一种单相室温可注射温敏性几丁糖水凝胶及其制备方法与流程

本发明涉及几丁糖材料改性，具体涉及一种单相室温可注射温敏性几丁糖水凝胶及其制备方法。

背景技术：

1、药用辅料必须安全、无毒、生物相容性好。几丁糖作为天然高分子多聚糖而倍受青睐。几丁糖多是通过对甲壳纲动物（如小虾皮、蟹壳）进行化学处理而得。几丁糖是目前唯一一种天然碱性多糖，是一种环境友好型可再生天然高分子材料。几丁糖本身具有弱碱性，其在水中或碱性溶液中难溶，只能溶于酸性溶液。这极大地限制了几丁糖在医药行业的应用，为了改善几丁糖的溶解性能及其他性能，故要对其结构进行一定的化学改性修饰。由于几丁糖分子结构中存在较多的羟基、氨基和糖酐键，且糖酐键相比较稳定，不易被改性修饰。因此目前对于几丁糖的化学改性主要集中在羟基和氨基上。

2、几丁糖的分子结构如下：

3、

4、几丁糖的分子结构中含有大量的氨基和羟基，2位碳上是氨基，3位碳和6位碳上均为羟基（6位碳的羟基更活泼）。这两种活性基团容易发生以下反应：酰基化、羟基化、醚化、烷基化、酯化、水解、接枝、交联等等，均会存在不同程度的取代。因此修饰后的几丁糖会存在较多种构型。

5、现有技术如中国专利cn101284884b公开了一种温敏性壳聚糖衍生物-羟丁基壳聚糖的制备方法，其先通过酸、碱、高温等处理得到脱乙酰度为85-95%的壳聚糖，然后70-80℃下与碱反应得到壳聚糖粗品，再于酸中溶解，采用碱析出沉淀、醇脱水、洗涤等操作后得到纯化壳聚糖；然后再依次碱化处理和常温羟丁基化处理得到白色粉末即为温敏性壳聚糖衍生物-羟丁基壳聚糖。其通过控制壳聚糖与1,2-环氧丁烷的比例、反应时间得到羟丁基壳聚糖。其实施例中的产物有些能完全溶解、有些部分溶解。但是其图4记载了凝胶化温度为25℃以下，当温度超过室温后其会发生相分离，其由于室温稳定性较差，产品容易失效，很难推挤注射，且生物相容性不佳。

6、同一申请人为了改善其溶解性能获得易注射性，在中国专利cn114656652a中公开了一种低溶胀温敏性可注射壳聚糖基水凝胶制备方法，其通过以羟丁基壳聚糖为原料进行电荷修饰（修饰化合物如酸酐等）使得产物具有可控的低溶胀性、水溶性及可注射性。但是该专利水凝胶的成凝胶温度较低在15-17℃之间，相较于前者cn101284884b的水凝胶，cn114656652a的水凝胶在23-25℃室温下极易发生分相，产生沉淀，很难推挤注射，而一旦产生沉淀就会使产品失效。其仍然没有解决稳定性较差易失效的问题，且这两者生物相容性不佳。

技术实现思路

1、为了解决现有几丁糖水凝胶室温下易产生相分离导致室温稳定性差以及生物相容性不佳的技术问题，而提供一种单相室温可注射温敏性几丁糖水凝胶及其制备方法。本发明的温敏性几丁糖水凝胶总取代度低而2位氨基取代度高，在凝胶化温度之前为均相液态，在高温高压灭菌后也不会产生分相，且在高温高压灭菌后恢复到室温仍能保持均匀的液态。本发明的温敏性几丁糖水凝胶具有更好的稳定性，使用温度范围更广，室温下易于注射。

2、为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

3、一种单相室温可注射温敏性几丁糖水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

4、（1）将几丁糖干粉研磨得到几丁糖细粉使所述几丁糖细粉的粒径≤2500目；所述几丁糖干粉的脱乙酰度≥80%且重均分子量≥30万道尔顿；

5、（2）将几丁糖细粉进行碱化处理，碱化处理后的物质进行过滤得到几丁糖湿粉；

6、（3）将所述几丁糖湿粉与环氧烷烃化合物在搅拌以及超声条件下于27℃-50℃下进行醚化反应24h-72h，收集反应后的物质并对其进行多次醇洗、抽滤得到温敏性几丁糖湿料；

7、（4）对所述温敏性几丁糖湿料依次进行复溶、透析、灌装、灭菌，即得到总取代度在0.6-2的温敏性几丁糖水凝胶，其中含有的温敏性几丁糖中6位羟基的取代度为0.5-1.0，3位羟基的取代度为0-0.5，2位氨基的取代度为0.1-0.5。

8、进一步地，所述几丁糖干粉的制备方法是：将几丁质与碱性溶液混合均匀后进行微波反应，将微波反应后的产物反复洗涤后得到湿物料，将所述湿物料烘干后制得几丁糖干粉；所述几丁糖细粉的获得方法是：采用超细粉末研磨机将所述几丁糖干粉研磨至少15min，以使粒径达到≤2500目。

9、优选地，所述微波反应的功率为500w-900w，反应时间1min-8min；在所述几丁糖干粉的制备方法中，还包括重复如下过程1次-6次：将所述湿物料与所述碱性溶液混合均匀后进行所述微波反应，再反复洗涤。

10、优选地，所述碱性溶液为30wt%-70wt%的氢氧化钠水溶液；所述几丁质与所述碱性溶液的质量体积为1g:5ml-1g:20ml；所述洗涤为经过乙醇和纯水多次反复清洗。

11、优选地，所述几丁糖干粉的脱乙酰度为85%-99%且重均分子量为30万道尔顿-80万道尔顿。

12、进一步地，步骤（2）中所述碱化处理为将所述几丁糖细粉加入到30wt%-70wt%的氢氧化钾水溶液中于15℃-35℃下水浴静置碱化一天，其中所述几丁糖细粉与所述氢氧化钾水溶液的质量体积比为1g:5ml-1g:30ml。

13、进一步地，步骤（3）中所述环氧烷烃化合物选自1,2-环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、1,2-环氧戊烷、1,2-环氧己烷中的一种。

14、进一步地，步骤（3）中所述醚化反应以纯水为溶剂，采用的超声波频率为30千赫兹、功率为500瓦；所述几丁糖细粉与所述环氧烷烃化合物的质量体积比为1g:20ml-1g:50ml，所述几丁糖细粉与所述纯水的质量体积比为1g:1ml-1:10ml。

15、进一步地，步骤（4）中所述复溶的过程为在所述温敏性几丁糖湿料加入纯水，搅拌溶解形成无色澄清的温敏性几丁糖溶液；

16、所述透析采用渗透压为250mosm/l-350mosm/l且ph=7.2±0.2的pbs缓冲液透析48h-144h，每隔24h换一次新的pbs缓冲液；

17、所述灭菌为使用压力蒸汽灭菌器在压力为0.1mpa-0.15mpa，温度为121℃-122℃下处理10min -15min，达到灭菌因子f0≥12.0的要求。

18、本发明另一方面提供上述制备方法获得的不分相的低取代室温可注射温敏性几丁糖水凝胶，所述温敏性几丁糖水凝胶的浓度为6mg/ml -20mg/ml。

19、有益技术效果：

20、本发明通过采用脱乙酰度高且分子量较高的几丁糖干粉先进行细化处理至粒径≤2500目，粒径细化后比表面积增加，可以使得后续碱化处理反应较为完全，有利于几丁糖粉体在较大比表面积下充分与环氧烷烃化合物在搅拌及超声条件进行醚化反应，从而减少暴露的2位氨基数量，以获得生物相容性更好的水凝胶，本发明获得的温敏性几丁糖水凝胶具有总取代度低而2位氨基取代度高，且室温可注射，高温灭菌不分相的效果；

21、本发明的水凝胶其凝胶化温度在29-40℃之间，在凝胶化温度之前为均相液态，即使超过凝胶化温度也不产生分相，甚至在高温高压灭菌后也不会产生分相，且在高温高压灭菌后恢复到室温仍能保持均匀的液态；

22、本发明的温敏性几丁糖水凝胶具有更好的稳定性，使用温度范围更广，室温下易于注射。