[發(fā)明專利]一種自組裝可成像絲素蛋白水凝膠的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010158842.5
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111228215A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王巖松;彭志斌;王楊陽;梁敏
• 申請（專利權(quán)）人: 王巖松
• 主分類號: A61K9/06
• 分類號: A61K9/06;A61K31/79;A61K47/42;A61P35/00;C08J3/075;C08L89/00;C08L39/06;C08K5/06
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本發(fā)明涉及一種可用于治療腫瘤的自組裝可成像絲素蛋白水凝膠的制備方法。本發(fā)明將絲素蛋白溶液、PEG400溶液、聚維酮碘(PVP?I)溶液、泛影葡胺(MD)溶液于室溫下混合，靜置，所述共混液經(jīng)過約38min后自組裝，形成復(fù)合水凝膠。本發(fā)明制備的自組裝可成像絲素蛋白水凝膠可以在X線引導(dǎo)下通過注射器直接注入腫瘤內(nèi)部，用于向腫瘤組織內(nèi)部傳遞單質(zhì)碘，促使腫瘤細胞發(fā)生凋亡，實現(xiàn)治療腫瘤的目的。本發(fā)明制備方法簡單易行，可長期保存，可用于抗腫瘤藥物領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種簡便的醫(yī)用自組裝可成像絲素蛋白水凝膠的制備方法及其應(yīng)用，具體涉及一種以天然來源的絲素蛋白和人工合成的聚維酮碘為基礎(chǔ)制備的自組裝可成像絲素蛋白水凝膠的方法及其在組織再生修復(fù)、腫瘤治療、預(yù)防感染、藥物緩釋等醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用，屬于生物材料和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

水凝膠具有良好三維立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，適合于包載轉(zhuǎn)運藥物、細胞因子等，由于水凝膠中含有大量的水分，分子鏈可隨意伸展，能夠保持較好的流體性質(zhì)，所以水凝膠可以更容易植入到腫瘤組織內(nèi)部并且可以在腫瘤內(nèi)部彌散均勻地分布，被廣泛地應(yīng)用骨肉瘤等腫瘤治療領(lǐng)域。近年來，生物醫(yī)學(xué)及組織工程領(lǐng)域研究方向?qū)⒉煌纳锊牧蠌?fù)合絲素蛋白，制備出新型的生物材料-絲素蛋白水凝膠。絲素蛋白復(fù)合水凝膠因其優(yōu)異的生物相容性、穩(wěn)定的解緩速度、優(yōu)良的力學(xué)強度等優(yōu)點引起研究人員的重視，具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。

絲素蛋白溶液經(jīng)物理和化學(xué)處理后可形成水凝膠，聚乙二醇(PEG)是一種有機化合物。將聚乙二醇與絲素蛋白混合可形成絲素蛋白凝膠。它可作為生物因子和藥物的緩釋體系，此外，絲素蛋白水凝膠可以通過注射器直接注射到特定部位，這一特性允許絲素水凝膠以一種微創(chuàng)的方式通過注射進入體內(nèi)，然后將藥物或生物因子輸送到局部病灶。

聚維酮碘(PVP-I)能有效殺滅細菌、病毒、真菌和原生動物。作為廣譜抗菌劑，它通常用于皮膚消毒和清潔傷口。PVP-I可釋放游離碘單質(zhì)，對微生物有較強的殺滅作用。同樣，碘單質(zhì)也是一種有效的殺瘤劑，作為一種抗腫瘤治療手段，在臨床上也越來越受歡迎。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是應(yīng)用簡單的操作方法制備出一種可用于治療腫瘤的自組裝可成像絲素蛋白水凝膠。

本發(fā)明制備上述目標水凝膠的技術(shù)方法如下：將絲素蛋白凍干粉溶解于去離子水中，充分震蕩后，制得一定濃度的絲素蛋白水溶液。將PVP-I溶液與絲素蛋白水溶液吸入一側(cè)注射器，PEG400溶液與泛影葡胺溶液吸入另一側(cè)注射器，將兩個注射器使用雙頭魯爾接頭對接，通過多次互推溶液形成共混液，所述的共混液經(jīng)過約37min后凝固形成一種可成像絲素蛋白復(fù)合水凝膠。

本發(fā)明的發(fā)明點在于是：

(1)安全無毒，無明顯過敏反應(yīng)：本復(fù)合生物材料中，應(yīng)用的絲素蛋白是一種生物相容性良好的材料，而醫(yī)用聚維酮碘是一種臨床常用的消毒藥劑，廣泛的臨床應(yīng)用證實其安全無毒。

(2)促進絲素蛋白形成水凝膠。單純絲素蛋白溶液自然狀態(tài)下不易形成水凝膠，加入PEG400溶液，可促進絲素蛋白形成水凝膠。

(3)良好的抗腫瘤效果。本發(fā)明由于采用聚維酮碘，將聚維酮碘控制在有效濃度比例時，能夠使復(fù)合水凝膠具有明顯的抗腫瘤效果。將復(fù)合水凝膠在X光引導(dǎo)下注射入裸鼠皮下骨肉瘤模型內(nèi)，一段時間后，可以看到腫瘤體積的增長明顯減緩，經(jīng)小動物成像儀檢測生物發(fā)光的熒光強度也較對照組和單純凝膠組明顯降低。說明自組裝可成像絲素蛋白水凝膠實現(xiàn)了抑制腫瘤增長的作用。為了進一步驗證自組裝水凝膠對骨肉瘤的治療效果，我們通過免疫組化染色實驗觀察腫瘤組織中caspase-3和PARP蛋白表達水平來評估水凝膠傳遞的碘在體內(nèi)是否誘導(dǎo)細胞凋亡。我們發(fā)現(xiàn)復(fù)合水凝膠處理組腫瘤組織中PARP和caspase-3的蛋白表達明顯高于對照組和單純凝膠治療組。這些結(jié)果表明碘可以在體內(nèi)誘導(dǎo)骨肉瘤組織發(fā)生凋亡。