一种梯度交联透明质酸钠凝胶及其制备工艺的制作方法

1.本发明属于医疗美容技术领域，具体涉及一种梯度交联透明质酸钠凝胶及其制备工艺。


背景技术：

2.透明质酸又名玻尿酸，是粘多糖中最具有代表性的一种，广泛分布于人体各部位，以其独特的分子结构和理化性质在机体内显示出多种重要的生理功能，如润滑关节，调节血管壁的通透性，调节蛋白质，水电解质扩散及运转，促进创伤愈合等。此外，透明质酸具有特殊的锁水作用，是目前发现的自然界中保湿性最好的物质，被称为理想的天然保湿因子，例如2％的纯透明质酸水溶液能牢固地保持98％水分。
3.人类皮肤中含有大量的透明质酸，用于改善皮肤营养代谢，使皮肤柔嫩、光滑、富有弹性。但随着年龄的增长，皮肤中的透明质酸含量会逐渐降低，导致皮肤褶皱，萎缩，此时需注射透明质酸以起到填充美容的作用。但由于天然中提取的透明质酸注射于人体内时，降解非常迅速，约24小时之内完成降解，一般将透明质酸钠交联后注射于皮下，以延长降解时间，其降解时间与交联度密切相关，因此，对透明质酸进行交联改性以延长其在体内的降解时间具有重要的现实意义。
4.透明质酸交联度的表征主要有总交联度，包括悬挂修饰度和交联修饰度，悬挂修饰度主要影响组织毒性的大小，而交联修饰的透明质酸基本无组织毒性，主要影响体内降解时间。故理想的交联透明质酸是交联修饰度占比越大而悬挂修饰度占比越小越好，因此提高交联修饰度降低悬挂修饰度对于是交联透明质酸具有非常重要的意义。
5.目前常用的透明质酸钠的交联方法是将透明质酸钠和交联剂在碱性条件交联而得，改进的方向主要集中于透明质酸钠与交联剂的比例以及交联反应的温度，通过这些条件一定程度上控制了交联度，从而控制降解时间。然而现有的交联技术只能通过控制总修饰度来平衡组织毒性和降解时间，无法控制悬挂修饰度和交联修饰度的比例。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种梯度交联透明质酸钠凝胶的制备工艺，其能大幅提高交联修饰度并降低悬挂修饰度，增加降解时间，同时降低组织毒性。
7.本发明的目的之二在于提供一种梯度交联透明质酸钠凝胶，其交联修饰度高，悬挂修饰度低。
8.本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
9.一种梯度交联透明质酸钠凝胶的制备工艺，包括以下步骤：
10.s1，取交联剂加入氢氧化钠溶液中，搅拌均匀，得到交联溶液；
11.s2，将透明质酸钠加入所述交联溶液中，充分溶胀后，加热并超声进行交联反应后，置于低温和超声的条件下进行交联反应，持续超声下按照温度梯度逐步升温，得到第一
反应物料；
12.s3，将所述第一反应物料加热并静置进行交联反应后，置于低温条件下静置并进行交联反应，按照温度梯度逐步升温，得到第二反应物料；
13.s4，将所述第二反应物料置于磷酸盐缓冲液中透析，粉碎，过筛，得到透明质酸钠凝胶。
14.进一步地，步骤s1中，所述交联剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,2,7,8-二环氧辛烷和二乙烯基砜中的至少一种。
15.进一步地，步骤s1中，所述交联剂和氢氧化钠溶液的体积比为1:80-120；所述氢氧化钠溶液的质量百分浓度为0.5-2％。
16.进一步地，步骤s2中，具体包括以下操作：
17.s101，将透明质酸钠加入所述交联溶液中，充分溶胀后，置于温度为40-60℃，超声频率为20-50khz的条件下交联反应0.5-2h，得到物料a；所述透明质酸钠加入量为0.05-0.15g/ml；
18.s102，将所述物料a置于温度为0-10℃，超声频率为20-50khz的条件下交联反应0.5-2h，得到物料b；
19.s103，将所述物料b置于温度为20-30℃，超声频率为20-50khz的条件下交联反应0.5-2h，得到第一反应物料。
20.进一步地，步骤s101中，温度为45-55℃，超声频率为25-40khz，反应为0.8-1.5h；
21.步骤s102中，温度为3-8℃，超声频率为25-40khz，反应为0.8-1.5h；
22.步骤s103中，温度为22-28℃，超声频率为25-40khz，反应为0.8-1.5h。
23.进一步地，步骤s3中，具体包括以下操作：
24.s201，将所述第一反应物料置于温度为40-60℃的条件下，静置并交联反应6-12h，得到物料c；
25.s202，将所述物料c置于温度为0-10℃的条件下，静置并交联反应6-12h，得到物料d；
26.s203，将所述物料d置于温度为20-30℃的条件下，静置并交联反应6-12h，得到第二反应物料。
27.进一步地，步骤s201中，温度为45-55℃，反应为7-9h；
28.步骤s202中，温度为3-8℃，反应为7-9h；
29.步骤s203中，温度为22-28℃，反应为7-9h。
30.进一步地，步骤s4中，透析时间14-18h。
31.进一步地，步骤s4中，所述磷酸盐缓冲液的ph值为6.8-7.6。
32.本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
33.一种梯度交联透明质酸钠凝胶，由所述的梯度交联透明质酸钠凝胶的制备工艺制成，其具有空间网状结构。
34.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
35.本发明的一种梯度交联透明质酸钠凝胶的制备工艺，采用高频超声辅助工艺并控制温度梯度，在不同的反应条件进行交联反应，在交联的过程中形成多个不同空间方向的交联，使得交联结构为空间网状结构，其稳定性和生物相容性大大提高；同时空间网状结构
的透明质酸钠凝胶中悬挂键相互枝接，大幅提高交联修饰度并降低悬挂修饰度，从而增加降解时间，同时降低组织毒性。
36.本发明的一种梯度交联透明质酸钠凝胶，其交联修饰度高，悬挂修饰度低，并具备优异的稳定性和生物相容性。
附图说明
37.图1是本发明的实施例1中透明质酸钠凝胶的酶解状态对比图。
38.图2是市售a的透明质酸钠凝胶的酶解状态对比图。
39.图3是市售b的透明质酸钠凝胶的酶解状态对比图。
40.图4是市售c的透明质酸钠凝胶的酶解状态对比图。
具体实施方式
41.下面，结合附图与具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
42.实施例1
43.一种梯度交联透明质酸钠凝胶的制备工艺，包括以下步骤：
44.1)取0.1ml 1,4-丁二醇二缩水甘油醚加入10ml氢氧化钠溶液中，搅拌10min，得到交联溶液；所述氢氧化钠溶液的质量百分浓度为1％。
45.2)将1g透明质酸钠加入所述交联溶液中，充分溶胀后，置于温度为50℃，超声频率为30khz的条件下交联反应1h，得到物料a。
46.3)将所述物料a置于温度为5℃，超声频率为30khz的条件下交联反应1h，得到物料b。
47.4)将所述物料b置于温度为25℃，超声频率为30khz的条件下交联反应1h，得到第一反应物料。
48.5)将所述第一反应物料置于温度为50℃的条件下，静置并交联反应8h，得到物料c；
49.6)将所述物料c置于温度为5℃的条件下，静置并交联反应8h，得到物料d；
50.7)将所述物料d置于温度为25℃的条件下，静置并交联反应8h，得到第二反应物料。
51.8)将所述第二反应物料置于磷酸盐缓冲液中透析，其中，透析时间16h，每隔4h换水一次，所述磷酸盐缓冲液的ph值为7.2。
52.9)将透析完成的凝胶置于胶体磨中，粉碎成为细颗粒，60目过筛，获得透明质酸钠凝胶。
53.实施例2
54.一种梯度交联透明质酸钠凝胶的制备工艺，包括以下步骤：
55.1)取0.1ml 1,2,7,8-二环氧辛烷加入10ml氢氧化钠溶液中，搅拌10min，得到交联溶液；所述氢氧化钠溶液的质量百分浓度为1％。
56.2)将1g透明质酸钠加入所述交联溶液中，充分溶胀后，置于温度为60℃，超声频率
为50khz的条件下交联反应1h，得到物料a。
57.3)将所述物料a置于温度为10℃，超声频率为50khz的条件下交联反应1h，得到物料b。
58.4)将所述物料b置于温度为30℃，超声频率为50khz的条件下交联反应1h，得到第一反应物料。
59.5)将所述第一反应物料置于温度为60℃的条件下，静置并交联反应8h，得到物料c；
60.6)将所述物料c置于温度为10℃的条件下，静置并交联反应8h，得到物料d；
61.7)将所述物料d置于温度为30℃的条件下，静置并交联反应8h，得到第二反应物料。
62.8)将所述第二反应物料置于磷酸盐缓冲液中透析，其中，透析时间16h，每隔4h换水一次，所述磷酸盐缓冲液的ph值为7.2。
63.9)将透析完成的凝胶置于胶体磨中，粉碎成为细颗粒，40目过筛，获得透明质酸钠凝胶。
64.实施例3
65.一种梯度交联透明质酸钠凝胶的制备工艺，包括以下步骤：
66.1)取0.1ml二乙烯基砜加入10ml氢氧化钠溶液中，搅拌10min，得到交联溶液；所述氢氧化钠溶液的质量百分浓度为1％。
67.2)将1g透明质酸钠加入所述交联溶液中，充分溶胀后，置于温度为40℃，超声频率为20khz的条件下交联反应1h，得到物料a。
68.3)将所述物料a置于温度为0℃，超声频率为20khz的条件下交联反应1h，得到物料b。
69.4)将所述物料b置于温度为20℃，超声频率为20khz的条件下交联反应1h，得到第一反应物料。
70.5)将所述第一反应物料置于温度为40℃的条件下，静置并交联反应8h，得到物料c；
71.6)将所述物料c置于温度为0℃的条件下，静置并交联反应8h，得到物料d；
72.7)将所述物料d置于温度为20℃的条件下，静置并交联反应8h，得到第二反应物料。
73.8)将所述第二反应物料置于磷酸盐缓冲液中透析，其中，透析时间16h，每隔4h换水一次，所述磷酸盐缓冲液的ph值为7.2。
74.9)将透析完成的凝胶置于胶体磨中，粉碎成为细颗粒，80目过筛，获得透明质酸钠凝胶。
75.性能测试
76.1、交联度对比
77.将实施例1制得的交联透明质酸钠凝胶与市售交联透明质酸钠凝胶(市售a、市售b和市售c)的交联度进行对比，结果如表1所示。
78.表1
[0079][0080][0081]
参照表1，实施例1的一种梯度交联透明质酸钠凝胶，在6种不同的反应条件进行交联反应，在交联的过程中形成6个不同空间方向的交联，使得交联结构为空间网状结构，其大幅提高交联修饰度并降低悬挂修饰度，从而增加降解时间，同时降低组织毒性。
[0082]
2、酶解时间
[0083]
将实施例1制得的交联透明质酸钠凝胶与市售交联透明质酸钠凝胶(市售a、市售b和市售c)进行酶解实验，并在显微镜下观察，计算酶解时间；结果如图1-4所示。
[0084]
参照图1，实施例1得到的交联透明质酸钠凝胶在90min内酶解无明显酶解现象。
[0085]
参照图2，市售a的交联透明质酸钠凝胶在60min时大部分的凝胶溶解，在80min时基本完全溶解。
[0086]
参照图3，市售b的交联透明质酸钠凝胶在30min时大部分的凝胶溶解，在50min时完全溶解。
[0087]
参照图4，市售c的交联透明质酸钠凝胶在20min时大部分的凝胶溶解，在30min时完全溶解。
[0088]
相比市售a、市售b和市售c的交联透明质酸钠凝胶，本发明的交联透明质酸钠凝胶的交联结构为空间网状结构，其酶解时间明显延长。
[0089]
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。