[發明專利]PEG原位共價接枝的海藻酸鹽微膠囊及其制備和應用

在審

• 申請號: 201410191312.5
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN105078923A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 馬小軍;劉曉岑;謝紅國;于煒婷;任英;鄭會珍;高夢
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: A61K9/50
• 分類號: A61K9/50;A61K47/36;A61K47/34;A61K35/12;C12N11/10;C12N11/08;A61K35/55;A61K35/407;A61L27/18;A61L27/20;A61L27/38
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

技術領域

本發明涉及了一種海藻酸鹽/聚陽離子微膠囊產品，具體地說是一種新型PEG原位共價接枝改性海藻酸鹽/聚陽離子微膠囊。

背景技術

自20世紀60年代,Chang報道了半透膜微膠囊,指出用其包埋蛋白質、酶等生物活性物質和細胞,可保持生物物質活性[ChangTMS.Semipermeablemicrocapsules,Science,1964,146:524-525]。20世紀80年代初,Lim和Sun針對組織/細胞功能缺損性疾病(如糖尿病),成功制備了海藻酸鈉/α-聚賴氨酸(alginate/α-polylysine)半透膜微膠囊(簡稱α-APA微膠囊),包封Wistar大鼠胰島細胞并移植入糖尿病WistarLewis大鼠體內,分泌釋放胰島素以調控血糖量[LimF,SunAM.Microencapsulatedisletsbioartificialendocrinepancreas,Science,1980,210:908-910]。由此推動了微囊化技術相關材料和制備方法研究的快速發展,在細胞移植、藥物釋放和基因治療等生物醫學領域的臨床前研究中得到廣泛應用[WangW,LiuXD,MaXJ,etal.Microencapsulationusingnaturalpolysaccharidesfordrugdeliveryandcellimplantation,J.Mater.Chem.,2006,16:3252-3267]。隨后，取自天然的多糖材料——殼聚糖由于成本低，成膜性能好，膜機械強度高，而被研究者看好用于聚賴氨酸替代品，越來越多的用于細胞包埋用微膠囊的制備[L.Baruch,M.Machluf,Alginate-chitosancomplexcoacervationforcellencapsulation:Effectonmechanicalpropertiesandonlong-termviability,Biopolymers82(2006):570-579]。但現有用于細胞包埋的海藻酸鹽/聚陽離子微膠囊因其具有很大的表面粗糙度和表面電荷，導致移植體內后易引起蛋白吸附，進一步激發機體纖維化反應，致使移植體功能喪失。PEG(聚乙二醇英文名polyethyleneglycol的簡稱)由于具有良好的親水性、鏈段柔韌性、穩定的空間結構等優點，被廣泛應用于生物材料的抗蛋白修飾領域。目前通常采用的靜電吸附、摻雜共混的方法實現PEG修飾微膠囊卻存在穩定性差、排阻體積小、無法形成PEG刷狀結構等缺陷。

發明內容

針對上述問題，本發明提出將PEG用于生物微膠囊的制備，發明了一種新型PEG原位共價接枝的海藻酸鹽-聚陽離子微膠囊產品，能夠在保證微膠囊強度和免疫隔離性能的前提下，利用點擊化學的方法將高密度梳狀結構的PEG通過共價鍵接枝到海藻酸鹽-聚陽離子微膠囊表面，從而起到抗蛋白吸附的效果，解決微膠囊體內移植后蛋白吸附及纖維化問題。

技術方案

本發明的一種新型PEG原位接枝改性海藻酸鹽-聚陽離子微膠囊，其特征在于：微膠囊內為含有活細胞的經疊氮化物接枝改性的海藻酸鹽的液體或水凝膠環境；微膠囊表面是由PEG原位共價接枝改性，表面海藻酸鹽與PEG的質量比為10:1-1:100；微膠囊表面也可以通過聚陽離子和海藻酸鹽形成的聚電解質復合水凝膠膜后，再由PEG原位共價接枝改性，表面海藻酸鹽：聚陽離子：PEG的質量比為：10:1:1-1:10:100。