一种复合胶原蛋白水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种复合胶原蛋白水凝胶及其制备方法和应用，本复合胶原蛋白水凝胶包括活性组分和成胶组分，所述复合胶原蛋白水凝胶通过氧化剂将所述成胶组分转变为凝胶而形成；所述活性组分包括氯硝柳胺或吡喹酮，在转变为凝胶前，所述成胶组分中重组胶原蛋白的质量体积浓度为20～100g/L，所述明胶的质量体积浓度为10～100g/L，所述重组胶原蛋白的氨基酸序列为SEQ ID No.1。本发明专利技术通过将重组胶原蛋白和天然胶原明胶合成双组分的复合胶原蛋白水凝胶，使得水凝胶具有更好的机械性能、药物承载释放孔径及生物相容性，提高了药物缓释和抗尾蚴感染效果；本水凝胶大大提高了血吸虫病的减卵率和减虫率，为抗尾蚴感染新型防护剂的开发和血吸虫病注射治疗药物提供新的思路。和血吸虫病注射治疗药物提供新的思路。和血吸虫病注射治疗药物提供新的思路。

【技术实现步骤摘要】
一种复合胶原蛋白水凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于医药
更具体地，涉及一种复合胶原蛋白水凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]血吸虫病是由血吸虫感染引起的人畜共患寄生虫病。这种疾病对人类健康和疫区的社会经济造成严重危害。迄今为止，全世界有超过2.5亿人和近8亿人有感染血吸虫病的危险。血吸虫的生活史复杂，其中水生尾蚴阶段是唯一的感染阶段。目前现场灭螺常使用的化学杀螺剂为氯硝柳胺，其也是世界卫生组织推荐使用的化学灭螺方法，其对血吸虫尾蚴和毛蚴亦有强大的杀灭作用。然而，氯硝柳胺半衰期短，在光照下容易降解；在现场水体应用中会迅速稀释而失去杀虫效果，且在水体中会对鱼等非靶标水生动物有毒性，造成环境污染，故现场使用效果不理想。此外，目前现场用于防治人体及动物血吸虫病的一线药物为吡喹酮，其具有较好的治疗效果，但由于其代谢快，无法长期预防，因此亟需开发一种长期发挥防治作用的抗血吸虫新药。
[0003]注射用长效制剂因其制备简单、剂量准确、给药方便以及受外部因素影响小，越来越受到人们的关注。水凝胶是一种柔软的3D结构聚合物材料，其是由亲水性高分子材料构成的三维交联网络，特殊结构和随后的溶胀性能使其能够在聚合链之间吸收大量的液体。因此，其能通过将目标药物封装在水凝胶基质中，通过环境的变化促使包封于水凝胶中的药物分子释放。近年来，功能性水凝胶已经成为了新型应用的先进材料，被应用范围从药物递送、载药治疗疾病到伤口敷料愈合、组织工程等。另外，由于水凝胶材料和载药水凝胶表现出的良好的机械强度、高稳定性，较大的药物载量、较长的释放时间等被用于抗寄生虫领域，如采用基于丙氨酸衍生物、三聚氰胺和核黄素的超分子水凝胶缓释药物体系构建血吸虫尾蚴缓释型水凝胶药剂；用可注射温敏性聚(丙交酯
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乙交酯
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对二氧六环酮)－聚乙二醇嵌段共聚物水凝胶制备注射用长效制剂。然而，目前所用水凝胶均为非天然水凝胶或酯醇类共聚物，这些超分子非天然水凝胶在动物和人体中的存在安全隐患，故无法在临床使用。
[0004]胶原蛋白是哺乳动物体内最丰富的蛋白质，占蛋白质总量的25～30％。胶原蛋白的天然可生物降解特性使其非常适合作为生物医学材料来发展，以促进细胞生长和新陈代谢，并可与其他天然聚合物、无机或有机材料和生物材料复合。然而，天然动物源胶原蛋白往往纯度和质量不一致，易受动物携带的各种疾病的污染。重组蛋白如链球菌胶原样蛋白虽然纯度高，但由于凝胶强度低，无法组装成稳定的三维生物活性水凝胶，而使用外源交联剂，则存在交联剂残留的问题，因此应用受到限制。亟需开发一种纯度高、生物相容性好、可生物降解性和分子可设计性，无动物源性疾病污染，并且凝胶强度更强的胶原蛋白。
[0005]明胶(gelatin)是天然水凝胶来源的聚合物之一，其是胶原水解后的产物，含有18种氨基酸和90％的胶原蛋白，能在35～40℃水中溶胀，不仅安全无毒，且能形成热可逆性凝胶，其是理想的天然胶原缓释剂，但存在凝胶硬度低，机械性能不高、蛋白孔径小，药物缓释效果差的不足。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了解决现有技术的不足，提供了一种复合胶原蛋白水凝胶。该复合胶原蛋白水凝胶纯度高、生物相容性好、可生物降解安全无毒，释药效果好。
[0007]本专利技术的目的是提供一种复合胶原蛋白水凝胶。
[0008]本专利技术的另一目的是提供了复合胶原蛋白水凝胶的制备方法
[0009]本专利技术的再一目的是提供了本复合胶原蛋白水凝胶在制备预防和/或预防血吸虫病感染药物方面的应用。
[0010]为了实现上述目的，采用了以下技术方案：
[0011]一种复合胶原蛋白水凝胶，包括活性组分和成胶组分，所述复合胶原蛋白水凝胶通过氧化剂将所述成胶组分转变为凝胶而形成；所述活性组分包括氯硝柳胺或吡喹酮，在转变为凝胶前，所述成胶组分中重组胶原蛋白的质量体积浓度为20～100g/L，所述明胶的质量体积浓度为10～100g/L，所述重组胶原蛋白的氨基酸序列为SEQ ID No.1。
[0012]本专利技术通过将重组胶原蛋白和天然胶原明胶合成双组分的重组胶原蛋白水凝胶，使得重组胶原蛋白与天然胶原配伍，偶然发现可以得到更适合于抗尾蚴药物的结构，使得水凝胶具有更好的机械性能和药物承载和释放孔径，提高了药物缓释和抗尾蚴感染效果。
[0013]进一步的，所述活性组分为氯硝柳胺，其质量体积浓度为0.1～10mg/L。
[0014]优选的，所述活性组分为氯硝柳胺，其质量体积浓度为1mg/L。
[0015]进一步的，所述活性组分为吡喹酮，其质量体积浓度为10～200mg/L。
[0016]优选的，所述活性组分为吡喹酮，其质量体积浓度为150mg/L。
[0017]进一步的，所述氧化剂为H2O2。
[0018]进一步的，所述氧化剂为可以氧化诱导重组胶原蛋白中的的半胱氨酸之间形成分子间二硫键，促进凝胶。
[0019]优选的，氧化剂还可为过氧乙酸、重铬酸钠、铬酸、硝酸。
[0020]本方案还请求保护所述复合胶原蛋白水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
[0021]S1.将重组胶原蛋白溶液和明胶溶液混合，后加入活性组分，形成重组胶原蛋白
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明胶
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活性组分
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水混合溶液；
[0022]S2.向重组胶原蛋白
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明胶
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活性组分
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水混合溶液中加入氧化剂，冷却静置反应，得到复合胶原蛋白水凝胶。
[0023]进一步的，所述S1.中，混合溶液体系的温度为40～90℃。
[0024]进一步的，所述S2.中，冷却静置反应为0～8℃放置至少7天。
[0025]由于重组胶原蛋白为33kda大分子，因此，在通过半光氨酸氨酸氧化并形成网络结构的过程中需要一定时间，一般成胶时间在7天以上，冷却温度为0～8℃可以增加凝胶速度。
[0026]优选的，冷却静置为4℃放置7天。
[0027]进一步的，所述S2.中氧化剂为质量体积浓度为0.5～5g/L的H2O2。
[0028]优选的，所述S2.中氧化剂为质量体积浓度为1g/L的H2O2。
[0029]本方案还请求本复合胶原蛋白水凝胶在制备预防和/或预防血吸虫病感染药物方面的应用。
[0030]进一步的，所述药物剂型为涂抹剂或注射剂。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0032]本专利技术复合胶原蛋白水凝胶具有更好的机械性能和药物承载和释放孔径，提高了水凝胶的机械性能、药物缓释，释放时间能达20天，释放率保持在80％；本复合胶原蛋白水凝胶大大提高了血吸虫病的减卵率和减虫率，当活性组分为氯硝柳胺时减卵率和减虫率能分别达到85.25％和87.57％，本复合胶原蛋白水凝胶还可作为吡喹酮药物注射缓释剂，具有良好的生物相容性，通过皮下注射吡喹酮胶原蛋白双组分水凝胶的血吸虫感染小鼠，其减卵率和减虫率可分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合胶原蛋白水凝胶，其特征在于，包括活性组分和成胶组分，所述复合胶原蛋白水凝胶通过氧化剂将所述成胶组分转变为凝胶而形成；所述活性组分包括氯硝柳胺或吡喹酮，在转变为凝胶前，所述成胶组分中重组胶原蛋白的质量体积浓度为20～100g/L，所述明胶的质量体积浓度为10～100g/L，所述重组胶原蛋白的氨基酸序列为SEQ ID No.1。2.根据权利要求1所述复合胶原蛋白水凝胶，其特征在于，当活性组分含有氯硝柳胺时，氯硝柳胺在复合胶原蛋白水凝胶中的质量体积浓度为0.1～10mg/L。3.根据权利要求1所述复合胶原蛋白水凝胶，其特征在于，当活性组分含有吡喹酮时，吡喹酮在复合胶原蛋白水凝胶中的质量体积浓度为10～200mg/L。4.根据权利要求1所述复合胶原蛋白水凝胶，其特征在于，所述氧化剂为H2O2。5.根据权利要求1～4任一项所述复合胶原蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.将重组胶原蛋白溶液和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玠，许菲，曹俊，戴洋，邢云天，
申请(专利权)人：江苏省血吸虫病防治研究所，
类型：发明
国别省市：