普鲁兰多糖可注射水凝胶及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水凝胶，具体涉及一种普鲁兰多糖可注射水凝胶及其制备方法。
【背景技术】
[0002]水凝胶的设计和发展成为具有多功能的高分子聚合物用于组织修复研宄的热点。普鲁兰多糖是一种非还原性的高分子物质，由出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)分泌的水溶性胞外中性多糖，其具有无毒性、安全性、溶解性、稳定性、润滑性、粘合性、凝固性、覆膜性、分解性、改善物性等性质，广泛应用于食品、医药、轻工、化工和石油等领域。由于普鲁兰多糖有良好的无毒害作用、水溶性、分散性、吸湿性，可以以粘性添加物用于化妆品；在价格方面远远低于透明质酸，但其效果却与透明质酸相差无几。
[0003]两亲性接枝或嵌段聚合物由于在水溶液中能自组装形成纳米粒或是纳米束，生物相容性好，可作为软组织填充料应用于组织工程领域。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种普鲁兰多糖可注射水凝胶及其制备方法，采用化学交联方法制备更具可降解性、生物相容性、安全性更高的皮肤填充材料和植入支架材料。
[0005]本发明的实现过程如下:
一种普鲁兰多糖可注射水凝胶的制备方法，包括以下步骤:
(1)将普鲁兰多糖溶于去离子水中得到质量体积分数为50?300mg/mL的普鲁兰多糖溶液，温度控制为O?27°C ；
(2)加入质量分数为I?10%的交联剂1，4丁二醇二缩水甘油醚溶液，搅拌均匀，温度控制为20?30°C ;其中，普鲁兰多糖与交联剂的质量比为300?1800:1?40 ;
(3)将反应液在45?55°C反应3?6h制得水凝胶；
(4)制得的水凝胶相继用无热原水和磷酸盐缓冲溶液浸洗2?6天，用制粒机制成可注射的颗粒。
[0006]上述普鲁兰多糖为出芽短梗霉分泌的水溶性胞外中性多糖，分子量为10000g/mo I?530000g/mol ;磷酸盐缓冲溶液的pH为7.4。
[0007]具体地说，上述普鲁兰多糖可注射水凝胶的制备方法包括以下步骤:
(1)将普鲁兰多糖溶于去离子水中，得到质量体积分数为50?300mg/mL的普鲁兰多糖溶液6mL，反应温度控制为O?27°C，在搅拌条件下反应0.5?Ih ;
(2)加入0.1?0.35mL、质量分数为I?10%的交联剂1，4 丁二醇二缩水甘油醚溶液，反应温度控制为20?30°C，在搅拌条件下反应0.2?0.5h ;
(3)将反应液放于50°C恒温水浴锅中3?6h，制得水凝胶；
(4)制得的水凝胶相继用无热原水和磷酸盐缓冲溶液浸洗2?6天，用制粒机制成可注射的颗粒。
[0008]上述普鲁兰多糖可注射水凝胶的制备方法获得的水凝胶。
[0009]本发明具有以下优点:
本发明所涉及的一种普鲁兰多糖水凝胶，是将不同分子量的普鲁兰多糖和BDDE结合起来制成的皮肤填充材料，普鲁兰多糖为由出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)分泌的不同分子量的水溶性胞外中性普鲁兰多糖为原料，采用化学交联方法制成，不同分子量的普鲁兰多糖中两个相邻的羟基与BDDE的两端的环氧基对接，形成一个对接聚合物。聚合物在50°C下反应形成类似于果冻状的水凝胶，可通过制粒机制成毫米级的颗粒，用于可注射性水凝胶使用，具有稳定性高、生物学性能良好、可避免外科手术的创伤的优点。
【附图说明】
[0010]图1为水凝胶的红外吸收图谱；图中，A中，I号为分子量为100，000g/moL的普鲁兰多糖的红外图，2号为分子量为530，000g/moL的普鲁兰多糖的红外图；B中，I号为分子量为100，000g/moL的普鲁兰多糖制备的水凝胶的红外图，2号为分子量为530，000g/moL的普鲁兰多糖制备的水凝胶的红外图；C为1，4_ 丁二醇二缩水甘油醚(BDDE)的红外图；
图2为水凝胶中BDDE的残留量；图中，A为分子量为100，000g/moL的普鲁兰多糖制备的水凝胶中BDDE的残留量，B为分子量为530，000g/moL的普鲁兰多糖制备的水凝胶中BDDE的残留量；
图3为水凝胶的样品图；图中，I和2号为水凝胶的照片图；I号为分子量为100，OOOg/moL的普鲁兰多糖制备的水凝胶的样品图；2号为分子量为530，000g/moL的普鲁兰多糖制备的水凝胶的样品图；
图4为水凝胶的扫描电镜图；图中，I号为水凝胶的扫描电镜图(放大100倍)，2号为水凝胶的扫描电镜图(放大250倍)，3号为水凝胶的扫描电镜图(放大100倍)，4号为水凝胶的扫描电镜图(放大250倍)；1，2号为分子量为100，000g/moL的普鲁兰多糖制备的水凝胶的内部结构；3，4号为分子量为530，000g/moL的普鲁兰多糖制备的水凝胶的内部结构；
图5为水凝胶注射于小鼠皮下图；图中，I号为分子量为100，000g/moL的普鲁兰多糖制备的水凝胶注射于小鼠皮下二周后的图，2号为分子量为530，000g/moL的普鲁兰多糖制备的水凝胶为注射于小鼠皮下二周后的图，3号为分子量为100，OOOg/moL(左)和530，OOOg/moL (右)的普鲁兰多糖制备的水凝胶为注射于小鼠皮下二周后的图，4为水凝胶注射于小鼠皮下二周后取出的水凝胶的图；
图6为水凝胶注射于小鼠皮下后的H&E染色图；图中，1，2号为分子量为100，OOOg/moL的普鲁兰多糖制备的水凝胶注射于小鼠皮下后的H&E组织染色；3，4号为分子量为530，000g/moL的普鲁兰多糖制备的水凝胶注射于小鼠皮下后的H&E组织染色。
【具体实施方式】
[0011]下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细的说明。
[0012]本发明所涉及的一种普鲁兰多糖水凝胶，以出芽短梗霉(Aureobasidiumpullulans)分泌的不同分子量的水溶性胞外中性普鲁兰多糖为原料，采用BDDE交联剂进行化学交联，将反应液放入50°C下静态放置3-6h，制备得到水凝胶。制备出的粗产品经过纯化处理，即采用无热原水和磷酸盐缓冲溶液置换水凝胶中残留的BDDE、未反应的普鲁兰多糖分子以及杂质。
[0013]原料中的普鲁兰多糖采用的是由出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)分泌的不同分子量的水溶性胞外中性多糖，与透明质酸相比，其具有水溶性好、反应条件温和、稳定性良好等显著优点。另外，普鲁兰多糖本身具有良好的生物相容性和可降解性，可应用于组织工程领域。
[0014]本发明涉及的普鲁兰多糖可注射水凝胶的制备方法，由以下步骤实现:
步骤一:称取不同分子量的普鲁兰多糖粉末，溶于去离子水中，得到质量体积分数为50?300mg/mL的普鲁兰多糖溶液6mL，反应温度控制为O?27°C，在搅拌条件下反应0.5?Ih ；
步骤二:加入0.1?0.35mL、质量分数为I?10%的交联剂溶液，反应温度控制为20?300C，在搅拌条件下反应0.2?0.5h ;
步骤三:将反应液放于50°C恒温水浴锅中3h?6h，制得水凝胶；
步骤四:制得的水凝胶相继用无热原水和磷酸盐缓冲溶液浸洗2?6天，用制粒机制成不同粒径的可注射的颗粒。
[0015]步骤一中，普鲁兰多糖为由出芽短梗霉分泌的不同分子量的水溶性胞外中性多糖，分子量为 100000g/mol ?530000g/mol。
[0016]步骤二中，交联剂为1，4 丁二醇二缩水甘油醚。
[0017]步骤四中，磷酸盐缓冲溶液的pH为7.4。
[0018]其中，交联剂1，4-丁二醇二缩水甘油醚与不同分子量的普鲁兰多