[发明专利]一种生物活性水凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种生物活性水凝胶及其制备方法和应用，属于水凝胶制备技术领域，所述制备方法以脱细胞角膜为核体材料，采用盐酸和胃蛋白酶溶解脱细胞猪角膜，1‑环己烷基‑3‑(2‑吗啉代‑乙基)‑碳化二亚胺‑N‑甲基‑P‑苯‑硫酸(CMC)为交联剂，N‑羟基琥珀酰亚胺磺酸钠盐(NHS)辅助提高交联效率，22～28℃交联8～12min得到生物活性水凝胶。本发明制备的水凝胶具有多孔结构、透明度高、可注射；含有丰富的生长因子，具有良好的生物相容性，更有利于支持细胞生长，可应用于角膜浅基质损伤的治疗，具有较大的临床应用潜力。

技术领域

本发明涉及水凝胶制备技术领域，尤其涉及一种生物活性水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

角膜是人眼睛表面的一个透明的，无血管的组织，它保护眼睛免受外部环境和病原体的伤害，其完整性对于正常视觉非常重要。许多角膜损伤和疾病，如化学性、热烧伤、Stevens-Johnson，s综合征、眼瘢痕性天疱疮、角膜溃疡和Fuch,s角膜内皮营养不良，都会影响角膜透明度，造成角膜瘢痕或者浑浊，从而引起视力减退，甚至失明。目前角膜疾病传统的治疗手段是眼药水，但是眼药水有许多限制性的缺点，比如滴进眼睛里不充分，容易流到外面、泪囊或者结膜囊中而损失作用的药物浓度。

水凝胶是由亲水性聚合物构成的，能在水或生物体液中溶胀并保持大量水分而不被溶解的交联网络。水凝胶结构类似于机体组织，既不影响生命体的代谢过程，代谢产物又可以通过水凝胶排出，因此常常被用作人体器官/组织替代物。目前水凝肢，作为在损伤修复材料界一种特殊的吸附剂，受到了很多关注。

现有技术表明壳聚糖-明胶水凝胶能够促进角膜损伤修复。但是，壳聚糖-明胶水凝胶修复的上皮的结构和功能都远远低于正常角膜上皮，需要额外添加生长因子，并且透明度较差。并且虽然此类水凝胶具有温敏特性，4℃为液体，37℃为水凝胶，但是眼表温度很难达到37℃。因此寻找一种具有良好透明度、可注射、可常温成胶的生物活性水凝胶，以提高角膜组织修复质量是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物活性水凝胶及其制备方法和应用，该生物活性水凝胶具有多孔结构、良好的透明度，能够常温成胶。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种生物活性水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

1)将脱细胞猪角膜、胃蛋白酶和盐酸水溶液混合，得到脱细胞猪角膜水凝胶前驱液；

2)调节所述脱细胞猪角膜水凝胶前驱液的pH值至7.2～7.4后和交联剂混合，在22～28℃条件下交联8～12min，得到生物活性水凝胶；

步骤2)中所述交联剂溶液的组分包括10×PBS缓冲液、1-环己烷基-3-(2-吗啉代-乙基)-碳化二亚胺-N-甲基-P-苯-硫酸和N-羟基琥珀酰亚胺磺酸钠盐；

优选的，在步骤1)所述将脱细胞猪角膜、胃蛋白酶和盐酸水溶液混合前，还包括对脱细胞猪角膜进行冷冻干燥。

优选的，所述冷冻干燥的温度为-60～-50℃；所述冷冻干燥的时间为20-30h。

优选的，步骤1)中所述盐酸水溶液中盐酸的浓度为0.05～0.15M。

优选的，步骤1)中所述脱细胞猪角膜水凝胶前驱液中脱细胞猪角膜、胃蛋白酶和盐酸水溶液的体积比为25～35:0.5～1.5:0.5～1.5。

优选的，步骤2)所述交联剂溶液中(2-吗啉代-乙基)-碳化二亚胺-N-甲基-P-苯-硫酸和N-羟基琥珀酰亚胺磺酸钠盐的摩尔当量比为0.5～1.5:0.5～1.5。

优选的，步骤2)所述交联剂溶液中(2-吗啉代-乙基)-碳化二亚胺-N-甲基-P-苯-硫酸/N-羟基琥珀酰亚胺磺酸钠盐的浓度为0.1～0.5mmol/ml。