[發(fā)明專利]一種可注射多肽水凝膠的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110267349.8
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN102408575A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王煒;鄒大維;秦猛;曹毅
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08L89/00;A61L31/04;A61L31/14;A61L27/22;A61L27/52;A61K47/42;A61K9/06
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 周靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可注射多肽水凝膠的制備方法。

背景技術(shù)

近年來，基于短肽自組裝形成的納米微結(jié)構(gòu)生物材料在納米技術(shù)、表面工程和生物醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域有很多應用有著較為廣泛的應用。特別是離子互補型多肽，這類多肽鏈由交替排列的疏水和親水氨基酸組成，具有特殊的兩親性質(zhì)。特別是多肽鏈上親水氨基酸呈現(xiàn)特殊的電荷周期性互補排列，使得這類離子補償型多肽可以快速自組裝成可控的生物納米纖維狀結(jié)構(gòu)，進而可以形成含水量高達95％以上的水凝膠。這類新興的水凝膠由于其良好的生物相容性以及可降解性，在細胞培養(yǎng)、組織工程、藥物緩釋等生物工程領(lǐng)域有著極其重要的應用。

但此類水凝膠在在實際應用中，受到兩方面因素的制約。一方面，例如傷口愈合、組織修復等組織工程領(lǐng)域，由于這類水凝膠受機械破壞后需要一定的時間才能恢復，在應用中必須嚴格控制在使用到目標組織前的時間，實際應用受到了很大的制約。如果時間控制不好，就會大大降低其應用效果。另一方面，很多不同的應用需要水凝膠的強度也不盡相同，單純靠提高多肽的濃度來增加水凝膠的強度則會造成成本的增加，也會帶來一些負面的效應。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種可注射多肽水凝膠的制備方法，所得水凝膠具有良好的生物相容性以及可降解性，同時在機械力的作用下可以變成流體，受機械破壞后可快速恢復，非常適合用注射器注射，使用方便。

所述可注射多肽水凝膠的制備方法為，通過超聲震蕩法助溶，將離子補償性多肽溶于濃度為3～20mM的MX水溶液中，再由所得溶液通過自組裝得到可注射多肽水凝膠，所述離子補償性多肽鏈由交替排列的疏水和親水氨基酸組成，其中親水氨基酸呈現(xiàn)電荷周期性互補排列，疏水氨基酸為甲硫氨酸，所述離子補償性多肽水溶液中，離子補償性多肽的濃度為5～30mg/mL，所述M為Na或K，X為Cl、Br或I。一般MX選取常用的NaCl。所述超聲震蕩法助溶，是指將離子補償性多肽溶于水時，輔以超聲震蕩。優(yōu)選，超聲的功率為50-200瓦，超聲時間為5-30分鐘。

上述離子補償性多肽可采用公知的固相合成法合成得到。優(yōu)選，所述離子補償性多肽的序列為(MEMEMKMK)_n，其中M表示甲硫氨酸，為疏水性氨基酸，E代表谷氨酸，為帶負電的親水性氨基酸，K代表賴氨酸，為帶正電的親水性氨基酸，他們交替排列構(gòu)成了兩親性的多肽分子n＝2-4。以下簡稱上述序列的離子補償性多肽為EMK16-II。

優(yōu)選，離子補償性多肽水溶液還含有頭孢類抗生素，所得可注射多肽水凝膠中所述頭孢類抗生素的質(zhì)量百分比含量為不高于2‰。

本發(fā)明的改進和創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，在離子補償性多肽序列上，間隔正負離子的疏水氨基酸的疏水性非常重要，通過對比試驗我們發(fā)現(xiàn)只有疏水性適中的氨基酸甲硫氨酸作為疏水氨基酸最為合適。過于疏水則容易形成無規(guī)聚集；過于親水則所得凝膠的機械強度差。其次，水凝膠配方方面，加入適量的一價鹽可以優(yōu)化成膠速度并且不影響成膠的機械力學性能。再次，在水凝膠的制備工藝方面，通過超聲分散的方法所制備的水凝膠比直接水溶制備的要成膠快，機械力學性能的可回復性更好。這是因為超聲可以使溶液中的樣品均勻的分散，而且可以將多肽分子之間的無序聚集全部打散，有利于多肽分子形成更為有序的聚集結(jié)構(gòu)。最后，該水凝膠可以用于抗生素等藥物的緩釋，我們發(fā)現(xiàn)加入頭孢類藥物甚至更加利于水凝膠的形成，而不會破壞其原有的機械性質(zhì)。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1.本發(fā)明所選用離子補償性多肽中疏水氨基酸的疏水性較強，可有效促進水凝膠的形成，即使不加入其他離子的情況下，也可以形成水凝膠。

2.所得水凝膠(儲能模量(G’)大于損耗模量(G”))，在機械力的作用下可以變成流體(損耗模量大于儲能模量)，非常適合用注射器注射。

3.合成多肽分子所用到的氨基酸都是自然界生物體內(nèi)存在的氨基酸，有很好的生物相容性，體內(nèi)可以自然降解，對生物體無毒、無副作用。