[发明专利]一种仿软骨细胞外基质可注射水凝胶的制备方法

摘要

本发明涉及一种可注射水凝胶的制备方法，特别是一种仿软骨细胞外基质可注射水凝胶的制备方法，属于生物医用材料制备技术领域。本发明采用紫外光聚合技术，以甲基丙烯酰化丝素蛋白和马来酰化甲壳胺为原料，制备仿软骨细胞外基质可注射水凝胶。该水凝胶由模拟软骨细胞外基质的主要成分胶原蛋白和糖胺聚糖的全天然高分子构成，能全面模拟软骨细胞外基质的微环境，显著促进软骨细胞的黏附、生长与增殖，生物相容性好；另一方面，由于采用紫外光聚合技术，将甲基丙烯酰化丝素蛋白微粒作为主交联点嵌入到马来酰化甲壳胺凝胶中，形成纳米微粒共价交联甲壳胺分子链的纳米增强型水凝胶结构，赋予水凝胶高的机械强度，完全克服水凝胶强度低的缺陷。

主权项

一种仿软骨细胞外基质可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法按以下步骤进行：a.马来酰化甲壳胺的制备将甲壳胺和马来酸酐置于非质子溶剂中，甲壳胺与非质子溶剂质量体积比为1：10～200，甲壳胺分子链上氨基与马来酸酐的酸酐基摩尔比为1：0.1～10，室温下搅拌均匀，在25～90℃条件下反应，反应时间为12～48小时，反应结束后，在甲壳胺、马来酸酐、非质子溶剂形成的混合溶液中加入无水丙酮至混合溶液无沉淀析出为止，收集沉淀物，沉淀物在室温下真空干燥2天，得到摩尔取代度为0.05～0.5的马来酰化甲壳胺；b.甲基丙烯酰化丝素蛋白纳米微粒的制备将甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酰氯、三乙胺分别置于甲苯中，甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酰氯、三乙胺的摩尔比为1：1.1：1.1，甲基丙烯酸羟乙酯与甲苯的体积比为1：10，搅拌均匀，在0～5℃条件下反应4小时，反应结束后，将甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酰氯、三乙胺、甲苯形成的混合溶液，按去离子水、1mol/L盐酸、1mol/L氢氧化钠溶液的顺序对甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酰氯、三乙胺、甲苯形成的混合溶液进行洗涤，分液得上层亮黄色液体，亮黄色液体在35℃条件下真空干燥24h，得到丙烯酰基氧乙基甲基丙烯酸酯；将丝素蛋白纳米微粒和上述丙烯酰基氧乙基甲基丙烯酸酯分别置于非质子溶剂中，丝素蛋白纳米微粒与非质子溶剂重量体积比为1：50～200，丝素蛋白纳米微粒分子链上的氨基与丙烯酰基氧乙基甲基丙烯酸酯的丙烯酰基摩尔比为1：1～20，室温下搅拌均匀，在25～70℃条件下反应，反应时间为12～24小时，反应结束后，在丝素蛋白纳米微粒、丙烯酰基氧乙基甲基丙烯酸酯、非质子溶剂形成的固液体系中，加入无水丙酮至固液体系中无沉淀析出为止，收集沉淀物，沉淀物在室温下真空干燥2天，得到摩尔取代度为0.04～0.2的甲基丙烯酰化丝素蛋白纳米微粒；c.仿软骨细胞外基质可注射水凝胶的制备将经步骤a得到的马来酰化甲壳胺、经步骤b得到的甲基丙烯酰化丝素蛋白纳米微粒、生长因子、光引发剂、磷酸盐缓冲溶液按照质量百分比分别为：的比例，室温下高速混合均匀，得到粘度为10000～100000cps仿软骨细胞外基质前体溶液，仿软骨细胞外基质前体溶液在紫外光下照射1～5min，形成仿软骨细胞外基质可注射水凝胶，其中，紫外光波长为320nm，光强为5～100mW/cm2。