結 果如圖3所示。
[0222] 由圖3可以得知：在實施例9中得到的水凝膠IV的表面形態為多孔致密，因此該水 凝膠不僅有助于細胞的生存，并且有利于高機械強度的獲得。
[0223] 水凝膠溶脹率的測定
[0224] 將實施例6~10中所得的水凝膠分別置于10mL的緩沖液中溶脹兩天，保持緩沖 液的溫度為37°C，然后將水凝膠取出，擦去表面的溶液，測定其質量，得到，之后凍干， 得到W TKl，利用下述計算公式進行溶脹率的計算：
[0225] 溶脹率（％ )=[(胃溶脹廠胃干膠J/W干膠J X100%
[0226] 上述溶脹率的結果如圖4所示，其中，在橫坐標上每五個為一組，每組從左到右依 次表示為水凝膠I、水凝膠II、水凝膠III、水凝膠IV和水凝膠V。
[0227] 由圖4可以得知：由本發明提供的制備方法得到的水凝膠穩定性好，更適合應用 在組織工程中。
[0228] 水凝膠溶脹前后對比
[0229] 將實施例8所得水凝膠裁剪成一定形狀，然后浸泡在10mL PBS緩沖液中，保持緩 沖液的溫度為37°C，浸泡時間為24小時。
[0230] 將水凝膠浸泡前后的狀態進行記錄，結果如圖5和圖6所示。
[0231] 由圖5和圖6對比可以得知：實施例得到的水凝膠尺寸、狀態基本不變，因此，制備 得到的水凝膠具備良好的穩定性。
[0232] 水凝膠降解率的測定
[0233] 將實施例9中得到的水凝膠分別浸泡在10mL PBS緩沖液中，保持緩沖液的溫度為 37°C，浸泡48h后，水凝膠均完全溶脹，之后在浸泡有水凝膠的PBS緩沖溶液中加入10mM的 谷胱甘肽（GSH)，立刻觀察水凝膠的變化。
[0234] 對降解前后的水凝膠進行觀察，結果如圖7和圖8所示。
[0235] 由圖7和圖8可以得知：在10mM谷胱甘肽的作用下，水凝膠可以進行快速降解。
[0236] 水凝膠的降解釋放曲線測試
[0237] 將實施例6~10中所得的水凝膠分別在含有10 μ Μ的GSH的PBS緩沖液中浸泡， 緩沖溶液的溫度保持為37°C，浸泡48小時達到溶脹平衡后，水凝膠從浸泡液中取出，擦去 表面PBS緩沖液，稱其質量為溶脹重量。之后冷凍干燥，得到干膠重量。
[0238] 重新上述溶脹及冷凍干燥和稱重的過程，直至水凝膠的結構瓦解，其中，Wst]為第 一次凍干的干膠質量，其它為W TJRi，
[0239] 降解分數（％ ) = [(W最初_W干膠J/W最初]X100%
[0240] 結果如圖9所示，其中，在橫坐標上每五個為一組，每組從左到右依次表示為水凝 膠I、水凝膠II、水凝膠III、水凝膠IV和水凝膠V。
[0241] 由圖9可以得知：在10 μ Μ谷胱甘肽的作用下，水凝膠在50天內基本完成降解。
[0242] 水凝膠機械強度的測試
[0243] 將實施例10中所得的水凝膠分別在10ml PBS緩沖溶液中浸泡48小時，保持緩沖 溶液的溫度為37°C，將溶脹好的水凝膠放置于平板上，分別剪切成厚為2mm，直徑為25mm的 圓柱體，然后利用流變儀（MCR301，Anton Paar)對裁剪后的水凝膠進行測試，其中，測試期 間保持恒溫37°C，在線性范圍內進行頻率掃描測試，頻率為0. l-100rad s1，γ = 10%，結 果分別如圖10和11所示。
[0244] 由圖10和圖11所示，由實施例提供的水凝膠的機械強度高，適合組織工程方面的 應用。
[0245] 以上結合【具體實施方式】和范例性實例對本發明進行了詳細說明，不過這些說明并 不能理解為對本發明的限制。本領域技術人員理解，在不偏離本發明精神和范圍的情況下， 可以對本發明技術方案及其實施方式進行多種等價替換、修飾或改進，這些均落入本發明 的范圍內。本發明的保護范圍以所附權利要求為準。
【主權項】
1. 一種基于聚醜胺-胺型樹枝狀分子的水凝膠的制備方法，該方法包括W下步驟： (1) 將第一水凝膠因子或者第一水凝膠因子和第二水凝膠因子加入到水和/或磯酸鹽 緩沖溶液中，混合均勻，其中，所述第一水凝膠因子如下式I所示：在所述式I中，波紋線表示聚己二醇，式I所示的第一水凝膠因子的分子量為 12500 ~52600， 所述第二水凝膠因子為四代聚醜胺-胺型樹枝狀分子的衍生物，在樹枝狀分子的2~ 44個氨基上接有下述基團： W及在10~55個氨基上接有 -，其中，A為多膚基團，叫為21~440, 〇2為21~440 ; (2) 向混合物中加入氧化劑，獲得水凝膠。2. 根據權利要求1所述的制備方法，其中， 步驟（1)中所述A表示的多膚基團為多膚RGDyC、RAADyC和Fmoc-RGDC形成的基團中 的一種或多種，或/和 步驟（2)中所述氧化劑為高賄酸鋼、辣根過氧化物酶/&〇2、酪氨酸酶/〇2中的一種或多 種。3. 根據權利要求1或2任一項所述的制備方法，其中， 步驟（1)中所添加的第一水凝膠因子和第二水凝膠因子的質量比為1 ; (0. 1~20)，或 /和 第一水凝膠因子的添加量為使得第一水凝膠因子在整個體系中的濃度為5~30% W/ Vo4. 根據權利要求1~3中任一項所述的制備方法，其中，由式I所示的第一水凝膠因子 由包括W下步驟的方法制備得到： 1)的制備： 將2,2'-二硫二化巧與端琉基丙醇加入到有機溶劑中，在室溫下反應，得到包含有的反應體系，的制備： 將步驟1)中得到的與對硝基苯基氯甲酸醋加入到有機溶劑中，在 室溫條件下反應，得到包含有的反應體系， 3)第一水凝膠因子的制備： 將步驟2)中得到的與多己胺加入到有機溶劑中，在避光和 室溫條件下反應，然后繼續加入琉基修飾的八臂聚己二醇進行反應，最終得到包含有水凝 膠因子的反應體系。5. 根據權利要求4中所述的制備方法，其中， 在所述步驟1)中，所述有機溶劑為醇類溶劑和因代焼類溶劑中的一種或多種，或/和 添加完2, 2'-二硫二化巧與端琉基丙醇后，添加酸， 在所述步驟2)中，所述有機溶劑為離類溶劑和因代焼類溶劑中的一種或多種，或/和 添加完原料后，添加縛酸劑， 在所述步驟3)中，所述有機溶劑為非質子極性溶劑中的一種或多種，和/或所述琉基 修飾的八臂聚己二醇的分子量為10000~50000。6. 根據權利要求1~5任一項所述的制備方法，其中，第二水凝膠因子由包括W下步驟 的方法制備得到： 1) 將制備好的四代聚醜胺-胺型樹枝狀分子與雙官能聚己二醇，加入到溶劑中，然后 在室溫下反應，其中，溶劑為水和與水互溶的有機溶劑中的一種或多種， 2) 向步驟1)中的體系中繼續加入單官能聚己二醇進行反應， 3) 向步驟2)中的體系中繼續加入多膚化合物，最終獲得包含有四代聚醜胺-胺型樹枝 狀分子的水凝膠因子的反應體系。7. 根據權利要求6所述的制備方法，其中，在所述步驟1)中， 雙官能聚己二醇如下式所示：和/或 所述溶劑為水和與水互溶的有機溶劑中的一種或多種，和/或 四代聚醜胺-胺型樹枝狀分子與雙功能聚己二醇的摩爾比為四代PAMAM樹枝狀分子： 雙功能聚己二醇=1 ; (2~44)，和/或所述反應時間為8~60分鐘。8. 根據權利要求6或7中任一項所述的制備方法，其中，在所述步驟2)中， 所述單官能聚己二醇由下式所示： ，和/或單官能聚己二醇的添加量使得其與四代聚醜胺-胺型樹枝狀分子的摩爾比為單官能 聚己二醇：四代聚醜胺-胺型樹枝狀分子=(10~55) ;1。9. 根據權利要求6~8中任一項所述的制備方法，其中，在所述步驟3)中， 多膚化合物為RGDyC、RAADyC和Fmoc-RGDC中的一種或多種，和/或 多膚化合物的添加量為使得多膚化合物與步驟1)中所添加的雙功能聚己二醇的摩爾 比為多膚化合物：雙功能聚己二醇=(0. 1~10) : 1，和/或 反應完成后，選用分子量為5000~100000的透析袋對體系透析20~100小時。10. 根據權利要求1~9中任一項所述的制備方法得到的水凝膠作為在組織工程如軟 骨修復方面的應用。
【專利摘要】本發明公開了一種基于聚酰胺-胺型樹枝狀分子的水凝膠的制備方法，該方法包括將基于選用多巴胺對巰基修飾的八臂聚乙二醇進行修飾得到的第一水凝膠因子和基于聚酰胺-胺型樹枝狀分子得到的第二水凝膠因子加入到水和/或磷酸鹽緩沖溶液中，混合均勻后，加入氧化劑，獲得高強度、可降解且生物相容性好的水凝膠，該水凝膠能夠應用在組織工程如軟骨修復上。由本發明提供的制備方法所合成的水凝膠具備穩定的溶脹率、可控的降解速度和較強的機械性能，且該制備方法簡單方便，易于控制，整個交聯過程快速安全，從而有利于生產上的操作控制和推廣。
【IPC分類】C08J3/075, A61L27/22, A61L27/52, C08G83/00
【公開號】CN105646894
【申請號】
【發明人】王堯, 賈欣茹
【申請人】北京大學
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2014年11月10日