一种基于硫辛酸的二元组装常温快速制备的可注射水凝胶及其制备方法和应用

本发明涉及生物粘合剂，尤其是涉及一种基于硫辛酸的二元组装常温快速制备的可注射水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、人类社会的发展与人类活动密不可分，人类涉猎的很多活动易引发机体功能障碍。最为常见的便是物理性损伤，例如皮肤创伤、组织挫伤、骨折骨裂等。在生物医学领域，针对物理性损伤的治疗主要有止血、闭合伤口、手术修复以及重建受损或退化的软组织。对于止血以及伤口愈合的治疗最早可以追溯到远古时代，那时的人类便知道使用天然植物的叶片作为敷料来处理伤口。随着人类文明的进步和科技的发展生物粘合剂走进大家的视野，作为一种具有极好的生物相容性，并且不会对伤口造成二次创伤避免伤口感染。生物粘合剂在伤口愈合组织创伤方面有着极其辽阔的应用范围。

2、硫辛酸（la）是一种天然的二硫化合物，存在于线粒体中，类似于维他命，是一些微生物的生长因子，能够消除加速老化与致病的自由基。硫辛酸是已知天然抗氧剂中效果最强的一种，能够再生内源性抗氧化剂，硫辛酸在体内经肠道吸收后进入细胞，兼具脂溶性与水溶性的特性，因此可以在全身通行无阻，到达任何一个细胞部位，提供人体全面效能，是同时具有脂溶性与水溶性的“万能抗氧剂”。硫辛酸在临床使用已经有三十多年的历史，在德国最先作为处方药投入临床使用在糖尿病、神经内科和心脏内科等领域都有着广泛的应用，并且同时硫辛酸也是一种针对灼口综合征的治疗药物对其有着明显的治疗效果。

3、硫辛酸作为一种临床药物具有消除氧自由基（ros），具有抗炎的作用，将其作为粘合剂可以对组织伤口进行有效地保护并且可以预防感染，硫辛酸本身也具有消炎的作用，被广泛地用于制备生物粘合剂，现阶段关于硫辛酸具有广泛报道主要基于硫辛酸的二硫键是动态化学键，具有化学响应、热响应和光响应形成聚硫辛酸。但是这些步骤制备时间较长，制备方式繁琐，一定程度上限制了硫辛酸在生物粘合剂领域的应用。

4、因此，亟需开发一种简单高效并且具有优秀生物化学功能的硫辛酸基生物粘合剂，使硫辛酸在生物粘合剂领域上具有较大的应用前景。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于硫辛酸的二元组装常温快速制备的可注射水凝胶及其制备方法和应用，通过在凝胶体系中添加一定量的亚铁离子或镁离子缩短凝胶化现象的出现时间，同时，微量的金属离子对伤口有一定的消炎杀菌的作用，可与硫辛酸协同发挥作用，共同促进组织的愈合和修复。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、本发明提供一种基于硫辛酸的二元组装常温快速制备的可注射水凝胶，所述可注射水凝胶包括硫辛酸和多羟基醇胺分子；

4、所述多羟基醇胺分子为氨丁三醇，所述硫辛酸与氨丁三醇的摩尔比为（1.6-1.2）：1。

5、进一步地，所述多羟基醇胺分子还包括三乙醇胺、三异丙醇胺中的一种。

6、进一步地，所述硫辛酸的质量浓度为50%。

7、进一步地，所述硫辛酸的去质子化羧基与多羟基醇胺分子的质子化氨基和相邻羟基同时相互作用，通过与羧基的氢键作用，实现多个硫辛酸分子的一端连接，另一端的二硫戊环通过疏水聚集形成物理交联点，从而与多羟基醇胺分子协同构建三维网络结构，形成水凝胶结构。

8、本发明还提供一种基于硫辛酸的二元组装常温快速制备的可注射水凝胶的制备方法，常温下，在去离子水中依次加入多羟基醇胺分子和金属离子，再加入硫辛酸震荡，获得混合液，静置后得到可注射水凝胶。

9、进一步地，所述金属离子为还原性金属离子，所述还原性金属离子包括fe2+、mg2+。

10、进一步地，所述金属离子的添加量为0.1%-1%质量浓度。

11、进一步地，静置时间为20-40s。

12、进一步地，所述硫辛酸中的硫醇基团能够螯合金属离子，形成络合物。

13、本发明还提供一种基于硫辛酸的二元组装常温快速制备的可注射水凝胶的应用，所述可注射水凝胶用于创面修复。

14、与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

15、1、本发明通过在凝胶体系中添加一定量的亚铁离子或镁离子，能够缩短凝胶化现象的出现时间，且亚铁离子或镁离子具有一定的杀菌作用。

16、2、本发明的制备工艺简单，制备的可注射水凝胶具有抗炎、清除活性氧自由基的功能，微量的金属离子对伤口有一定的消炎杀菌的作用，可与硫辛酸协同发挥作用，共同促进组织的愈合和修复，极具医疗应用价值。

技术特征：

1.一种基于硫辛酸的二元组装常温快速制备的可注射水凝胶，其特征在于，所述可注射水凝胶包括硫辛酸和多羟基醇胺分子；

2.根据权利要求1所述的一种基于硫辛酸的二元组装常温快速制备的可注射水凝胶，其特征在于，所述多羟基醇胺分子还包括三乙醇胺、三异丙醇胺中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种基于硫辛酸的二元组装常温快速制备的可注射水凝胶，其特征在于，所述硫辛酸的质量浓度为50％。

4.根据权利要求1所述的一种基于硫辛酸的二元组装常温快速制备的可注射水凝胶，其特征在于，所述硫辛酸的去质子化羧基与多羟基醇胺分子的质子化氨基和相邻羟基同时相互作用，通过与羧基的氢键作用，实现多个硫辛酸分子的一端连接，另一端的二硫戊环通过疏水聚集形成物理交联点，从而与多羟基醇胺分子协同构建三维网络结构，形成水凝胶结构。

5.一种如权利要求1-4任一所述的基于硫辛酸的二元组装常温快速制备的可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，常温下，在去离子水中依次加入多羟基醇胺分子和金属离子，再加入硫辛酸震荡，获得混合液，静置后得到可注射水凝胶。

6.根据权利要求5所述的一种基于硫辛酸的二元组装常温快速制备的可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，所述金属离子为还原性金属离子，所述还原性金属离子包括fe2+、mg2+。

7.根据权利要求5所述的一种基于硫辛酸的二元组装常温快速制备的可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，所述金属离子的添加量为0.1％-1％质量浓度。

8.根据权利要求5所述的一种基于硫辛酸的二元组装常温快速制备的可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，静置时间为20-40s。

9.根据权利要求5所述的一种基于硫辛酸的二元组装常温快速制备的可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，所述硫辛酸中的硫醇基团能够螯合金属离子，形成络合物。

10.一种如权利要求1-4任一所述的基于硫辛酸的二元组装常温快速制备的可注射水凝胶的应用，其特征在于，所述可注射水凝胶用于创面修复。

技术总结本发明涉及一种基于硫辛酸的二元组装常温快速制备的可注射水凝胶及其制备方法和应用。制备方法具体为：常温下，在去离子水中依次加入多羟基醇胺分子和金属离子，配置成多羟基醇胺分子的溶液，再加入硫辛酸震荡，获得混合液，静置后得到可注射水凝胶。与现有技术相比，本发明制备的水凝胶粘合剂能够在室温下即刻快速凝胶化并表现出可注射性和组织粘附性，且通过在凝胶体系中添加一定量的亚铁离子或镁离子，可进一步缩短凝胶化现象的出现时间，同时，微量的金属离子可赋予体系生物化学活性，制备的可注射水凝胶粘合剂具有抗炎、清除活性氧自由基、杀菌以及促进修复的功能和作用，极具医疗应用价值。技术研发人员：张坤玺,李金岩,房浩伟受保护的技术使用者：上海大学技术研发日：技术公布日：2024/12/2