[發明專利]緩釋BIO/IGF的復合水凝膠的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201110442291.6
• 申請日: 2011-12-26
• 公開（公告）號: CN102429858A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 田維明;房蕊;李鈺
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: A61K9/00
• 分類號: A61K9/00;A61K47/36;A61K47/42;A61K38/30;A61P9/10;A61K31/404
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發明涉及一種緩釋BIO/IGF的復合水凝膠的制備方法及其應用。

背景技術

心肌梗死及其引起的心衰是全球高發病率且難治愈的頑疾，而且是工業國家高居死亡率榜首的疾病，因此治愈心臟疾病迫在眉睫。

由于心肌缺血后導致的心肌細胞的死亡是導致心肌功能喪失的關鍵問題，因此補充新的心肌細胞是治療心肌梗死的首選策略，目前主要有兩種心肌細胞補充策略：(一)依靠外源細胞移植的研究策略，例如胚胎干細胞移植等。盡管移植細胞都能夠補充受損心臟所缺失的細胞，但是存在倫理道德問題等而限制了其應用前景。(二)通過刺激心肌細胞進行原位增殖修復梗死心肌組織的策略，所采取的方式主要是通過不同的藥物(多數是小分子化合物)來激活或者抑制某些分子途徑，使得細胞重新進入細胞周期。例如：GSK-3β抑制劑，其中有研究表明小分子物質BIO能抑制GSK-3β(糖元合成酶激3β)而促進哺乳動物心肌細胞增殖。盡管此方法能夠促進心肌細胞增殖，但是促進心肌細胞增殖的多為小分子化合物，需要持續維持藥物濃度才能夠使其發揮作用。

基于此我們探究細胞原位增殖的策略來使心肌組織再生從而修復心功能。所采取的方式是在心肌梗死病患的心肌組織處原位注射包裹BIO(6-溴淀玉紅-3肟)和IGF(類胰島素生長因子)藥物的gelatin納米微球承載于氧化的海藻酸鈉可注射水凝膠中的凝膠復合納米微球的藥物緩釋系統。另外，藥物緩釋所存在的burst效應及長效緩釋等問題是現在困擾藥物治療心梗的瓶頸，我們通過化學交聯的原理使得納米微球與水凝膠結合穩定性好來避免緩釋之初藥物濃度不受控制，而且我們所采取的這種化學交聯方式能夠使得緩釋的進行可以根據環境中的pH值變化而受到相應控制，從而實現緩釋的可控化。

發明內容

本發明提供一種緩釋BIO/IGF的復合水凝膠的制備方法及其應用。

本發明緩釋BIO/IGF的復合水凝膠的制備方法，按以下步驟進行：一、在50℃條件下，將由BIO和IGF組成的混合液加入到質量濃度為4％～6％的明膠溶液中，以5000～6000r/min進行攪拌，同時滴加丙酮，然后加入戊二醛，之后以5000～7000r/min離心5～8h，即得到包覆BIO和IGF的納米微球；二、在避光條件下，向質量濃度為0.5mg/mL的海藻酸鈉溶液中加入高碘酸鈉，高碘酸鈉與海藻酸鈉溶液的體積比為1∶350～450，溶解后在4℃條件下置于搖床上搖動5～8h，得溶液A，向溶液A中加入乙二醇，乙二醇與溶液A的體積比為1∶150～250，再置于搖床上搖動2～3h，得溶液B，向溶液B中加入氯化鈉，氯化鈉的質量與溶液B的體積比為1～1.5g∶10mL，溶解后得到溶液C，向溶液C中加入無水乙醇，溶液C與無水乙醇的體積比為1∶1，得到沉淀物X，用去離子水溶解沉淀物X，沉淀物X與去離子水的體積比為1∶9～11，得溶液D，將溶液D放入40KD的透析袋中，在4℃條件下透析24～72h，然后用凍干機凍干，取凍干后的粉末與質量濃度為60％的明膠溶液混勻，凍干后的粉末質量與明膠溶液的體積比為0.5～0.7g∶1mL，制得氧化的海藻酸鈉水凝膠；三、取步驟一制得的納米微球以12000r/min離心，得沉淀物Y，取沉淀物Y加入到步驟二制得的海藻酸鈉水凝膠中，混合均勻，即得到緩釋BIO/IGF的復合水凝膠；其中步驟一中BIO和IGF的體積比為1∶1，BIO和IGF組成的混合液與明膠溶液的體積比為1∶900～1100，明膠溶液與丙酮的體積比為1∶1～2，明膠溶液與戊二醛的體積比為4～6∶1；步驟三中沉淀物Y的質量與海藻酸鈉水凝膠的體積比為1g∶50～55mL。

上述緩釋BIO/IGF的復合水凝膠可用于治療心肌梗死。

本發明為了促進病患自身的心肌細胞增殖和血管增殖而通過將納米微球與氧化的海藻酸鈉水凝膠交聯形成的緩釋系統注射到心肌梗死部位使其原位緩釋BIO和IGF-1，且可以根據環境條件的改變而自行調整緩釋的速度和強度，可用于治療心肌梗死。

本發明制備的包載有BIO和IGF藥物的納米微球個體均勻，且體積較小，為納米級別的藥物包載體，可以被細胞吞噬，利于細胞吸收。而且其制備材料為生物相容性好的明膠，不會對細胞造成毒性和炎癥反應。

本發明中納米微球和水凝膠交聯的原理是：明膠上的游離氨基與海藻酸鈉水凝膠中的醛基形成的腙鍵，腙鍵不穩定，對其所處環境中的pH值極其敏感，當pH值改變時，腙鍵或斷裂或形成。例如當受損后心臟微環境中的pH值降低時，腙鍵斷裂而大量緩釋微球，則可以大量緩釋藥物作用于受損的心肌細胞。

附圖說明