可調節體內分解速度的水凝膠及其制造方法技術

本發明專利技術涉及一種牙科用水凝膠及其制造方法，具體地說涉及一種可與骨缺損部的形狀無關地自由操作，由于可調節體內分解速度所以在一定時點即骨再生完成后可迅速分解的水凝膠及其制造方法。并且，涉及與骨缺損部的形狀無關地利用所述水凝膠可自由地適用于骨缺損部的水凝膠膜及其制造方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種牙科用水凝膠及其制造方法，具體地說涉及一種由于可調節體內分解速度，所以在一定時點即骨再生完成后可迅速分解的水凝膠及其制造方法。并且，涉及與骨缺損部的形狀無關地可自由適用于骨缺損部的水凝膠膜(membrane)及其制造方法。
技術介紹
現有的牙科用膜使用的主要是薄片(sheet)類型，但是所述薄片類型的牙科用膜，因為要對好骨缺損部的形狀而切斷薄片后加以使用，所以有總操作時間延長的不便，在功能方面薄片類型的膜由于主成分是骨膠原(collagen)所以體內吸收快，從而空間維持以及軟組織遮蔽功能脆弱。為了解決所述問題，美國登記專利US6306922中公開了光聚合水凝膠類型的膜，但是所述水凝膠類型的膜因高的物理強度而有體內分解性非常低的問題。換句話說，就牙科用膜而言，膜強度應維持到骨再生完成的時刻為止，但是骨再生完成后快速分解而膜最終不應作用為對硬組織和軟組織融合的妨礙物，不過所述利用光聚合的水凝膠類型的膜因強的物理強度而有難以分解在合適時點的問題。
技術實現思路
為了解決所述問題，本專利技術的目的在于提供一種水凝膠及其制造方法，所述水凝膠由于可調節體內分解速度，所以在一定時點即骨再生完成后可迅速分解。此外，為了克服現有薄片類型膜的使用上的不便，本專利技術的目的在于提供一種水凝膠膜及其制造方法，其與骨缺損部的形狀無關地可自由適用于骨缺損部。為了達成所述目的，本專利技術提供一種水凝膠及水凝膠膜，其包括:聚乙二醇(PEG，polyethylene glycol),其具有可進行光聚合的官能團；天然高分子添加劑,其與光聚合的PEG 一起形成互穿聚合物網絡(interpenetrating polymer network, IPN),并具有比所述PEG高的粘度和快的生體分解速度；以及光聚合引發劑，其生成用于引發所述PEG的光聚合的自由基(radical)。此外，本專利技術提供一種水凝膠的制造方法，其包括:i)準備含有PEG的第一液型及含有天然高分子添加劑和光聚合引發劑的第二液型的步驟，所述PEG具有可進行光聚合的官能團，所述天然高分子添加劑具有比所述PEG高的粘度和快的生體分解速度，所述光聚合引發劑生成用于引發所述PEG的光聚合的自由基；ii)在空洞部內混合所述準備的第一液型和第二液型的步驟；iii)將可視光線照射到所述混合溶液而形成互穿聚合物網絡(IPN)形態的水凝膠的步驟。此外，本專利技術提供一種水凝膠膜的制造方法，其包括:i)準備含有PEG的第一液型及含有天然高分子添加劑和光聚合引發劑的第二液型的步驟，所述PEG具有可進行光聚合的官能團，所述天然高分子添加劑具有比所述PEG高的粘度和快的生體分解速度，所述光聚合引發劑生成用于引發所述PEG的光聚合的自由基；ii)通過空洞部混合所述準備的第一液型和第二液型的步驟；iii)將所述混合溶液形象化成膜的形態的步驟；以及iv)將波長范圍為400~750nm的可視光線照射到所述膜而形成互穿聚合物網絡(IPN)形態的水凝膠的步驟。此外，本專利技術提供一種水凝膠膜的制造方法，其包括:i)準備含有PEG的第一液型及含有天然高分子添加劑和光聚合引發劑的第二液型的步驟，所述PEG具有可進行光聚合的官能團，所述天然高分子添加劑具有比所述PEG高的粘度和快的生體分解速度，所述光聚合引發劑生成用于引發所述PEG的光聚合的自由基；ii)在空洞部內混合所述準備的第一液型和第二液型的步驟；iii)將可視光線照射到所述混合溶液而形成互穿聚合物網絡(IPN)形態的水凝膠的步驟；以及iv)將所述水凝膠形象化成膜的形態的步驟。所述PEG具有(-CH2CH20-)n(n = 10~1，000的整數)的化學式，在所述分子量范圍內可單獨或混合使用線性(2-支鏈(arm))和其外的枝狀(4或8-支鏈(arm))、星狀(多-支鏈(mult1-arm)) PEG。此外，就所述能進行光聚合的官能團而言，可使用在丙烯酸酯(acrylate)、甲基丙烯酸酯(methacrylate)、香豆素(coumarin)、胸腺嘧唳(thymine)及肉桂酸酯(cinnamate)中某一個以上。就與所述PEG—起形成互穿聚合物網絡的所述天然高分子添加劑而言，可使用在羧甲基纖維素、硫酸乙酰肝素、透明質酸、骨膠原、聚氨基葡糖、葡聚糖及藻酸鹽中某一個以上。此時，所述天然高分子添加劑的分子量優選為100，000~10，000, 000。此外，所述光聚合引發劑可反應于400~750nm波長的可視光線而生成自由基。 就本專利技術的牙科用水凝膠而言，不僅與骨缺損部的形狀無關地可自由進行操作，而且因為具有由PEG和天然高分子添加劑組成的互穿聚合物網絡(IPN)形態，所以體內分解速度的調節成為可能，從而到一定時點，即到骨再生完成的時點為止維持空間維持以及軟組織遮蔽功能，但是骨再生完成后可快速分解。【附圖說明】圖1為表示本專利技術水凝膠的形成以及分解過程的概念圖。圖2為表示按照本專利技術的一個實施例在空洞部內混合含有PEG的第一液型及含有天然高分子添加劑和光聚合引發劑的第二液型的過程的圖解圖。圖3為在體內類似環境下的水凝膠膜的分解性平價結果(PEG:光聚合PEG水凝膠膜；PEG+C0L+HA:按照本專利技術的方式制造的骨膠原和透明質酸結合為IPN的光聚合PEG水凝膠膜)。圖4為通過鼠(Rat)等皮下移植的水凝膠膜的一周急性炎癥反應肉眼及組織學的平價結果(★:水凝膠膜殘留皮下移植體；PEG:光聚合PEG水凝膠膜；PEG+C0L+HA:按照本專利技術的方式制造的骨膠原和透明質酸結合為IPN的光聚合PEG水凝膠膜)。圖5為利用Rat等皮下移植模型的水凝膠膜的體內分解性平價結果(PEG:光聚合PEG水凝膠膜；PEG+C0L+HA:按照本專利技術的方式制造的骨膠原和透明質酸結合為IPN的光聚合PEG水凝膠膜)。【具體實施方式】以下參考附圖詳細說明根據本專利技術的一個方面的水凝膠及其制造方法。本專利技術的水凝膠的特征在于，其構成包括:PEG，其具有可進行光聚合的官能團；天然高分子添加劑，其與光聚合的PEG—起形成互穿聚合物網絡(IPN)，并具有比所述PEG高的粘度和快的生體分解速度；以及光聚合引發劑，其生成用于引發所述PEG的光聚合的自由基(radical)，而所述水凝膠所具有的形態為光聚合的PEG和天然高分子添加劑混合而形成的互穿聚合物網絡(interpenetrating polymer network, IPN)。利用使用于現有的膜的光聚合的水凝膠為多個PEG交叉結合在一個連結頂點的形態的非常密集的高分子網絡結構，顯示出高的物理強度，因此而存在以下問題:骨再生結束后也不分解而留在體內，從而膜本身作用為對硬組織和軟組織融合的妨礙物。但是，就適用本專利技術的水凝膠的膜而言，如圖1所示，構成所述互穿聚合物網絡的天然高分子添加劑在合適的分解時點(target point)先分解的同時水凝膠的內部網絡結構變得疏松，免疫細胞容易滲透到所述疏松的網絡內部，結果膜的體內分解快速進行。換句話說，由具有比PEG快的生體分解速度的天然高分子添加劑主導體內分解性，從而使得水凝膠的體內分解速度的加速成為可能，通過天然高分子的添加增加水凝膠-組織相互間的親和性，最終將此用作牙科用膜時可促進硬組織和軟組織的融合本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種水凝膠，其包括：PEG(聚乙二醇)，其具有可進行光聚合的官能團；天然高分子添加劑，其與光聚合的PEG一起形成互穿聚合物網絡,并具有比所述PEG高的粘度和快的生體分解速度；以及光聚合引發劑，其生成用于引發所述PEG的光聚合的自由基。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.12.22 KR 10-2011-01398491.一種水凝膠，其包括: PEG (聚乙二醇)，其具有可進行光聚合的官能團； 天然高分子添加劑，其與光聚合的PEG —起形成互穿聚合物網絡，并具有比所述PEG高的粘度和快的生體分解速度；以及 光聚合引發劑，其生成用于引發所述PEG的光聚合的自由基。2.根據權利要求1所述的水凝膠，其中所述PEG具有(-CH2CH20-)n(n= 10~1，000的整數)的化學式，在所述分子量范圍內單獨或混合使用線性(2-支鏈)、枝狀(4或8-支鏈)、星狀(多-支鏈)PEG。3.根據權利要求1所述的水凝膠，其中所述可進行光聚合的官能團包括在丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、香豆素、胸腺嘧啶及肉桂酸酯中某一個以上。4.根據權利要求1所述的水凝膠，其中所述天然高分子添加劑包括在羧甲基纖維素、硫酸乙酰肝素、透明質酸、骨膠原、聚氨基葡糖、葡聚糖及藻酸鹽中某一個以上。5.根據權利要求4所述的水凝膠，其中所述天然高分子添加劑的分子量為100，000~10，000，000。6.根據權利要求1所述的水凝膠，其特征在于:其適用于骨缺損部。7.—種水凝膠的 制造方法，其包括: i)準備含有PEG的第一液型及含有天然高分子添加劑和光聚合引發劑的第二液型的步驟，所述PEG具有可進行光聚合的官能團，所述天然高分子添加劑具有比所述PEG高的粘度和快的生體分解速度，所述光聚合引發劑生成用于引發所述PEG的光聚合的自由基； ?)在空洞部內混合所述準備的第一液型和第二液型的步驟； iii)將可視光線照射到所述混合溶液而形成互穿聚合物網絡(IPN)形態的水凝膠的步驟。8.根據權利要求7所述的水凝膠的制造方法，其中所述光聚合引發劑反應于400~750nm波長的可視光線而生成自由基。9.根據權利要求7所述的水凝膠的制造方法，其中所述PEG具有(-CH2CH20-)n(n=10~1，000的整數)的化學式，在所述分子量范圍內單獨或混合使用線性(2-支鏈)、枝狀(4或8-支鏈)、星狀(多-支鏈)PEG。10.根據權利要求7所述的水凝膠的制造方法，其中所述可進行光聚合的官能團包括在丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、香豆素、胸腺嘧啶及肉桂酸酯中某一個以上。11.根據權利要求7所述的水凝膠的制造方法，其中所述天然高分子添加劑包括在羧甲基纖維素、硫酸乙酰肝素、透明質酸、骨膠原、聚氨基葡糖、葡聚糖及藻酸鹽中某一個以上。12.根據權利要求7所述的水凝膠的制造方法，其中所述天然高分子添加劑的分子量為 100，000 ~10，000，000。13.—種水凝膠膜，其包括: PEG，其具有可進行光聚合的官能團； 天然高分子添加劑，其與光聚合的PEG —起形成互穿聚合物網絡，并具有比所述PEG高的粘度和快的生體分解速度；以及 光聚合引發劑，其生成用于引發所述PEG的光聚合的自由基。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭龍一，崔多美，宋柱東，姜銀楨，嚴泰官，崔圭鈺，
申請(專利權)人：株奧齒泰種植體，
類型：發明
國別省市：韓國;KR