【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物角膜，具体涉及一种具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶的制备方法。
技术介绍
1、感染性角膜炎是因致病性病原微生物侵入角膜引发的角膜炎症性病变，全球约有20％的盲人是因角膜感染所致，已成为世界性的常见致盲眼病之一。抗生素药物治疗是感染性角膜炎临床治疗的一线疗法，然而在出现耐药菌感染的情况下，药物治疗并不能达到理想的治疗效果。如果药物治疗无效，选择性替代病变角膜组织被认为是控制感染、恢复角膜组织透明的最有效手段，但角膜移植需要供体角膜、先进的手术技能和专门的设备等条件。此外，完全切除受感染的组织后需要移植一个大的供体角膜，有很高的排斥和失败的风险因此亟待开发供体角膜替代品。
2、水凝胶是一种具有保水能力的三维网络，具有良好的亲水性、透明度和生物相容性，以及促进细胞活性和代谢物运输的三维(3d)多孔结构，适用于受损角膜组织的再生和修复。赵等人设计了一种基于gelma和氧化葡聚糖(odex)的双网状水凝胶，该水凝胶具有优异的机械强度和粘合力，可以和受体角膜床之间形成紧密的结合。李等人将负载i型胶原蛋白(col i)的pluronic f127diacrylate(f127da)纳米胶束与gelma结合，提高水凝胶模量并赋予水凝胶优异的组织黏附能力。然而，感染性角膜炎的生理环境更加复杂，需要水凝胶角膜具有抗菌、消炎、促增殖和抗瘢痕的多重功能，但目前所报道的水凝胶角膜多只关注于调节角膜再生功能，无法满足感染性角膜炎进行角膜移植的需求。
技术实现思路
1
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
3、本专利技术技术方案之一：提供一种具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
4、将甲基丙烯酸酯丝素蛋白(sfma)、甲基丙烯酸缩水甘油酯官能化的季铵化壳聚糖(qcsg)、多聚脱氧核糖核苷酸(pdrn)、苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂(lap)和载药胶束混合，然后在紫外光照射下交联，构建得到具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶；
5、所述载药胶束的制备步骤包括：
6、(1)先将4-(4-羟甲基-2-甲氧基-5-硝基苯氧基)丁酸(nba)、叔丁氧羰基-聚乙二醇-氨基(boc-nh-peg-nh2)、和1h-苯并三唑-1-基氧三吡咯烷基六氟磷酸盐(pybop)在溶剂中混合，然后加入三氟乙酸(tfa)，反应后浓缩，在预冷的乙醚中析出沉淀(nb-peg-nh2)；
7、(2)将步骤(1)所得沉淀复溶，再与d/l-丙交酯、甘脲和异辛酸亚锡[sn(oct)2]混合，反应后浓缩，在预冷的乙醚中析出沉淀(plga-peg-nb)；
8、(3)将步骤(2)所得沉淀与药物共混于溶剂中，搅拌，得到载药胶束。
9、本专利技术中的sfma及qcsg均按照现有技术已公开的方式制备，具体如下：
10、sfma的制备(合成路线图见图1)
11、从蚕茧中提取sf，在0.02m碳酸钠中煮沸30min，去除丝胶；将脱胶的sf在9.3m溴化锂溶液中溶解1h；将甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)引入混合物中，60℃搅拌8h。将反应混合物在蒸馏水中透析5天，得到所需的sfma。
12、qcsg的制备(合成路线图见图2)
13、0.5g壳聚糖溶解在20ml的去离子水中，滴加2当量的缩水甘油三甲基氯化铵(gtmac)，55℃搅拌18h；将gma加入到反应混合物中，55℃搅拌15h；最后，通过预冷丙酮沉淀、蒸馏水透析和冻干得到qcsg。
14、优选地，所述甲基丙烯酸酯丝素蛋白与所述甲基丙烯酸缩水甘油酯官能化的季铵化壳聚糖的质量比为5:1；所述多聚脱氧核糖核苷酸的加入量为甲基丙烯酸酯丝素蛋白与甲基丙烯酸缩水甘油酯官能化的季铵化壳聚糖质量总和的0.01％；所述苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂的加入量为甲基丙烯酸酯丝素蛋白与甲基丙烯酸缩水甘油酯官能化的季铵化壳聚糖质量总和的0.2％；所述载药胶束的加入量不超过甲基丙烯酸酯丝素蛋白与甲基丙烯酸缩水甘油酯官能化的季铵化壳聚糖质量总和的1％。
15、优选地，所述紫外光的波长为405nm，功率为3w。
16、优选地，所述载药胶束的制备步骤中，各原料的质量比为：4-(4-羟甲基-2-甲氧基-5-硝基苯氧基)丁酸:叔丁氧羰基-聚乙二醇-氨基:1h-苯并三唑-1-基氧三吡咯烷基六氟磷酸盐:三氟乙酸:d/l-丙交酯:甘脲:异辛酸亚锡＝0.25:5:1.5:0.15:0.2:0.05:0.005。
17、优选地，所述载药胶束的制备步骤中，步骤(2)所得沉淀与药物的质量比为5:1。
18、优选地，所述载药胶束的制备步骤中，步骤(1)中的反应时间为1h；步骤(2)中的反应温度为130℃，时间为12h。
19、本专利技术技术方案之二：提供一种根据上述具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶的制备方法制得的具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶。
20、本专利技术技术方案之三：提供一种上述具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶在生物角膜中的应用。
21、本专利技术的有益技术效果如下：
22、本专利技术提供了一种具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶的制备方法，这种双网络制备方法显著提高了水凝胶的理化性质，使其成为角膜移植的理想替代材料。本专利技术制备的双网络多功能水凝胶表现出与天然角膜相似的透明度和机械强度，同时具有极强的黏附强度，并且能够在角膜感染修复的不同阶段分别实现抗菌、抗炎、增殖和重构的功能，实现可控的药物时空序贯给药。本专利技术提供的双网络多功能水凝胶在严重细菌性角膜炎的角膜修复和再生中具有巨大的应用潜力。
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1.一种具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶的制备方法，其特征在于，所述甲基丙烯酸酯丝素蛋白与所述甲基丙烯酸缩水甘油酯官能化的季铵化壳聚糖的质量比为5:1；所述多聚脱氧核糖核苷酸的加入量为甲基丙烯酸酯丝素蛋白与甲基丙烯酸缩水甘油酯官能化的季铵化壳聚糖质量总和的0.01％；所述苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂的加入量为甲基丙烯酸酯丝素蛋白与甲基丙烯酸缩水甘油酯官能化的季铵化壳聚糖质量总和的0.2％；所述载药胶束的加入量不超过甲基丙烯酸酯丝素蛋白与甲基丙烯酸缩水甘油酯官能化的季铵化壳聚糖质量总和的1％。
3.根据权利要求1所述的具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶的制备方法，其特征在于，所述紫外光的波长为405nm，功率为3W。
4.根据权利要求1所述的具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶的制备方法，其特征在于，所述载药胶束的制备步骤中，各原料的质量比为：4-(4-羟甲基-2-甲氧基-5-硝基苯氧基)丁
5.根据权利要求1所述的具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶的制备方法，其特征在于，所述载药胶束的制备步骤中，步骤(2)所得沉淀与药物的质量比为5:1。
6.根据权利要求1所述的具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶的制备方法，其特征在于，所述载药胶束的制备步骤中，步骤(1)中的反应时间为1h；步骤(2)中的反应温度为130℃，时间为12h。
7.一种根据权利要求1～6任一项所述具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶的制备方法制得的具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶。
8.一种权利要求7所述具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶在生物角膜中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶的制备方法，其特征在于，所述甲基丙烯酸酯丝素蛋白与所述甲基丙烯酸缩水甘油酯官能化的季铵化壳聚糖的质量比为5:1；所述多聚脱氧核糖核苷酸的加入量为甲基丙烯酸酯丝素蛋白与甲基丙烯酸缩水甘油酯官能化的季铵化壳聚糖质量总和的0.01％；所述苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂的加入量为甲基丙烯酸酯丝素蛋白与甲基丙烯酸缩水甘油酯官能化的季铵化壳聚糖质量总和的0.2％；所述载药胶束的加入量不超过甲基丙烯酸酯丝素蛋白与甲基丙烯酸缩水甘油酯官能化的季铵化壳聚糖质量总和的1％。
3.根据权利要求1所述的具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶的制备方法，其特征在于，所述紫外光的波长为405nm，功率为3w。
4.根据权利要求1所述的具有抗菌和药物序贯释放能力的双网络多功能水凝胶的制备方法，其特征在于，所述载药胶束...
【专利技术属性】
技术研发人员：周庆军，张衡瑞，孟淑芹，乔玉杰，
申请(专利权)人：山东第一医科大学附属眼科研究所山东省眼科研究所，山东第一医科大学附属青岛眼科医院，
类型：发明
国别省市：
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