本發(fā)明涉及一種具有抗炎抗氧化功能的可注射水凝膠及其制備方法，屬于醫(yī)藥生物材料。
背景技術(shù)：
1、水凝膠是一種三維網(wǎng)狀并可以保持一定水量的聚合物材料，可具有粘彈性、親水性、生物相容性以及響應(yīng)性等特點(diǎn)，可以作為藥物傳遞、傷口敷料、軟骨修復(fù)及體內(nèi)植入材料等廣泛應(yīng)用。構(gòu)建水凝膠的材料包括天然高分子和合成高分子，其中膠原蛋白作為天然的胞外基質(zhì)成分，是構(gòu)建水凝膠材料的理想原料并常用于軟骨修復(fù)領(lǐng)域；例如：huang等人利用小牛皮膚中提取的i型膠原蛋白，通過(guò)調(diào)控凝膠過(guò)程，制備了具有時(shí)間依賴(lài)性力學(xué)性能的膠原水凝膠，并研究粘彈性如何協(xié)調(diào)msc細(xì)胞骨架在不同軟骨階段的變化(sci.adv.2023，9，eade9497，https://doi.org/10.1126/sciadv.ade9497)；chen等人分別制備了dbco基團(tuán)和-n3基團(tuán)修飾的膠原和透明質(zhì)酸，利用二者的生物正交反應(yīng)(spaac點(diǎn)擊反應(yīng))構(gòu)建凝膠網(wǎng)絡(luò)，體內(nèi)外測(cè)試結(jié)果表明該水凝膠無(wú)需縫合并具有促進(jìn)角膜修復(fù)和再生的功能(biomaterials，2020，255，120176，https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.120176)；rosenquist等人利用西替沃酮修飾i型膠原蛋白，從而構(gòu)建巰基基團(tuán)，然后與馬來(lái)酰亞胺修飾的peg通過(guò)邁克爾加成反應(yīng)交聯(lián)成膠，制備的水凝膠具有良好的可注射性和力學(xué)可調(diào)性，在預(yù)制植入物、可注射填充物、角膜修復(fù)以及再生密封劑領(lǐng)域顯示巨大應(yīng)用潛力(acs?appl.mater.interfaces，2023，15，34407-34418，https://doi.org/10.1021/acsami.3c03963)；long等人利用超聲誘導(dǎo)方法制備了絲素蛋白/膠原蛋白復(fù)合水凝膠支架，該水凝膠支架具有良好的機(jī)械性能和穩(wěn)定性，并在兔膝軟骨修復(fù)實(shí)驗(yàn)中顯示出良好的修復(fù)效果(j.mater.chem.b，2022，10，5045-5057，https://doi.org/10.1039/d2tb00564f)。
2、目前市售的水凝膠產(chǎn)品均報(bào)道具有一定的修復(fù)效果，但隨著關(guān)節(jié)老化和機(jī)械負(fù)荷長(zhǎng)期加載等因素的持續(xù)存在，關(guān)節(jié)內(nèi)慢性炎癥加重，細(xì)胞內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)失調(diào)，關(guān)節(jié)腔中逐漸積累大量ros等自由基，單純靠膠原蛋白材料無(wú)法有效降低ros含量，因此會(huì)影響材料的治療效果；
3、現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道的用于軟骨修復(fù)的膠原蛋白類(lèi)的凝膠產(chǎn)品，一方面，大多和其他高分子共混或者單獨(dú)使用，要么制備過(guò)程較為復(fù)雜，要么成分功能較為單一，并且膠原蛋白經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾后需要后處理操作，這樣容易破壞膠原結(jié)構(gòu)；另一方面，目前上市產(chǎn)品中還沒(méi)有具有顯著抗炎抗氧化功能的可注射的膠原產(chǎn)品。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
2、為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種具有抗炎抗氧化功能的可注射水凝膠及其制備方法。
3、(二)技術(shù)方案
4、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：
5、一種具有抗炎抗氧化功能的可注射水凝膠，其包括包被有i型膠原蛋白的l-半胱氨酸接枝的透明質(zhì)酸。
6、一種具有抗炎抗氧化功能的可注射水凝膠的制備方法，其包括如下步驟：
7、s1、將透明質(zhì)酸、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(edc)和n-羥基琥珀酰亞胺(nhs)溶于mes緩沖溶液中，攪拌溶解形成溶液i；s2、將l-半胱氨酸溶于mes緩沖溶液，形成溶液ii；
8、然后將溶液ii與溶液i混合，在室溫進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完成后將溶液透析，然后凍干得到產(chǎn)物；
9、s3、將凍干產(chǎn)物加入到i型膠原蛋白溶液中，混合溶解制成水凝膠。
10、如上所述的制備方法，優(yōu)選地，在步驟s1中，所述透明質(zhì)酸在mes緩沖溶液中的終濃度為0.001～0.02g/ml，透明質(zhì)酸與1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽及n-羥基琥珀酰亞胺的質(zhì)量比為15～5：8：5。
11、經(jīng)大量試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，透明質(zhì)酸與n-羥基琥珀酰亞胺及n-羥基琥珀酰亞胺的質(zhì)量比優(yōu)選為15～5：8：5，用量比超出該范圍時(shí)，會(huì)導(dǎo)致透明質(zhì)酸接枝度不夠或者剩余催化劑過(guò)多，影響產(chǎn)品效果或雜質(zhì)過(guò)多。
12、如上所述的制備方法，優(yōu)選地，在步驟s1和s2中，所述mes緩沖溶液的濃度為0.01～0.2mol/l，ph值為5～7。
13、如上所述的制備方法，優(yōu)選地，在步驟s1中，所述攪拌的速率為50～200rpm，攪拌的時(shí)間為30～60min。
14、如上所述的制備方法，優(yōu)選地，在步驟s2中，所述l-半胱氨酸在mes緩沖溶液中的終濃度為5～25mg/ml。
15、如上所述的制備方法，優(yōu)選地，在步驟s2中，所述溶液i與溶液ii按體積比為10～2：5進(jìn)行混合；反應(yīng)的時(shí)間為6～48h。
16、如上所述的制備方法，優(yōu)選地，在步驟s2中，所述透析采用透析袋的分子量為8～14kda，透析用水透析，透析時(shí)間為1～3d。
17、如上所述的制備方法，優(yōu)選地，在步驟s3中，所述i型膠原蛋白溶液的濃度為0.5～10mg/ml；凍干產(chǎn)物在i型膠原蛋白溶液中的濃度優(yōu)選為0.05～0.2g/ml，濃度過(guò)高或過(guò)低，要么無(wú)法成膠，要么無(wú)法溶解，因此干產(chǎn)物在i型膠原蛋白溶液中的濃度。
18、本發(fā)明制備的具有抗炎抗氧化功能的可注射水凝膠用于骨關(guān)節(jié)炎的治療，注射到關(guān)節(jié)腔內(nèi)。
19、如上所述制備方法獲得可注射水凝膠在制備治療骨關(guān)節(jié)炎或軟骨修復(fù)藥物中的應(yīng)用。
20、(三)有益效果
21、本發(fā)明的有益效果是：
22、本發(fā)明提供的具有抗炎抗氧化功能的可注射水凝膠的制備方法，以豬皮來(lái)源的i型膠原蛋白和功能化透明質(zhì)酸為原料，制備具有抗炎抗氧化功能的可注射型水凝膠材料。該方法操作簡(jiǎn)單，原料來(lái)源獲得方便，不需要后處理，能保存膠原蛋白原有的結(jié)構(gòu)，獲得的產(chǎn)品可直接注射，并具有顯著的抗炎抗氧化功能。制備獲得的可注射型水凝膠材料可用于軟骨修復(fù)、膝骨關(guān)節(jié)炎的治療。
1.一種具有抗炎抗氧化功能的可注射水凝膠，其特征在于，其包括包被有i型膠原蛋白的l-半胱氨酸接枝的透明質(zhì)酸。
2.一種具有抗炎抗氧化功能的可注射水凝膠的制備方法，其特征在于，其包括如下步驟：
3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述透明質(zhì)酸在mes緩沖溶液中的終濃度為0.001～0.02g/ml，透明質(zhì)酸與1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽及n-羥基琥珀酰亞胺的質(zhì)量比為15～5：8：5。
4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，在步驟s1和s2中，所述mes緩沖溶液的濃度為0.01～0.2mol/l，ph值為5～7。
5.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述攪拌的速率為50～200rpm，攪拌的時(shí)間為30～60min。
6.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，在步驟s2中，所述l-半胱氨酸在mes緩沖溶液中的終濃度為5～25mg/ml。
7.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，在步驟s2中，所述溶液ii與溶液i按體積比為10～2：5進(jìn)行混合；反應(yīng)的時(shí)間為6～48h。
8.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，在步驟s2中，所述透析采用透析袋的分子量為8～14kda，透析用水透析，透析時(shí)間為1～3d。
9.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，在步驟s3中，所述i型膠原蛋白溶液的濃度為0.5～10mg/ml；凍干產(chǎn)物在i型膠原蛋白溶液中的濃度為0.05～0.2g/ml。
10.如權(quán)利要求1所述的具有抗炎抗氧化功能的可注射水凝膠或權(quán)利要求2-8中任一項(xiàng)所述制備方法獲得的可注射水凝膠在制備治療關(guān)節(jié)炎或軟骨修復(fù)藥物中的應(yīng)用。