一种天然组成的壳-核结构的自组装胶原刺激微球及其制备方法技术

技术编号:20139935 阅读:128 留言:0更新日期:2019-01-18 23:58
本发明专利技术公开了一种天然组成的壳‑核结构的自组装胶原刺激微球及其制备方法。利用多氨基的聚阳离子天然高分子与透明质酸钠(HA)间的静电作用,改变HA分子的构象,降低高分子量HA中性溶液的粘度,促进了乳化体系中微米级HA微球的形成。利用多氨基的聚阳离子天然高分子与HA间的静电作用以及酸胺缩合交联反应,促进微球沉淀。该方法巧妙地解决了高分子量HA中性溶液的高粘度问题,步骤简单,技术路线环保。制备得到的胶原刺激微球具有壳‑核的自组装结构,成分均为天然高分子,可在副反应发生时通过特异性生物酶快速降解,确保了产品注射的安全性;同时微球具有良好的力学强度和较长的降解时间,可长期有效地刺激胶原蛋白分泌,在软组织填充、特别是医学美容填充领域具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种天然组成的壳-核结构的自组装胶原刺激微球及其制备方法
本专利技术属于生物医用高分子材料领域,具体涉及一种天然组成的壳-核结构的自组装胶原刺激微球及其制备方法,主要应用于软组织填充,特别是医学美容填充。
技术介绍
随着人们对审美要求的不断提高,医疗美容行业在全球范围内得到了迅速的发展。市面上已有多种填充材料应用到注射美容领域,其中透明质酸钠(HA)是人体皮肤真皮组织中最重要的组成成分之一,具有无免疫原性、无致癌性、无致畸形性等较多优点,于2003年通过FDA批准进入整形美容市场后,备受行业与消费者的青睐,是现阶段市场上大部分注射填充产品的主要成分。然而,纯HA用于面部注射后,会在体内生物酶的作用下较快降解,被人体吸收,填充效果维持时间较短。在使用交联HA后,能延长降解时间,但依旧属于暂时性填充,常常需要反复注射来维持效果,大幅提高了美容成本。因此,现阶段市场上的大多数注射HA产品已无法满足长效填充的要求。近年来,以长效、刺激胶原再生为目标的组织填充剂逐渐兴起。这一类填充剂一般为特定比例的微球颗粒(20~50μm)与高分子载体凝胶两种材料的复合组分。其中发挥刺激胶原再生功能的成分一般为微球颗粒,在载体凝胶逐渐降解后,固体微球会与周围组织接触,引发轻微的异物反应,使纤维蛋白沉积于微球表面,继而炎症细胞粘附形成单核细胞层,吸引成纤维细胞分泌胶原蛋白,胶原纤维增厚并填充凝胶降解后留下的空隙(JCosmetLaserTher2015,17(2):99-101)。根据上述原理,微球颗粒所具备的一般要求是:(1)降解时间较长,一般>1年;(2)能引发轻度的炎症反应,刺激胶原再生;(3)具备一定的强度,有较好的支撑性;(4)材料无毒,生物相容性良好。目前经各国药监局批准的此类产品中,微球颗粒的成分一般为合成高分子,如聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚己内酯,或陶瓷微球,如羟基磷灰石。此类材料具有很好的力学强度,降解机制一般为水解、细胞吞噬,过程缓慢,所以降解时间也较长。但也正是因为如此,当注射后发生结节、血肿等副反应时,难以通过有效的方法使残留在皮肤内的微球颗粒快速降解,因此产品注射的风险大大提高。相比于合成高分子和陶瓷材料,HA为天然高分子,可被特异性的透明质酸酶降解,因此采用HA的胶原刺激微球颗粒可以大幅提高注射安全性。然而,以HA为原料制备微球仍存在很多问题。为延长微球的降解时间,提高HA微球的强度,一般要求HA分子量比较高,浓度不能太低,且交联度需控制在一定范围内,这就为HA微球的制备带来了很大的难度。最大的难度在于高分子量HA的中性溶液具有很高的粘度,无论采用何种工艺都很难将高粘度的HA分散并形成20~50μm直径的球体。为降低高分子量HA的粘度,常见的方法是将HA溶于碱性溶液中,但是这仅适用于碱性条件下的交联反应,交联剂一般为二乙烯基砜、1,4-丁二醇二缩水甘油醚等有毒化学试剂(中国专利CN103333351B;CN102942699B)。因此,如何通过简便、无毒的方法降低初始高分子量HA的粘度,并制备出符合产品要求的HA微球,具有很大的实际应用价值,目前尚未见报道。从原理出发,HA的高粘度来自于其分子链的多级结构,由于HA为聚阴离子高分子,所以如果引入阳离子,通过静电引力作用改变HA构象,原理上可以改变HA的粘性。在众多聚阳离子高分子中,一类高分子的结构上带有大量的氨基(-NH2),-NH2可以通过静电力影响HA分子链的构象,也可以与HA的羧基(-COOH)共价交联,提高HA微球的强度,延长降解时间。因此,采用含有多氨基的聚阳离子高分子改变HA溶液的粘度,促进微米级HA微球的形成,并通过静电力和共价交联促进微球沉淀,调控微球的性质使满足产品要求。上述制备工艺思路创新,原理上可行,路线环保,是值得进一步研究的方向。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种天然组成的壳-核结构的自组装胶原刺激微球及其制备方法。本专利技术提供的一种天然组成的壳-核结构的自组装胶原刺激微球的制备方法,利用多氨基的聚阳离子天然高分子与透明质酸钠(HA)间的静电作用,改变HA分子的构象,降低高分子量HA中性溶液的粘度,促进了乳化体系中微米级HA微球的形成。利用多氨基的聚阳离子天然高分子与HA间的静电作用以及酸胺缩合交联反应,促进微球沉淀。本专利技术的具体技术方案如下:(1)将聚阳离子天然高分子溶液以一定比例缓慢加入一定浓度的透明质酸钠中性溶液中,搅拌均匀形成乳浊液。(2)将步骤(1)中得到的乳浊液按一定比例加入到油相与表面活性剂的混合乳液中,在200~1200rpm的转速下搅拌0.5~2小时。(3)在步骤(2)得到的乳化体系中加入一定量的聚阳离子高分子和缩合剂的混合溶液,继续搅拌2~48小时,使微球沉降。(4)抽滤去除油相,有机溶剂洗涤,筛分粒径。在采用上述技术方案的基础上,本专利技术还可以采用以下进一步的技术方案:为提高制备所得的HA微球的力学强度,延长微球的降解时间,本专利技术采用较高分子量的HA和一定的HA浓度,步骤(1)中所述的透明质酸钠的分子量为50~200万道尔顿,浓度为8.0~22.0mg/mL。本专利技术利用聚阳离子天然高分子与HA之间的静电引力,改变HA分子结构,降低HA中性溶液的浓度。为提高微球的安全性,聚阳离子高分子为天然来源,含有大量氨基,可以是壳聚糖及其衍生物、ε-聚赖氨酸、L-聚赖氨酸或含多氨基的多肽中的一种。加入一定比例的聚阳离子天然高分子后,若使HA在中性pH下达到等电点,则会生成复合物沉淀,不利于微球制备,因此聚阳离子天然高分子与HA的比例需严格控制,聚阳离子天然高分子中的氨基与透明质酸钠的羧基的摩尔比为0.7~1.3,此条件下会生成均匀的、低粘度的乳浊液。采用反相乳化法制备油包水型HA微球,采用的油相可以是液体石蜡、硅油、植物油、矿物油中的一种,表面活性剂为油溶性的、亲水疏水平衡值为3~9的乳化剂。为保证油包水型的HA微球的球形度和分散性,步骤(2)中所述的表面活性剂与油相的质量比为0.2%~5%;所述的乳浊液与油相的质量比为5%~50%。形成均匀的乳化体系后,加入一定比例的聚阳离子高分子和缩合剂混合溶液。聚阳离子本身可作为交联剂与HA发生共价交联,还可以通过静电引力作用帮助HA微球沉淀,形成壳-核结构。为保证HA微球的高强度和长降解时间,本专利技术中采用较高的HA交联度。步骤(3)中所述的加入的混合溶液中的聚阳离子高分子的氨基与乳化体系中HA的羧基摩尔比为0.2~5.0;缩合剂可以是4-甲基吗啉盐酸盐和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐中的一种,其与透明质酸的羧基摩尔比为0.1~5.0。本专利技术提供的一种天然组成的壳-核结构的自组装胶原刺激微球,通过上述技术方案制备得到。以HA为主体原料,多氨基的天然高分子聚合物为交联剂,通过自组装和共价交联形成。其内核为HA与多氨基的天然高分子聚合物形成的交联网络,外壳为多氨基的天然高分子聚合物。该微球具有较长的降解时间和较高的强度。为控制其在体内的胶原刺激效果,本专利技术制备所得的天然组成的壳-核结构的自组装胶原刺激微球的粒径为10~300μm,优选为20~50μm。本专利技术提供的一种天然组成的壳-核结构的自组装胶原刺激微球的制备方法,巧妙地解决了高分子量HA本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种天然组成的壳‑核结构的自组装胶原刺激微球的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:(1)将聚阳离子天然高分子溶液以一定比例缓慢加入一定浓度的透明质酸钠中性溶液中,搅拌均匀形成乳浊液。(2)将步骤(1)中得到的乳浊液按一定比例加入到油相与表面活性剂的混合乳液中,在200~1200rpm的转速下搅拌0.5~2小时。(3)在步骤(2)得到的乳化体系中加入一定量的聚阳离子高分子和缩合剂的混合溶液,继续搅拌2~48小时,使微球沉降。(4)抽滤去除油相,有机溶剂洗涤,筛分粒径。

【技术特征摘要】
1.一种天然组成的壳-核结构的自组装胶原刺激微球的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:(1)将聚阳离子天然高分子溶液以一定比例缓慢加入一定浓度的透明质酸钠中性溶液中,搅拌均匀形成乳浊液。(2)将步骤(1)中得到的乳浊液按一定比例加入到油相与表面活性剂的混合乳液中,在200~1200rpm的转速下搅拌0.5~2小时。(3)在步骤(2)得到的乳化体系中加入一定量的聚阳离子高分子和缩合剂的混合溶液,继续搅拌2~48小时,使微球沉降。(4)抽滤去除油相,有机溶剂洗涤,筛分粒径。2.根据权利要求1所述的一种天然组成的壳-核结构的自组装胶原刺激微球的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的透明质酸钠的分子量为50~200万道尔顿,浓度为8.0~22.0mg/mL。3.根据权利要求1所述的一种天然组成的壳-核结构的自组装胶原刺激微球的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的聚阳离子天然高分子带正电,含有大量氨基,可以是壳聚糖及其衍生物、ε-聚赖氨酸、L-聚赖氨酸或含多氨基的多肽中的一种;其与透明质酸钠的比例为,聚阳离子天然高分子中的氨基与透明质酸钠的羧基的摩尔比为0.7~1.3。4.根据权利要求1所述的一种天然组成的壳-核结构的自组装胶原刺激微球的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的油相可以是液体石蜡、硅油、植物油、矿物油中的一种;所述的表面活性剂为油溶性的、亲水疏水平衡值为3~9的乳化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏长征王晓彤周琳耀
申请(专利权)人:上海其胜生物制剂有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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