一种负载血根碱/明胶微球的复合水凝胶支架及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种负载血根碱/明胶微球的复合水凝胶支架及制备方法和应用，其是将血根碱溶液滴加到明胶微球中，放置过夜，冷冻干燥，得到血根碱/明胶微球复合物；然后再加入醛基化葡聚糖‑氨基化透明质酸钠预凝胶溶液中，搅拌均匀，常温下静置凝胶，冷冻干燥而得的；本发明专利技术的复合水凝胶支架吸水率为23～25倍，孔隙率为68～88％，孔径为50～200μm，并且具有广谱抗菌，长效抗菌，以及缓释药物的功能，可在皮肤伤口愈合和伤口敷料领域应用。

A load of sanguinarine / gelatin microspheres composite hydrogel scaffold and preparation method and application thereof

The invention discloses a load of sanguinarine / gelatin microspheres composite hydrogel scaffold and preparation method and application, the sanguinarine solution is dripped into the gelatin microspheres, overnight, freeze drying, sanguinarine / gelatin microspheres are complex; then adding aldehyde dextran amino hyaluronic sodium pre gel solution, stirring evenly, static gel at room temperature, and freeze drying; composite hydrogel scaffolds of the invention water absorption rate is 23 ~ 25 times, the porosity is 68 ~ 88%, the diameter of 50 ~ 200 m, and has a broad-spectrum antibacterial, anti bacteria function and long-term, sustained release drugs but, in skin wound healing and wound dressing applications.

【技术实现步骤摘要】
一种负载血根碱/明胶微球的复合水凝胶支架及其制备方法和应用
本专利技术属于天然高分子材料
，特别是涉及一种负载血根碱/明胶微球的复合水凝胶支架及其制备方法和应用。
技术介绍
皮肤是人体最大的器官，约占人体重量的16％，同时也是最容易受到伤害的器官之一。皮肤具有体温调节，机械保护，感知和机体保护功能，溃烂、创伤、手术损伤和烧伤是皮肤受损的重要原因。其中烧伤是一个世界公认的治疗问题，当缺乏适当的治疗，使得皮肤伤口经常暴露于细菌易引发感染，延长炎症，干扰再加上皮化，抑制胶原产生，延迟伤口愈合。此外，一旦细菌粘附于固体表面，它们形成可以保护细菌免受免疫系统和抗生素的生物膜，同时释放内毒素引起败血症可导致死亡。因此，在伤口处理中防止细菌感染并且生物膜形成是最重要的。烧伤愈合之后通常会出现很小的疤痕，但是现阶段对于二级和三级烧伤的治疗远没有达到让人们满意的程度。总的来说，烧伤的治疗有三个步骤：消炎、增殖、再塑形。但是，烧伤后的皮肤很难恢复到烧伤前的强度。为了解决这个问题，研究人员把目光转向了研发皮肤敷料或者替代物上，其中水凝胶的结构和人体细胞外基质相似，因此可以提供有利于血管网络再生重组的三维环境。常用于构建水凝胶的材料包括天然材料如胶原、透明质酸、海藻酸盐、壳聚糖、细菌纤维素、明胶、葡聚糖等和合成材料如聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)等。其中多糖基水凝胶无细胞毒性，具有生物降解性，从结构角度而言，多糖具有可反应的官能团，通过化学改性可形成多种特定功能的水凝胶。葡聚糖是天然的、非动物源的多糖，哺乳动物组织中含有葡聚糖酶，因此葡聚糖具有良好的生物相容性，广泛应用于生物医学和制药学领域。葡聚糖结构中含有丰富的活性羟基官能团，使得它易于化学改性，可以将改性后的葡聚糖制备成多种支架，包括微球、微管和水凝胶。透明质酸(HyaluronicAcid,HA)是一种独特的线性大分子粘多糖，是细胞外基质的主要成分，体外细胞实验表明，透明质酸不仅可以促进细胞的黏附与增殖，而且在生物性修复术中，透明质酸可隔离组织表面，作为一种机械保护剂，在手术后可防止粘连及纤维性组织形成。高浓度、高分子量的透明质酸不但能抑制出血，减少能形成永久粘连骨架的血块数量，而且能抑制成纤维细胞的运动和活性。透明质酸苄酯的微孔膜已被研究证明是培养和输送活性角质化细胞进行烧伤、慢性溃疡治疗的一种优良的材料。临床上常用的如硫酸庆大霉素，万古霉素等应用于敏感菌引起的系统感染或局部感染，但长期服用或者在体内的血药浓度过高，会带来一系列的毒副作用，例如耳中毒、肾中毒、血尿，甚至过敏性休克后导致死亡，降低了临床治疗效果。血根碱是一种季苯并菲啶生物碱在植物中通过应激刺激产生，用作植物抗毒素，抗真菌和细菌病原体，具有抗微生物，抗氧化，抗炎和促凋亡作用，对革兰氏阳性菌和阴性菌都很有效，可以避免常用抗生素引起的耐药性。同时血根碱因其氧化性容易失效，必须研发出一种新型的药物载体体系保证其药效。明胶，具有良好的生物相容性，已经广泛被运用在生物医学和药物载体等方面上，特别是由明胶制备出来的微球，已经成为了一种很成熟的药物载体体系。近年来，很多关于水凝胶支架的研究都致力于外伤方面的应用。然而，水凝胶不仅仅可以作为支架还可以负载药物、细胞因子、抗体或者是细胞来帮助皮肤实现完全的恢复。在组织工程中，需要多孔支架作为模板和指导细胞粘附，延伸，增殖。同时理想的皮肤组织工程材料应具有高液体吸收性容量，适当的气体渗透，生物相容性和抗菌。
技术实现思路
基于此，为了克服上述现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种复合水凝胶支架及其制备方法和应用，该复合水凝胶支架负载血根碱/明胶微球。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种负载血根碱/明胶微球的复合水凝胶支架的制备方法，包括以下步骤：(1)将浓度为10～20mg/ml血根碱溶液滴加到明胶微球中，于4～22℃放置过夜，然后冷冻干燥，得到血根碱/明胶微球复合物；其中每克明胶微球加入血根碱溶液的量为2～10ml；(2)将步骤(1)的血根碱/明胶微球复合物加入到醛基化葡聚糖-氨基化透明质酸钠预凝胶溶液中，搅拌均匀，常温下静置凝胶，然后冷冻干燥，得到负载血根碱/明胶微球的复合水凝胶支架；其中，醛基化葡聚糖-氨基化透明质酸钠预凝胶溶液与血根碱/明胶微球复合物的用量比为0.6～1.2ml：2～10mg。在其中一些实施例中，所述醛基化葡聚糖-氨基化透明质酸钠预凝胶溶液采用以下方法进行制备：将2wt％的氨基化透明质酸钠溶液和2-10％wt的醛基化葡聚糖溶液以2:1、1:1或1:2的体积比搅拌均匀，即得；所述醛基化葡聚糖溶液是通过溶解于pH＝7.4的PBS缓冲液中得到的。在其中一些实施例中，步骤(2)中所述的氨基化透明质酸钠采用以下方法进行制备：a、将透明质酸钠溶解于去离子水中，于37℃，摇床速度100r/min条件下得到2mg/ml的透明质酸钠溶液，再加入10倍量的己二酰肼，常温下以400r/min的速率磁力搅拌溶解，调节pH至6.8；b、取1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和1-羟基苯并三唑溶于二甲基亚砜和水的混合液中，所述二甲基亚砜和水的体积比为1：1；c、将步骤b得到的混合液滴加到步骤a的反应液中，常温下保持pH6.8混合6～12h，再调节pH至7.0，去离子水透析2～4天，经冷冻干燥，得到氨基化透明质酸钠。在其中一些实施例中，步骤c中所述透析的截留分子量为8000～12000。在其中一些实施例中，步骤a中所述透明质酸钠为低分子量医药级别的透明质酸钠。在其中一些实施例中，步骤(2)中所述醛基化葡聚糖采用以下方法进行制备：在100mg/ml的葡聚糖水溶液中加入100mg/ml的高碘酸钠水溶液，避光混合12h得混合液，再加入乙二醇溶液，反应12～30min，去离子水透析2～4天，冷冻干燥得到醛基化葡聚糖；所述葡聚糖水溶液与所述高碘酸钠水溶液的体积比为2:1，所述乙二醇溶液与所述混合液的体积比为1:6。在其中一些实施例中，所述葡聚糖是从以蔗糖为培养基经肠膜状明串珠菌菌属发酵获取的。在其中一些实施例中，所述透析的截留分子量为8000～12000。在其中一些实施例中，步骤(1)和(2)中所述冷冻干燥的条件为：-20℃干燥24h。本专利技术还提供了上述制备方法制备得到的负载血根碱/明胶微球的复合水凝胶支架。本专利技术还提供了上述负载血根碱/明胶微球的复合水凝胶支架在制备促进皮肤伤口愈合的药物中的应用。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术的负载血根碱/明胶微球的复合水凝胶支架吸水率为23～30倍，孔隙率为68～88％，孔径为20～200μm，该复合水凝胶支架能达到药物缓释，能够降低由于高的血药浓度带来的对人体的伤害，避免临床上常用抗生素的耐药性，而且该支架抗菌范围广，效果明显；(2)本专利技术的负载血根碱/明胶微球的复合水凝胶支架制备工艺简单、材料来源广泛，生产效率高，成本低，可应用于工业化大生产。附图说明图1是本专利技术实施例1的负载血根碱/明胶微球复合水凝胶支架的扫描电镜图；图2是对比例1的葡聚糖-透明质酸水凝胶冷冻干燥支架的扫描电镜图；图3是对比例2的负载血根碱的复合水凝胶冷冻干燥支架的扫描电镜图；图4是对比实例2的负载血根碱的复合水凝胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负载血根碱/明胶微球的复合水凝胶支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将浓度为10～20mg/ml血根碱溶液滴加到明胶微球中，于4～22℃放置过夜，然后冷冻干燥，得到血根碱/明胶微球复合物；其中每克明胶微球加入血根碱溶液的量为2～10ml；(2)将步骤(1)的血根碱/明胶微球复合物加入到醛基化葡聚糖‑氨基化透明质酸钠预凝胶溶液中，搅拌均匀，常温下静置凝胶，然后冷冻干燥，得到负载血根碱/明胶微球的复合水凝胶支架；其中，醛基化葡聚糖‑氨基化透明质酸钠预凝胶溶液与血根碱/明胶微球复合物的用量比为0.6～1.2ml：2～10mg。

【技术特征摘要】
1.一种负载血根碱/明胶微球的复合水凝胶支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将浓度为10～20mg/ml血根碱溶液滴加到明胶微球中，于4～22℃放置过夜，然后冷冻干燥，得到血根碱/明胶微球复合物；其中每克明胶微球加入血根碱溶液的量为2～10ml；(2)将步骤(1)的血根碱/明胶微球复合物加入到醛基化葡聚糖-氨基化透明质酸钠预凝胶溶液中，搅拌均匀，常温下静置凝胶，然后冷冻干燥，得到负载血根碱/明胶微球的复合水凝胶支架；其中，醛基化葡聚糖-氨基化透明质酸钠预凝胶溶液与血根碱/明胶微球复合物的用量比为0.6～1.2ml：2～10mg。2.根据权利要求1所述的负载血根碱/明胶微球的复合水凝胶支架的制备方法，其特征在于，所述醛基化葡聚糖-氨基化透明质酸钠预凝胶溶液采用以下步骤制备得到：将2wt％的氨基化透明质酸钠溶液和2-10％wt的醛基化葡聚糖溶液以2:1、1:1或1:2的体积比搅拌均匀，即得；所述醛基化葡聚糖溶液是通过溶解于pH＝7.4的PBS缓冲液中得到的。3.根据权利要求2所述的负载血根碱/明胶微球的复合水凝胶支架的制备方法，其特征在于，所述氨基化透明质酸钠采用以下步骤制备得到：a、将透明质酸钠溶解于去离子水中，于37℃，摇床速度100r/min条件下得到2mg/ml的透明质酸钠溶液，再加入10倍量的己二酰肼，常温下以400r/min的速率磁力搅拌溶解，调节pH至6.8；b、取1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭瑞，蓝咏，朱麒宇，李丹，
申请(专利权)人：广州贝奥吉因生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44