[发明专利]一种释放硫化氢的可注射水凝胶及其制备方法

说明书

本发明提供一种释放硫化氢的可注射水凝胶及其制备方法，将海藻酸钠(ALG)上的羟基氧化成醛基，得到部分氧化海藻酸钠(ADA)，利用醛基与2‑氨基吡啶‑5‑硫代甲酰胺(APTA)上的氨基反应，将2‑氨基吡啶‑5‑硫代甲酰胺接枝到部分氧化的海藻酸钠上，得到带有醛基的可释放硫化氢的大分子交联剂部分氧化海藻酸钠‑2‑氨基吡啶‑5‑硫代甲酰胺(ADA‑APTA)。将部分氧化海藻酸钠‑2‑氨基吡啶‑5‑硫代甲酰胺(ADA‑APTA)与明胶共混，得到可释放硫化氢的海藻酸盐基可注射水凝胶。这种凝胶制备方法简单，反应条件温和，生物相容性好，且可以通过控制2‑氨基吡啶‑5‑硫代甲酰胺的接枝率来调节凝胶释放硫化氢的量。

技术领域

本发明涉及生物医用材料领域，更具体地说涉及一种可释放硫化氢的，海藻酸盐基可注射水凝胶的制备，是利用部分氧化海藻酸钠上的醛基与明胶上的氨基反应生成schiff碱的方法制备可释放硫化氢的水凝胶。

背景技术

海藻酸钠是从褐藻类的海带或马尾藻中提取碘和甘露醇之后的副产物，其分子由β-D-甘露糖醛酸(β-D-mannuronic，M)和α-L-古洛糖醛酸(α-L-guluronic，G)按(1→4)键连接而成。海藻酸钠含有大量的—COO－，在水溶液中可表现出聚阴离子行为，具有一定的黏附性，可用作治疗黏膜组织的药物载体。

在酸性条件下，—COO－转变成—COOH，电离度降低，海藻酸钠的亲水性降低，分子链收缩，pH值增加时，—COOH基团不断地解离，海藻酸钠的亲水性增加，分子链伸展。因此，海藻酸钠具有明显的pH敏感性。

海藻酸钠可以在极其温和的条件下快速形成凝胶，当有Ca2+、Sr2+等阳离子存在时，G单元上的Na+与二价阳离子发生离子交换反应，G单元堆积形成交联网络结构，从而形成水凝胶。海藻酸钠形成凝胶的条件温和，这可以避免敏感性药物、蛋白质、细胞和酶等活性物质的失活。

硫化氢是一种带有强烈臭鸡蛋气味的无色有毒的气体。但近年来的研究表明，它也是一种新型的气体信号分子和细胞保护剂。是继一氧化氮(NO)，一氧化碳(CO)之后的第三种气体介质。H2S参与调节包括心血管，神经元，胃肠道，肾脏，肝脏和生殖系统在内的各种生理系统的体内平衡。细胞内H2S的调节水平对疾病生物学具有巨大的影响。因此，控制生成和耗散的方法是重要的。

研究人员试图用硫化氢供体在生物体内释放硫化氢，常用的硫化氢供体有硫氢化钠等，但这些小分子硫化氢供体只能在短时间内快速的释放硫化氢，且过程不可控。因此迫切的需要能够缓慢且在较长时间内产生硫化氢的供体。本发明中涉及的2-氨基吡啶-5-硫代甲酰胺能够在巯基的刺激下，缓慢可控的产生硫化氢气体。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种释放硫化氢的可注射水凝胶及其制备方法，利用氨基与醛基生成schiff碱的反应，将能够在巯基刺激下产生硫化氢的2-氨基吡啶-5-硫代甲酰胺接枝到部分氧化海藻酸钠上，制得可释放硫化氢的海藻酸盐基可注射水凝胶。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

一种释放硫化氢的可注射水凝胶，将海藻酸钠(ALG)上的羟基氧化成醛基，得到部分氧化海藻酸钠(ADA)，利用醛基与2-氨基吡啶-5-硫代甲酰胺(APTA)上的氨基反应，将2-氨基吡啶-5-硫代甲酰胺接枝到部分氧化的海藻酸钠上，得到带有醛基的可释放硫化氢的大分子交联剂部分氧化海藻酸钠-2-氨基吡啶-5-硫代甲酰胺(ADA-APTA)，将ADA-APTA与明胶共混后，得到释放硫化氢的可注射水凝胶；其中，部分氧化海藻酸钠(ADA)与2-氨基吡啶-5-硫代甲酰胺(APTA)的质量比为(8-12)：(1-2)，ADA-TA与明胶的质量比为(1-2)：5。

部分氧化海藻酸钠(ADA)与2-氨基吡啶-5-硫代甲酰胺(APTA)的质量比为10：1。

ADA-APTA与明胶的质量比为1：5。

一种释放硫化氢的可注射水凝胶的制备方法，按照下述步骤进行：