一种抗新型冠状病毒的可降解缓释凝胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗新型冠状病毒的可降解缓释凝胶的制备方法，采用水相法分别合成酪胺接枝聚谷氨酸的前体大分子PGA‑Ty和半胱胺接枝透明质酸的前体大分子HA‑CA；以5％的二氧化氯溶液为基底液，将PGA‑Ty和HA‑CA分别配成不同浓度的前体大分子溶液；量取两种前体大分子溶液，按不同体积比进行混合，再加入辣根过氧化物酶、双氧水、柠檬酸/磷酸二氢钠达到一定终浓度，快速搅拌形成均一体系，于室温下静置，即得到原位交联可降解的抗新型冠状病毒缓释凝胶。本发明专利技术的抗新型冠状病毒的原位交联可降解缓释凝胶含有药物二氧化氯，该缓释凝胶具有更长的、可调节的释药周期，并且释放出来的药物表现出良好的药物活性；该抗感染凝胶制剂复合物可显著延长药效时间。

Preparation of a novel coronavirus resistant biodegradable sustained-release gel

【技术实现步骤摘要】
一种抗新型冠状病毒的可降解缓释凝胶的制备方法
本专利技术涉及一种抗新型冠状病毒的可降解缓释凝胶的制备方法，医药

技术介绍
水凝胶具有三维网状结构，可吸收大量的水分或体内组织液，因其特殊的性质，水凝胶已被广泛应用于生物医学领域，包括药物释放、细胞培养、医用工程器件等等。例如Deng的课题组研发出通过“Tetrazole-Alkene”反应得到的原位凝胶；Li的课题组应用席夫碱反应制备了系列淀粉基的原位凝胶；Click反应也是一类常用的制备原位凝胶的化学交联方法，但其所涉及的化学改性通常比较复杂,对聚合物的高分子骨架影响比较大。互穿网络(IPN)水凝胶是由两种或两种以上聚合物通过网络互穿而形成的具有独特性能的聚合物。在互穿网络水凝胶中，两个组分网络之间没有化学键合相，各个聚合物都保持各自的特性；同时，两种网络互穿相互影响，有协同增强力学性能的作用。因此制备互穿网络水凝胶是一种提高水凝胶强度的有效方法。国内外对IPN生物医用材料的研究已有多年探索，通常采用化学交联方法得到IPN水凝胶。由于化学交联剂或引发剂对细胞或环境有毒，制备的IPN水凝胶用于医疗领域有潜在的毒性，限制了互穿网络水凝胶在生物医用方面的应用。互穿网络水凝胶还可以采用物理交联方式，如疏水作用、氢键作用、离子交联等，虽不引入新的化学物质但难以获得均匀一致的、理想的交联度，或者交联点可能在生理体液中易于解体。酶，是一种高效催化某一特异性反应发生的生物催化剂。由于反应的温和性，酶交联得到的凝胶近年来受到广泛关注。辣根过氧化物酶(HRP)由于其良好的生物相容性及高度的稳定性，被广泛应用于酶交联水凝胶体系中，在双氧水存在的条件下，苯酚衍生化的聚合物可以在辣根过氧化物酶的催化下形成交联网络。而HRP介导的水凝胶通常应用于天然高分子材料中，例如透明质酸、葡聚糖、明胶、壳聚糖等。合成高分子材料，如聚(l-谷氨酸)、四臂PPO-PEO也适用酶交联方法，得到相关水凝胶。但由于合成高分子材料复杂的合成步骤及添加剂的潜在毒性，使其临床应用受到很大的限制。聚谷氨酸(PGA)分子结构上是一类尼龙-4的衍生物，重复单元的4位碳上接枝有一个羧基。德国人(Berlin/Heidelberg)于1935年第一次在B.anthracis中发现天然PGA。据报道，该物质是枯草杆菌与有机底物在需氧发酵过程中主要的细胞外产物。PGA具有的众多性质，如：水溶性、可降解性、可食用性及对人类和环境的友好性等，使其成为生物医用领域理想的候选材料，现已被广泛应用于组织工程支架、药物传递及组织胶黏剂等。透明质酸(HA)是一种酸性粘多糖，是由D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的双糖单位，1934年美国哥伦比亚大学眼科教授Meyer等首先从牛眼玻璃体中分离出该物质。透明质酸具有独特的分子结构和优良的生物相容性，在机体内显示出多种重要的生理功能，如润滑关节，调节血管壁的通透性，调节蛋白质，水电解质扩散及运转，促进创伤愈合等。以上两种材料分属聚氨基酸和天然多糖大分子，均为组成基质的重要成分，二者复合预期可得到环境友好、可降解的基质材料。传统的抗病毒凝胶剂大多采用人工合成高分子材料作为载体，材料本身合成步骤较多，环境经济性较差，用于医用领域有潜在生物毒性。天然高分子基生物水凝胶的出现为解决这一问题提供了较好方案，其生物相容性良好，并且可在自然界中降解吸收，与药物结合还可以用于不同临床病症，表现出广阔的应用前景[21]。单个酶催化交联制备的水凝胶已有报道，但是用于载药领域，水凝胶强度通常比较低，缓释效果不甚理想。因此，有必要结合具有良好医用前景的新型高分子材料，开发适用性强、环境友好、生物相容性好的互穿网络水凝胶抗病毒凝胶制剂。2019年全球爆发的新型冠状病毒具有易传染、潜伏期长等特点，有效的化学试剂有多种，二氧化氯是其中一种已经验证的有效抗病毒化学试剂。二氧化氯具有广谱抗微生物作用，而且对高等动物细胞无致痛、致畸、致突变作用，还具有消除甲醛的作用，具有高度的安全性，被世界卫生组织列为Al级广谱、安全、高效消毒剂，被推崇为第四代消毒剂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抗新型冠状病毒的可降解缓释凝胶的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术针对2019年全球爆发的新型冠状病毒提供一种具有抗病毒效果的原位交联可降解缓释凝胶，相关研究已表明二氧化氯具有典型抗病毒特性，而且二氧化氯具有广谱抗微生物作用，而且对高等动物细胞无致痛、致畸、致突变作用，还具有消除甲醛的作用，具有高度的安全性，被世界卫生组织列为Al级广谱、安全、高效消毒剂，被推崇为第四代消毒剂。但是二氧化氯性质不稳定，易分解，使用安全性较差，因此合适载体的缺乏使其应用受到了一定限制。原位交联可降解缓释凝胶的设计用以解决上述技术问题；制备的缓释凝胶具有优异的生物相容性，并且具有理想的力学强度。由此制备方法得到的水凝胶既可克服化学交联剂带来的毒性，又可解决物理交联效果不佳的缺点，自身材料还可实现无毒无害降解。结合抗病毒药物可以使得药物实现缓释功能，解决合成聚合物载体惯有的释药时间短，药效弱及载药基质无法降解的缺点。为实现上述目的本专利技术采用以下技术方案：一种抗新型冠状病毒的可降解缓释凝胶的制备方法，包括以下步骤：1)、首先采用水相法分别合成酪胺(Ty)接枝聚谷氨酸(PGA)的前体大分子PGA-Ty和半胱胺(CA)接枝透明质酸(HA)的前体大分子HA-CA；2)、其次，以5％的二氧化氯溶液为基底液，将PGA-Ty和HA-CA分别配成不同浓度的前体大分子溶液；3)、然后，量取两种前体大分子溶液，按不同体积比进行混合，再加入辣根过氧化物酶(HRP)、双氧水、柠檬酸/磷酸二氢钠达到一定终浓度，快速搅拌形成均一体系，于室温下静置，即得到原位交联可降解的抗新型冠状病毒缓释凝胶。作为本专利技术进一步的方案，前体大分子PGA-Ty0.5-200mg/mL，前体大分子HA-CA0.5-200mg/mL，PGA-Ty和HA-CA混合体积比介于10:1到1:10之间。作为本专利技术进一步的方案，柠檬酸/磷酸二氢钠比例在1:100-100:1之间，加入量占总体积0.1-50％，辣根过氧化物酶HRP0.1-100U/mL，双氧水0.1-100mM。作为本专利技术进一步的方案，所述以前体大分子PGA-Ty60mg/mL，前体大分子HA-CA60mg/mL以体积比1:1混合制备。作为本专利技术进一步的方案，交联剂辣根过氧化物酶HRP10U/mL，双氧水10mM。作为本专利技术进一步的方案，稳定二氧化氯溶液占80％，柠檬酸/磷酸二氢钠比例为1:1，加入量占总体积8％。作为本专利技术进一步的方案，步骤3)中制备抗新型冠状病毒凝胶的方法为涡旋法，加入辣根过氧化物酶(HRP)，将混合液涡旋5min，在涡旋状态下，先将柠檬酸/磷酸二氢钠加入，最后将双氧水滴入混合液，形成后于室温下静置既得所述抗新型冠状病毒凝胶。作为本专利技术进一步的方案，所述前体大分子溶液及交联剂溶液均采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗新型冠状病毒的可降解缓释凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)、首先采用水相法分别合成酪胺(Ty)接枝聚谷氨酸(PGA)的前体大分子PGA-Ty和半胱胺(CA)接枝透明质酸(HA)的前体大分子HA-CA；/n2)、其次，以5％的二氧化氯溶液为基底液，将PGA-Ty和HA-CA分别配成不同浓度的前体大分子溶液；/n3)、然后，量取两种前体大分子溶液，按不同体积比进行混合，再加入辣根过氧化物酶(HRP)、双氧水、柠檬酸/磷酸二氢钠达到一定终浓度，快速搅拌形成均一体系，于室温下静置，即得到原位交联可降解的抗新型冠状病毒缓释凝胶。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗新型冠状病毒的可降解缓释凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、首先采用水相法分别合成酪胺(Ty)接枝聚谷氨酸(PGA)的前体大分子PGA-Ty和半胱胺(CA)接枝透明质酸(HA)的前体大分子HA-CA；
2)、其次，以5％的二氧化氯溶液为基底液，将PGA-Ty和HA-CA分别配成不同浓度的前体大分子溶液；
3)、然后，量取两种前体大分子溶液，按不同体积比进行混合，再加入辣根过氧化物酶(HRP)、双氧水、柠檬酸/磷酸二氢钠达到一定终浓度，快速搅拌形成均一体系，于室温下静置，即得到原位交联可降解的抗新型冠状病毒缓释凝胶。


2.根据权利要求1所述的一种抗新型冠状病毒的可降解缓释凝胶的制备方法，其特征在于，前体大分子PGA-Ty0.5-200mg/mL，前体大分子HA-CA0.5-200mg/mL，PGA-Ty和HA-CA混合体积比介于10:1到1:10之间。


3.根据权利要求1所述的一种抗新型冠状病毒的可降解缓释凝胶的制备方法，其特征在于，柠檬酸/磷酸二氢钠比例在1:100-100:1之间，加入量占总体积0.1-50％，辣根过氧化物酶HRP0.1-100U/mL，双氧水0.1-100mM。


4.根据权利要求1所述的一种抗新型冠状病毒的可降解缓释凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：范治平，程萍，王正平，韩军，
申请(专利权)人：聊城大学，
类型：发明
国别省市：山东;37