缓慢释放润滑液，具有良好的润滑效果，可望用于人工关节。

技术研发人员：董光能;陆海林;任姗姗;李星;郭俊德;李月
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2017.06.08
技术公布日：2017.11.17