[发明专利]一种可生物降解的水凝胶及其应用

说明书

本发明公开了一种可生物降解的水凝胶及其应用，所述水凝胶是通过加入活化剂和交联剂氨基化聚乙二醇使羧甲基纤维素钠和羧甲基壳聚糖进行交联的方法制备。本发明的水凝胶能够在胃中保持适当时间，并且能够生物降解二不引起肠梗阻，并且水凝胶能够通过一步法制备减少了物料浪费，反应条件温和，不会造成污染和其他危害。

技术领域

本发明涉及生物医学材料领域，具体涉及一种可生物降解的水凝胶及其应用。

背景技术

目前，治疗和预防肥胖症的主要方法有药物治疗、手术治疗，运动和饮食控制。例如：减肥药物治疗，胃部减肥手术，胃内水球减重行为治疗，运动+饮食治疗。这几种治疗都有不错的疗效，但是也有其缺点。减肥药物治疗，是常用的治疗手法，但是食用药物会带来一系列的副作用，例如食用之后会出现口干舌燥，失眠，还有一些出现精神恍惚，代谢不正常等等状况。胃部减肥手术，需要对患者的胃部进行切除或者束带，通过改变胃的容积，从根源上控制肥胖者的摄入量。但是，手术费用和风险，往往让患者望而却步。胃内水球，是指在患者的胃部，放置由硅胶制成的水球，在放置期间，水球能减少胃内容量和空腹感，但患者仍需控制饮食并增加运动量，以达至减重效果。一般六个月后，需要重新取出。其缺点是：存在水球破裂风险和需要二次手术取出。

利用水凝胶作为胃部填充剂，作为减肥的一种辅助材料，成为了近年的研究热点。国内外已经有相关的文献和专利，对此做了不同程度的研究和分析。水凝胶的特性让其成为胃填充剂的一种理想原材料，可以有效占据胃部空间并提供饱腹感，辅助使用者控制调节饮食，不会造成人体严重副作用，目前已有多种作为胃填充剂使的水凝胶被开发。但是胃填充剂水凝胶需要进行较复杂的合成或改性工艺，除了反应过程可能存在残留单体或助剂(例如有机溶剂)产生额外风险(如，不适用于口服，尤其是不适用于大量和长期使用)外，还提高了胃填充剂的生产成本，导致了胃填充剂在日益丰富的减肥治疗途径中并不占据竞争优势。另外，作为胃填充剂，要求材料在胃中保持适当的时间，并且能够被摄取或生物降解从而不会引起肠梗阻。这也是目前部分胃部填充剂不能达到的。

发明内容

本发明一方面提供一种可生物降解的水凝胶，所述水凝胶是通过加入活化剂和交联剂氨基化聚乙二醇(NH₂-PEG-NH₂)使羧甲基纤维素钠(Carboxymethylcellulose sodium，CMC-Na)和羧甲基壳聚糖(CM-chitosan，CMC)进行交联的方法制备。本发明的水凝胶能够在胃中保持适当时间，并且能够生物降解二不引起肠梗阻，并且水凝胶能够通过一步法制备减少了物料浪费，反应条件温和，不会造成污染和其他危害，无毒性。

在一些实施方式中，所述活化剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)。在一些实施方式中，所述羧甲基纤维素钠、NH₂-PEG-NH₂、羧甲基壳聚糖的质量比为甲基纤维素钠：氨基化聚乙二醇：羧甲基壳聚糖＝0.5～1:1:0.5～1。在一些实施方式中，所述羧甲基纤维素钠、NH₂-PEG-NH₂、羧甲基壳聚糖的质量比为羧甲基纤维素钠：氨基化聚乙二醇：羧甲基壳聚糖＝1:1:1、1:1:0.5或0.5:1:1。

在一些实施方式中，所述方法包括以下步骤：(1)称取羧甲基纤维素钠、NH₂-PEG-NH₂、羧甲基壳聚糖于去离子水中；(2)加入EDC和NHS，室温条件下，搅拌反应；(3)12h后，进行冷冻干燥，冷冻干燥条件为：-80℃/24h，得到冻干产物；以及(4)将所述冻干产物，用去离子水清洗后，再次冻干，即可得到所述水凝胶。本发明的水凝胶能够在胃中保持适当时间，并且能够生物降解二不引起肠梗阻，并且水凝胶能够通过一步法制备减少了物料浪费，反应条件温和，不会造成污染和其他危害，无毒性。