一种可注射的胶原蛋白双载体水凝胶制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可注射的胶原蛋白双载体水凝胶制备方法，该水凝胶的制备方法为：以苏秀兰教授团队研发的多肽类物质和碳酸钙包载铁/硒肽的微球为原料，采用物理搅拌法制得聚合物，然后在制备的溶液中加入谷氨酰胺转移酶，在37℃化学交联反应完成后通过溶剂交换、透析等步骤制得水凝胶材料；本发明专利技术采用具有抗肿瘤活性的硒肽通过微球包封制成的双载体水凝胶用于局部肿瘤治疗，其具有包封稳定性良好、生物学效价高、生物利用率高，可抑制肿瘤细胞增殖，而且水凝胶完全无毒副作用，适合于局部抗肿瘤辅助治疗，该制备方法合成路线短、工艺简单。艺简单。艺简单。

【技术实现步骤摘要】
一种可注射的胶原蛋白双载体水凝胶制备方法


[0001]本专利技术属于水凝胶
，特别是涉及一种可注射的胶原蛋白双载体水凝胶制备方法。

技术介绍

[0002]水凝胶可作为细胞模型材料应用于细胞培养，作为组织工程的支架材料进行组织修复或作为肿瘤治疗的载体完成靶向递送等。在肿瘤部位，可以通过水凝胶局部释放出亲水或疏水药物，导致肿瘤内药物用量增加，从而达到治疗的效果。而热敏水凝胶可能是在局部药物递送领域中应用的最常见的生物医学材料。因此，热敏水凝胶的原位形成过程在肿瘤治疗中属于微创程序，具有包封稳定性和刺激降解反应等特性，使可注射的温度敏感型水凝胶成为当前药物传递中有广泛应用前景的载体。尽管，针对水凝胶作为载体过程中存在的其原有结构和药物释放稳定性和载药量配比不佳的问题，以及容易使活性药物溢出，研究人员对水凝胶做了大量的探索性研究，发现水凝胶不仅可传递刺激敏感性，并将亲水分子结合到一个稳定的水凝胶网络中，提高热敏水凝胶的稳定性和持续的药物反应。然而，到目前为止，寻求既具有环境敏感性又具有稳定性，并在到达药物靶点之前防止活性药物的溢出的药物载体，实现靶向治疗，仍是高分子水凝胶研究亟待解决的难题。
[0003]由于胶原蛋白水凝胶是多孔材料，在装载药物稳定性方面存在一定的局限性。与单一载体相比，双载体药物释放系统通过增加扩散路径方式可延缓药物释放和优化癌症治疗效果，具有很好的应用前景。将纳米颗粒或化疗药物嵌入到水凝胶材料构建双载体水凝胶可以显著改善水凝胶的力学性能并可控制药物释放。前期研究基础发现，支架/微球复合形成双载体的设计可以进一步增强水凝胶的生物学性能。支架/微球复合材料是一种多功能的敏感性材料，可以对周围的特殊环境作出应答。由于肿瘤组织内的环境是酸性的，CaCO3可以在酸性环境中分解，故CaCO3是肿瘤部位控制药物释放的有吸引力的候选药物。硒是一种重要的微量营养素，主要以富硒蛋白的形式存在并被人体吸收。近20年硒与癌症关系的研究是国际上颇受关注的研究热点。鉴于对国内外研究进展的分析，以及前期的工作积累，本项目前期基础利用生物活性肽与硒元素反应合成了硒
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肽偶联制剂(简称硒肽(ACBP
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S
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Se))，实验结果表明，硒肽具有良好的生物学特性，可以抑制胃癌细胞MKN
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45和MKN
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74细胞的增殖，并且通过治疗胃癌后可刺激氧化应激的产生，促进了由氧化应激引起的细胞生长阻滞，调节细胞增殖、分化和死亡。
[0004]前期研究基础中发现，ACBP
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S
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Se处理后，肿瘤细胞死亡过程异常。铁死亡是近年来发现的一种非凋亡性细胞死亡模式，由细胞毒性脂质过氧化物的铁依赖性积累所激活的，提高细胞内铁水平是诱导肿瘤细胞铁沉积的有效途径,在细胞铁死亡的发生中起着多方面的作用。经过上述分析，我们将ACBP
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S
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Se和Fe
2+
装载到CaCO3微球内，并且通过叶酸和半胱氨酸对表面进行靶向修饰，通过微球释放ACBP
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S
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Se和Fe
2+
对肿瘤细胞进行铁沉积和诱导凋亡来阐释对肿瘤细胞生长的抑制作用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种可注射的胶原蛋白双载体水凝胶制备方法，采用化学交联法制备更具生物相容性、安全性更高并具有抑制肿瘤细胞增殖的药物递送材料。
[0006]本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]一种可注射的胶原蛋白双载体水凝胶制备方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一：称取碳酸氢钙溶于氢氧化钠溶液中，获得饱和的氢氧化钙溶液；取200mL
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300mL的氢氧化钙溶液并通入二氧化碳气体，加入半胱氨酸、硒肽和氯化亚铁并搅拌反应，过滤干燥后获得碳酸钙包载铁/硒肽的微球；
[0009]步骤二：将反应后的碳酸钙包载铁/硒肽的微球溶于PBS溶液中，加入叶酸进行反应，过滤干燥后获得经过叶酸修饰后的碳酸钙包载铁/硒肽的微球；
[0010]步骤三：配置类人胶原蛋白溶液，加入步骤二中获得的碳酸钙包载铁/硒肽的微球并搅拌反应，静置；
[0011]步骤四：加入交联剂，将反应液放于37℃恒温水浴锅中10h，置于无热源蒸馏水中透析2h
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5h，制得双载体水凝胶。
[0012]其中：步骤一中硒肽和氯化亚铁的质量比为5：1
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10：1，转速为1200r/min，二氧化碳气体流速为40ml/min，反应时间为30min。
[0013]其中：步骤一中硒肽溶液浓度为0.6g/ml。
[0014]其中：步骤一中的硒肽来源于苏秀兰教授从正常羊肝脏提取的生物活性多肽与硒元素螯合生产的一种硒肽物质，专利号：201610138927.0。
[0015]其中：步骤二中反应时间为3小时
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5小时。
[0016]其中：步骤三中配置类人胶原蛋白溶液为类人胶原蛋白溶于PBS溶液中，浓度为0.5g/ml。
[0017]其中：步骤三中类人胶原蛋白与碳酸钙包载铁/硒肽的微球的质量比为15：1
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10：1，反应温度为27℃，搅拌反应的时间为3h，静置时间为2h。
[0018]其中：步骤四中交联剂为谷氨酰胺转移酶，交联剂与类人胶原蛋白的质量比是5：1。
[0019]本专利技术的优点如下：
[0020]本专利技术是将硒肽和亚铁离子包封在碳酸钙微球中，并采用叶酸和半胱氨酸对微球表面修饰，制备一种具有一定抗肿瘤活性的微球，以谷氨酰胺转移酶作为交联剂，采用化学交联方法将微球与类人胶原蛋白复合形成双载体水凝胶；制备的双载体水凝胶具有稳定性良好、生物学效价高和无毒副作用的优点，从而真正实现药物递送的优势，而且水凝胶可以制成可注射的小颗粒，最终达到药物释放的目的。
附图说明
[0021]图1为水凝胶的红外光谱图；
[0022]图2为水凝胶的样品图；
[0023]图3为水凝胶的扫描电镜图和元素扫描图；
[0024]图4为水凝胶细胞实验的图。
具体实施方式
[0025]下面对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术并不局限于这些内容。
[0026]本专利技术所涉及的一种可注射的胶原蛋白双载体水凝胶制备方法，是将硒肽和亚铁离子包封在碳酸钙微球中，并采用叶酸和半胱氨酸对微球表面修饰，制备一种具有一定抗肿瘤活性的微球，以谷氨酰胺转移酶作为交联剂，采用化学交联方法将微球与类人胶原蛋白复合形成双载体水凝胶，反应结束后，将反应液放入37℃下静态放置10h后经过溶剂交换，透析制备得到水凝胶。
[0027]实施例1
[0028]步骤一：称取碳酸氢钙溶于氢氧化钠溶液中，获得饱和的氢氧化钙溶液；然后取200mL
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300mL的氢氧化钙溶液并通入二氧化碳气体，加入一定量的半胱氨酸，转速为1200r/min，二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可注射的胶原蛋白双载体水凝胶制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：称取碳酸氢钙溶于氢氧化钠溶液中，获得饱和的氢氧化钙溶液；取200mL
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300mL的氢氧化钙溶液并通入二氧化碳气体，加入半胱氨酸、硒肽和氯化亚铁并搅拌反应，过滤干燥后获得碳酸钙包载铁/硒肽的微球；步骤二：将反应后的碳酸钙包载铁/硒肽的微球溶于PBS溶液中，加入叶酸进行反应，过滤干燥后获得经过叶酸修饰后的碳酸钙包载铁/硒肽的微球；步骤三：配置类人胶原蛋白溶液，加入步骤二中获得的碳酸钙包载铁/硒肽的微球并搅拌反应，静置；步骤四：加入交联剂，将反应液放于37℃恒温水浴锅中10h，置于无热源蒸馏水中透析2h
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5h，制得双载体水凝胶。2.根据权利要求1所述的一种可注射的胶原蛋白双载体水凝胶制备方法，其特征在于：所述的步骤一中硒肽和氯化亚铁的质量比为5：1
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10：1，转速为1200r/min，二氧化碳气体流速为40ml...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贤，贺鹏，苏秀兰，
申请(专利权)人：李贤，
类型：发明
国别省市：