[发明专利]一种水凝胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水凝胶及其制备方法，属于生物医用领域。

背景技术

以天然生物材料为基质的水凝胶以其良好的生物相容性被广泛应用于皮下填充材料，药物载体以及组织工程技术。为使材料呈现特有形状，或具有一定力学强度，或延缓降解速度以延长使用寿命，通常需要对原材料进行改进，比如交联就是一种常用的方法。然而如果交联剂控制不当，比如过少的交联浓度虽可保证材料的注入，但由于反应较慢，注入的胶溶液不能保持在固定的范围；而过高的交联剂浓度会导致反应过快，交联过后材料将成为一体而失去可注射性。为使材料得以注射，通常需要将交联的材料切碎，或制备成微米或纳米微粒，并与适当的载体混合，才可成为可注射的产品。而制备微粒的过程通常需要反应，清洗，筛选，混合，及消毒等一系列步骤，较为繁琐。如果分别注入胶溶液和交联剂，体内无法混合均匀，会影响使用效果。如果能用一种方法能将两者在完全反应而失去可注射性之前注入指定部位，将使上述制备过程大大简化，产品杂质减少，成本降低。

海藻酸 (Alginate)是存在于褐藻类中的天然高分子，是从褐藻或细菌中提取出的天然多糖，类似于细胞外基质中的糖胺聚糖GAGs，无亚急性/慢性毒性或致癌性反应，可作为食用的食品添加剂，也可作为支架材料用于医学用途，具备良好的生物相容性。海藻酸很容易与一些二价阳离子结合，形成凝胶。但常规的交联方法就存在上述问题，即与交联剂混合的藻酸盐如不制成微粒即会失去可注射性。所以控制交联浓度和方法是有效使用这一材料的关键。 不仅如此，其他类似的凝胶材料如胶原，壳聚糖，透明质酸等天然高分子凝胶都可采取类似的方法和技术，制成可注射的医用生物材料。

发明内容

为避免制备微粒的所需的反应，清洗，筛选，混合，及消毒等一系列繁琐过程，以及分别注入试剂带来的混合不均导致的产品交联度不均的问题，本发明提供一种交联注射一体化的水凝胶及其制备方法，以简化制备过程，降低成本。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种交联注射一体化的水凝胶的制备方法，包括以下步骤：首先将藻酸钠溶于缓冲液中，配制成胶溶液，装于注射器中，将交联剂装于另一注射器中，并将所述两支注射器链接在一起；然后将所述两支注射器来回推动，使得所述胶溶液与所述交联剂混合均匀，然后注射，注射后完成交联反应，得到所述水凝胶；

其中，所述藻酸钠与缓冲液的体积比为1：100 ～5:100；所述胶溶液与交联剂的质量比为 10000：1 ～15000：1。

本发明的有益效果是：

1.简化制备过程，降低成本；

2.避免使用微粒可能造成的注射过程的堵塞；无需辅助载体，所以避免由于使用载体可能带来的问题，如炎症，载体的吸收，降解，清除等。

3.交联注射一体化，无需反应之后的消毒，避免消毒过程给产品性能造成的影响；（无需其他试剂用于提纯清洗，故无存留的残余物可能造成的影响如炎症；）

4.作为皮下填充剂，效果可随交联反应完成即显示出来；

皮下填充剂是一种可以注射在皮下的天然或合成的材料，来填平凹陷或皱纹部分，以达到祛皱美容，增加自信甚至就业机会的效果。

5.因交联发生于整体注射物中，而非单个微粒中，有利于填平凹陷或皱纹效果的持续。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述缓冲液为磷酸钠缓冲液。

采用上一步技术方案的有益效果是，在本发明中加入缓冲液，以保持与体内相同的渗透性，而不至于由其差异引起的局部水肿或脱水。

进一步，所述交联剂为氯化钙，二价钡盐，或二价锌盐等。

采用上一步技术方案的有益效果是，使用所述交联剂与海藻酸盐反应，可使材料呈现一定体积和形状，或具有一定力学强度，或延缓降解速度以延长使用寿命。

进一步，来回推动所述两支注射器的时间为3～8秒。

采用上一步技术方案的有益效果是，可使两支注射器内的成分充分混合。

进一步，所述从注射到完成交联反应的时间为3～5分钟。

采用上一步技术方案的有益效果是，这样使得材料可被注入到指定的部位，又不至于因反应过慢而流到其他部位。

本发明解决上述技术问题的又一技术方案如下：

一种根据上述的方法制备的交联注射一体化的水凝胶。

本发明解决上述技术问题的又一技术方案如下：

一种水凝胶用于皮下填充剂或药物载体或细胞支架的生物医学用途。

具体实施方式