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申请/专利权人：大连理工大学

摘要：本发明提供一种自交联的抗氧化型PCA‑g‑CMCSOSA席夫碱水凝胶的制备方法，属于生物医学工程领域。步骤包括：1通过羧甲基修饰CS得到可以在pH＞6.4范围溶解的CMCS，以期满足EDCNHS和席夫碱的反应要求形成IPN水凝胶；2通过碳二亚胺法将PCA接枝到CMCS上合成PCA‑g‑CMCS；3通过改变反应pH、温度、质量浓度与OSA的醛基亚胺共轭形成席夫碱，制备抗氧化型水凝胶。引入PCA的席夫碱水凝胶具有三维多孔结构，支架孔径在100‑200μm之间分布均匀；具有较快的成胶能力；此外通过建立H2O2对神经细胞的损伤模型，水凝胶对H2O2诱导的PC12细胞氧化损伤具有明显的拮抗作用。抗氧化水凝胶能够去除慢性创面中多余的ROS，减轻氧化应激，改善创面微环境，为生物医学工程及临床应用提供新思路。

主权项：1.一种自交联的抗氧化型PCA-g-CMCSOSA席夫碱水凝胶的制备方法，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：第一步，制备两性电解质CMCSS1、将壳聚糖CS和氢氧化钠NaOH加入水和异丙醇的混合溶液中，室温下缓慢搅拌使CS充分溶胀碱化，碱化1~3h，得到分散体系A；其中，每20ml水和异丙醇的混合溶液中，加入2~6g的壳聚糖，加入2~10g的氢氧化钠；水和异丙醇的混合溶液中水和异丙醇的体积比为0.25：1；S2、将一氯乙酸溶于异丙醇溶液中，得到溶液B，并将溶液B缓慢滴加到步骤S1制备的分散体系A中，所述滴加时间为20~30min，在50℃温度下搅拌2~8h；其中，每4ml异丙醇溶液中对应加入2~5g的一氯乙酸；每4ml异丙醇溶液对应加入步骤S1中10~20ml的分散体系A；S3、室温下，向步骤S2反应完成后的CS分散介质中加入无水乙醇溶液，磁力搅拌0.5-2h以中止反应；所述的步骤S1每20ml的分散体系A，对应加入50-100ml无水乙醇溶液；S4、将步骤S3得到的反应产物过滤，用水和乙醇混合溶液多次冲洗，脱盐脱水至滤液pH值接近中性；S5、将步骤S4得到的产物进行真空干燥获得原儿茶酸接枝羧甲基壳聚糖聚合物CMCS白色粉末，该两性电解质CMCS能够同时满足碳二亚胺和席夫碱的反应条件，提供羧基和氨基与PCA和含有醛基的OSA反应合成IPN水凝胶；第二步，基于两性电解质CMCS得到水溶性PCA-g-CMCS抗氧化接枝物S1、将2~4mmolCMCS溶于PBS缓冲溶液配制质量体积浓度为2%的溶液；S2、将原儿茶酸PCA溶于N,N二甲基甲酰胺DMF和2-吗啉乙烷磺酸MES缓冲溶液的混合体系中，然后依次加入交联剂碳二亚胺EDC、N-羟基琥珀酰亚胺NHS，得到混合溶液，避光冰水浴1~3h以活化羧基，得到活化溶液；S3、将步骤S2的活化溶液缓慢加入到S1步骤的CMCS溶液，每18ml活化液中对应加入10~30mlCMCS溶液，调节反应体系的pH值为6~7，将反应体系置于室温下避光磁力搅拌18h；S4、将步骤S3得到的反应溶液加入到透析袋中透析2~3天，并离心去除小分子物质；S5、将步骤S4中纯化溶液加入到孔板-20~-30℃的冰箱中冷冻4~7h，将冷冻后的纯化产物冷冻干燥，得到海绵状PCA-g-CMCS接枝物，避光保存；真空冷冻干燥中冷阱的温度为-40~-60℃，时间为36~48h；第三步，制备提供大量醛基活性位点氧化海藻酸钠OSA的高分子材料S1、将海藻酸钠SA分散于乙醇中，得到分散体系A；高碘酸钠溶解于超纯水中，得到溶液B；所述的每25ml乙醇，对应加入3~12g海藻酸钠SA；所述的每25ml超纯水，对应加入2~6g高碘酸钠；S2、将步骤S1中的溶液B加入到分散体系A中，避光连续搅拌4~10h，得到混合溶液A；所述溶液B与分散体系A的体积比为1~3：1；S3、向反应体系加入乙二醇，继续磁力搅拌30~60min以淬灭氧化反应，得到混合溶液B；所述的每25ml步骤S2混合溶液A，对应加入0.5~1ml乙二醇；S4、继续加入NaCl和无水乙醇析出沉淀，抽滤，真空干燥得到白色固体，重新溶于水用透析袋透析2~4天，离心去除不溶物，得到纯化液体；所述透析袋的分子截留量为8000-14000Da，离心速度为2500rpm，时间为5min；所述的每25ml步骤S3混合溶液B，对应加入1~3gNaCl和100~200ml无水乙醇；S5、将步骤S4得到的纯化液体置于-20~-30℃冰箱冷冻4~6h后，再进行真空冷冻干燥得到纯化的OSA；第四步，制备自交联的抗氧化型PCA-g-CMCSOSA席夫碱水凝胶S1、将第二步制备的水溶性PCA-g-CMCS接枝物溶于PBS缓冲溶液，得到PCA-g-CMCS溶液；所述PCA-g-CMCS溶液的质量体积浓度为2~3%；S2、将第三步制备的OSA醛基大分子溶于PBS缓冲溶液，得到OSA溶液；所述OSA溶液的质量体积浓度为3~10%；S3、将步骤S1中的溶液和步骤S2中的溶液以体积比为1~10：1混合，在25~50℃下自交联得到湿态PCA-g-CMCSOSA席夫碱水凝胶；S4、将步骤S3得到的水凝胶材料放于-20~-30℃冰箱冷冻4~6h，经真空冷冻干燥后得到PCA-g-CMCSOSA干态支架；第四步所述步骤S1、步骤S2中，PBS缓冲溶液pH=6.5~7.4。

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