一种利用智能化水凝胶对物质进行包裹的方法技术

本发明专利技术属于药剂辅料技术领域，具体为一种利用智能化水凝胶对生物活性物质进行包裹的方法。尤其指利用反向温敏性水凝胶的温敏性对具有生物活性的大分子物质进行后包裹。具体步骤是先在低于水凝胶相转变温度下溶解，使被包埋物质进入凝胶网络中；然后低温干燥，或在高于水凝胶相转变温度下干燥，使该物质包埋进凝胶网络孔径中。本发明专利技术方法包裹物质的量大，适应面广。尤其适合于蛋白质和肽等药物的包埋。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于药物辅料
，具体涉及。
技术介绍
近年来，由于多肽、基因药物的出现，人们对具有良好生物相容性的水凝胶的制备及其应用的研究越来越感兴趣。20多年来，人们对水凝胶进行了深入研究，成功将其应用于生物医学和药学领域，目前已广泛用于缓释系统和组织工程领或。水凝胶聚合物具有良好的生物相容性，大量吸收的水分充斥于聚合物网络中，使整个材料具备了一种流体的性质，这与充盈有大量水性液体的机体组织极其相似，柔软、润湿的表面以及与组织的亲和大大减少了刺激性。而且水凝胶作为大分子药物的控释材料更为适宜，因为水凝胶所含有的大量水性环境适合极性蛋白质分子的扩散。与疏水聚合物相比，同蛋白质药物、被固定化的酶或组织有弱得多的相互作用，固定在水凝胶中的生物分子活性能够保持较长的时间。但亲水性凝胶药物释放系统的缺点在于药物释放速度一般都较快。虽然用凝胶包埋生物大分子药物有很多优点，但是将蛋白质药物包埋进凝胶中，却并不是一件很容易的事。将蛋白质药物原位聚合包埋的方法易使蛋白质失活，而将凝胶制备好后，再浸入药物溶液中吸附的方法具有明显的优越性，因为经水溶胀的凝胶具有多孔、大孔网络可以使之在吸附药物之前充分去除聚合过程中造成生物不相容和大分子类药物失活的残留单体，引发剂及副产物。可是这种方法也有其限制因素，就是载药量太低，通常小于0.1wt％。根据对外界刺激的应答情况，水凝胶分普通凝胶和智能凝胶，即水凝胶自身能感知响应外界环境细微的变化或刺激，如外界pH，离子强度，温度，电场以及光和特异化学物质刺激时，高分子水凝胶的体积发生溶胀或者收缩，从而控制药物的释放或包埋药物。如ParkT G(1999)制备了同时具有pH和温度敏感的水凝胶，并研究了胰岛素在不同条件下的释放行为。可是利用凝胶的智能性进行包埋蛋白质药物并控制药物释放的研究却并不多见。Jeong B(1997)合成了PEO-PLLA-PEO三嵌段的温敏性可降解的聚合物，该聚合物在高温(45℃)下呈流动的液体，通过与蛋白质药物简单的混合，注入人体之后，变成凝胶，形成药物的储库，对药物进行释放。但该凝胶是物理凝胶，且不适用用于对高温敏感的蛋白质。本专利技术提出了一种利用凝胶的智能性对生物活性物质进行包埋的方法。本专利技术所利用的材料的智能性为反向温度敏感性，低温舒张而高温收缩。理想的相转变温度在冰箱温度到体温之间。这样，在低温(低于水凝胶的相转变温度但高于0℃或4℃)下，将生物活性物质吸收进凝胶中，然后通过在低温下干燥或升高温度(不高于人或动物体温)使凝胶网络孔径缩小，被包埋的生物活性物质的大小介于低温和高温的凝胶网络孔径之间，那么升高温度后生物活性物质就被包裹在凝胶中而不会渗漏，在人或动物的体温下，生物活性物质就会通过凝胶的降解而释放。参考文献1.Antonsen K P，Bohmert JL Nabeshima Y，Sheu M S，Su X S，Hoffman A S，Controlledrelease of protein from 2-hydroxyethyl methacrylate copolymer gels，Biomater.Artif. CellsImmoilization Biotechnol.，1993，211-222.Bromberg L E，Ron E S，Temperature-responsive gels and thermogelling polymeric matricesfor protein and peptide delivery，Advanced Drug Delivery Reviews.，1998，31197-2213.Gupta P，Vermani K，Garg S，Hydrogelsfrom controlled release to pH-responsive drugdelivery，Drug discovery today.，2002，7(10)569-5794.Hoffman A S，Hydrogels for biomedical applications，Adv.Drug.Deliv. Rev.，2002，433-125.Janusz M.Rosiak，Fumio Yoshii，Hydrogels and their medical application，NuclearInstruments and Methods in Physics Research B.，1999，15156-646.Jeong B，Bae Y H，Lee D S，Kim S W，Biodegradable block copolymers as injectabledrug-delivery systems，Nature.，1997，388860-8627.Park T G Temperature modulated protein release from pH/temperature-sensitive hydrogels，Biomaterials，1999，20517-5218.Peppas N A，Bures P，Leobandung W，Ichikawa H，Hydrogels in pharmaceuticalformulations，J. Pharm.Buiogarn.，2000，5027-469.Yasuhiko T.，The importance of drug delivery systems in tissue engineering，PharmaceuticalScience & Technology Today.，2000，3(3)80-89
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种利用智能化水凝胶对物质进行包埋的方法。所谓智能化水凝胶是指该水凝胶具有反向温度敏感性，亦称为智能性。本专利技术提出的利用智能化水凝胶对生物活性物质进行包裹的方法，所采用的水凝胶具有如下结构 或 式中， 表示任意形式的化学交联，F(C)2和F(DC)2表示交联点之间的嵌段共聚物链段，其中F代表具有反向温敏性的大分子或寡聚物，C为聚合交联部分，D为可降解部分。该凝胶由大单体通过聚合反应化学交联而成，大分子单体的结构为F(C*)2或F(DC*)2，其中，C*为可聚合部分。包裹步骤如下在低温下，将水凝胶在被包埋的物质的溶液中溶胀，使被包埋物质吸收进入凝胶的网络中；然后直接在低温下干燥，或者升高温度使凝胶收缩，或者先升高温度再干燥，使该物质包埋进凝胶的网络孔径中。这里所谓升高的温度是指高于水凝胶的相转变点温度，但低于人或动物的体温。所谓低温是指低于水凝胶的相转变温度，但高于0℃。上述方法中，被包埋进水凝胶中的物质在高于水凝胶的相转变温度以上的溶液中释放。上述方法中，相转变温度为低于人或哺乳动物的体温。上述方法中，水凝胶要在被包埋物质的溶液中溶胀时间一般可为3天到1周。水凝胶在被包裹的物质的溶液中溶胀之后可以将吸附在表面的物质洗去再进行下一步骤的处理。上述方法中，将被包埋的物质吸收进入凝胶网络中以后，升高温度，所升高的温度必须要高于凝胶的相转变点温度，使凝胶收缩并进一步凝胶化，从而防止被包埋进凝胶网络本体中的物质泄露。上述方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用智能化水凝胶对物质进行包裹的方法，其特征在于使用的水凝胶的结构为＊＊＊式中，＊＊＊表示任意形式的化学交联，Ｆ（Ｃ）↓［２］和Ｆ（ＤＣ）↓［２］表示交联点之间的嵌段共聚物链段，其中Ｆ代表具有反向温敏性的大分子或寡聚物， Ｃ为聚合交联部分，Ｄ为可降解部分；包裹步骤如下：低温度下，将水凝胶在被包埋的物质的溶液中溶胀；然后直接在低温下干燥，或者升高温度使凝胶收缩，或者先升高温度再干燥，使该物质包埋进凝胶的孔径中；这里的低温是指低于水凝胶的相转变温度，但高于０℃，高温是指高于水凝胶的相转变温度，但低于人或动物的体温。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁建东，张颖，王标兵，朱文，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]