[发明专利]一种pH响应的具粘附性、抗菌、耐压的快速自修复胶原基水凝胶的制备方法

说明书

本发明提供了一种pH响应的具粘附性、抗菌、耐压的快速自修复胶原基水凝胶的制备方法，包括以下步骤：S1，称取PEG2000、4‑甲酰苯甲酸和二甲基氨基吡啶溶解于四氢呋喃中，在氮气氛围中加入N,N'‑二环己基碳二亚胺，搅拌后过滤得到白色固体；将所述白色固体溶解于四氢呋喃中并在二乙醚中沉淀，干燥得到DA‑PEG，溶于水中配制成DA‑PEG溶液；S2称取配制好的胶原溶液和壳聚糖溶液混合，二者的质量比为3:1～1:3，得到胶原/壳聚糖混合溶液；S3，冰浴条件下，将所述DA‑PEG溶液加入所述胶原/壳聚糖混合溶液中，配制成胶原/壳聚糖/DA‑PEG共混溶液，pH调至3.6～4.8，混合均匀；静置，得到所述pH响应的具粘附性、抗菌、耐压的快速自修复胶原基水凝胶。

技术领域

本发明属于医用材料制造技术领域，尤其涉及一种胶原基水凝胶的制备方法。

背景技术

胶原广泛存在于猪、牛、羊等哺乳动物的结缔组织，以及鱼皮、鱼鳞、鱼骨等水产动物组织中，是蛋白质资源化综合利用的重要对象。水凝胶作为一种通过共价键、范德华力或氢键等相互作用交联形成的高分子网络体系，在水中可迅速溶胀平衡并能保持其形状与三维空间网络结构。作为一种来源于动物体的天然高分子材料，胶原基水凝胶具有仿生性高、生物相容性好、易被人体吸收及能促进细胞的存活和生长等诸多优越性能，因而受到了广泛的关注，并在药物控释载体、软组织支架构建及活性细胞包载等生物医用材料和美容护肤材料方面得到了广阔的应用。

目前，胶原水凝胶的制备方法主要有物理法与化学法。物理水凝胶是由于分子链缠结和离子、氢键、疏水相互作用而形成的网络结构，如通过胶原聚集自组装、循环冻融、与其它物质共混等方法获取胶原水凝胶。化学水凝胶主要通过在胶原分子内或分子间的活性基团之间生成交联键而形成交联网络结构，常见的化学交联剂有碳化二亚胺、戊二醛等。此外，有些时候化学法还可与物理法结合使用。总体而言，以现有技术制备的胶原水凝胶普遍存在一个问题：韧性不足、脆性大，受到外力作用时易破损，且缺乏自主修复能力。这是由于物理方法所得到的胶原水凝胶分子间作用力较弱，易受到外力的破坏；而通过共价键交联形成的水凝胶，其稳定的网络结构固然可改善凝胶的力学性能、稳定性等，但同时也束缚了分子链的流动性，使其表现出一定脆性，且受到破坏后难以自主修复。这种不可自愈性使得胶原水凝胶植入生物体后易受到外力挤压、体液侵蚀以及其他化学物质的侵入而受损，从而在水凝胶中形成微观裂纹，这些裂纹的传播会影响水凝胶结构的完整性和力学性能，进而缩短水凝胶植入体寿命、危及病人健康和安全，且受损的水凝胶难以用人工的方法修复，从而限制了胶原水凝胶材料在生物医学和美容护肤领域的进一步应用。因此，寻求一种具有自修复性能的新型胶原水凝胶具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种pH响应的具粘附性、抗菌、耐压的快速自修复胶原基水凝胶的制备方法，可以有效解决上述问题。

本发明是这样实现的：

一种pH响应的具粘附性、抗菌、耐压的快速自修复胶原基水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

S1，称取1.0～5.0g PEG2000、0.3～1.5g 4-甲酰苯甲酸和0.015～0.075g 二甲基氨基吡啶溶解于30～150mL四氢呋喃中，在氮气氛围中加入0.5～2.5g N，N'-二环己基碳二亚胺，23～28℃下搅拌12～24h后过滤得到白色固体；将所述白色固体溶解于30～150mL四氢呋喃中，并在二乙醚中沉淀，干燥得到DA-PEG；将所述DA-PEG溶解于水中配制成浓度为20～80mg/mL的DA-PEG 溶液；

S21，将壳聚糖粉末溶解于醋酸溶液中，配制成10～30mg/mL的壳聚糖溶液，冷藏保存；

S22，冰浴条件下，将冻干的胶原海绵溶解于醋酸溶液中，配制成 10～30mg/mL的胶原溶液，冷藏保存；

S23，冰浴条件下，称取所述胶原溶液和所述壳聚糖溶液混合，二者的质量比为3：1～1：3，搅拌，真空脱泡并超声处理得到均匀的胶原/壳聚糖混合溶液；