本技术介绍了一种制备双交联超声激活透明质酸水凝胶的方法,应用于药物递送领域。首先,使用透明质酸作为基础原料,通过酰胺化反应制备透明质酸多巴胺;随后,利用共聚反应合成该水凝胶。
背景技术
在当今的生物组织工程和药物递送领域,安全有效的组织工程及药物递送体系的构建至关重要,高效、精准且安全的药物递送系统成为研究焦点。药物递送水凝胶系统作为一种有潜力的药物递送技术而备受关注。药物递送水凝胶系统是将药物装载到凝胶当中,通过凝胶降解,能够控制药物的释放动力学,提高药物的生物利用度和稳定性。因此,水凝胶的设计相当重要。理想的水凝胶材料需要具有良好的生物相容性和可降解性,还需要具有一定强度和硬度,使能通过不同的作用机制,如扩散、膨胀、降解等控制药物的释放。
现有技术中,水凝胶是一类由亲水性高分子链通过化学或物理交联形成的具有三维网络结构的材料,其主要构成包括天然高分子(如透明质酸、壳聚糖等)、合成高分子(如聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等)以及无机材料(如纳米黏土等),可以被设计用于特定应用的不同类型的药物递送。近年来,水凝胶作为药物载体在组织修复、骨骼修复、心脏再生、血管重塑等组中工程中有着广泛的应用。可控的药物释放是水凝胶在做支架类药物递送时通常希望实现的一个目标,但由于人体正常微环境和各患病部位之间生理条件的巨大变化,普通的水凝胶作为局部药物缓释系统可能无法在复杂的病理微环境中实现预期目标,另外,普通水凝胶还普遍存在着物理性质较差的问题,如机械强度低、生物相容性差以及药物释放不稳定等,从而限制了其应用。
在目前采用的众多水凝胶材料中,透明质酸(HA)由于模拟天然组织微环境的生理条件,因其独特的生物相容性、生物可降解性以及与细胞和组织的良好相互作用,优异的药物释放控制特性,成为了药物递送领域备受关注的主体材料。透明质酸是一种天然存在于人体组织中的多糖,具有出色的生物相容性和生物可降解性。透明质酸水凝胶凭借其三维网络结构,能够有效地包载各类药物分子,为药物提供了稳定的储存环境。其高含水量和柔软的质地,使其与生物体组织具有良好的相容性,降低了引发炎症和免疫排斥反应的风险。在药物递送过程中,透明质酸水凝胶可以通过调节其分子结构、交联程度和降解速率,实现对药物释放的精准控制。这对于需要长期持续释放或特定时间点释放药物的治疗方案至关重要。目前,HA已被广泛应用于多种疾病的治疗,如关节炎的治疗、眼部疾病的治疗等。然而,在实际应用中仍面临诸多挑战。一方面,传统的HA水凝胶在机械强度上往往难以满足调控的需求,这限制了其在某些应用场景中的使用。另一方面,药物在水凝胶中的控释存在难以控制释放速率问题。现有的药物载入方式,如物理包埋和化学组装,难以实现药物的按需精准释放,导致药物的利用效率不高,治疗效果受限。
鉴于此,本发明提出了一种新型的双重交联策略,旨在调控水凝胶的机械强度,使其能够满足更高要求,同时实现外场可控的按需药物释放。通过引入特定的交联剂,构建复杂而稳定的交联网络,不仅增强了透明质酸水凝胶的机械性能,还为药物的精确控释提供了可能,有望解决当前药物递送领域中存在的关键问题,拓展水凝胶在医疗领域的应用范围。
实现思路