[發明專利]一種3D打印羥基磷灰石支架復合姜黃素大分子/聚多巴胺協同抗癌涂層及制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010579337.8
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111803708B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 杜昶;萬宇欣;徐東
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: A61L27/22
• 分類號: A61L27/22;A61L27/20;A61L27/12;A61L27/28;A61L27/34;B33Y10/00;B33Y70/10;B33Y80/00
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 張燕玲

本發明屬于生物醫用材料的技術領域，公開了一種3D打印羥基磷灰石支架復合姜黃素大分子/聚多巴胺協同抗癌涂層及制備方法和應用。該制備方法按照以下步驟：1)通過3D打印技術制備明膠/海藻酸鈉/羥基磷灰石復合支架，依次用氯化鈣及京尼平交聯，后用L?谷氨酸鈉浸泡，中間用去離子水沖洗、浸泡多次；(2)將多巴胺鹽酸鹽溶、姜黃素大分子藥物與明膠于pH為8.5的Tris?HCl中攪拌溶解；(3)支架浸入剛得到的溶液中恒溫震蕩，取出后立即速凍交聯；(4)支架在京尼平再次交聯后用L?谷氨酸鈉浸泡，中間用去離子水沖洗、浸泡多次，在羥基磷灰石支架表面獲得姜黃素大分子/聚多巴胺協同抗癌涂層。

技術領域

本發明屬于生物醫用材料的技術領域，特別涉及一種3D打印羥基磷灰石支架復合姜黃素大分子/聚多巴胺協同抗癌涂層及制備方法和應用。

背景技術

骨肉瘤是骨科最常見的原發惡性骨腫瘤，發病年齡主要有2個高峰，第一個高峰為24歲，發病率為4.4/100萬人年；第二個高峰為59歲，發病率為4.2/100萬人年，其好發部位主要為股骨、脛骨和肱骨。臨床上對骨肉瘤的治療手段主要包括有手術治療、放/化療及介入治療。其中手術治療的傳統方案是進行截肢手術，但此種方案通常會給患者帶來嚴重的肢體功能障礙，患者長期生存率(5年)僅能達到20％。因此，近年來臨床手術方案的主要選擇是保肢手術，最大程度保留患者肢體功能，提高患者生存質量，但此方案可能會增加骨肉瘤的復發率，并極度依賴有經驗的術者。傳統放/化療治療可最大程度幫助患者實現保肢，提高生存質量，但傳統放/化療存在極大的副作用，最好的情況下只能將長期生存率提升至70～75％，且通常無法達到。介入治療包括微波消融、射頻消融、氬氦刀消融等，其優點在于可在影像引導下治療，損傷小，痛苦少，安全系數高，但與保肢手術一樣，其同樣存在可能增加復發率的風險，復發的骨肉瘤長期生存率只能達到20％左右，同時可能誘發并發癥。

目前，臨床骨肉瘤治療主要采取“保肢手術+放/化療輔助”的方案，但外科手術會造成無法自行治愈的骨缺損，同時難以確保完全切除所有的腫瘤細胞，而傳統的放/化療則會帶來嚴重的副作用。因此，設計一種能夠實現在對正常細胞影響較小的同時對可能存在的殘余腫瘤細胞殺滅，并在完成對殘余腫瘤細胞的殺滅后有利于骨組織修復的生物材料有著重要意義。

姜黃素(Curcumin，Cur)，是從姜科姜黃屬植物根莖中提取的一種多酚類物質。研究表明，姜黃素具有廣泛的藥理活性，能在一定光照條件下高效產生ROS；毒理學研究證明，其在高劑量下依然安全可靠，已被FDA列為第三代癌化學預防藥。但由于姜黃素在水中溶解度極差，生理條件下不穩定，體內代謝快，導致其生物利用度低，臨床應用受到極大限制。

光熱療法因其無創、有效且無毒副作用的特點已受到廣泛關注。聚多巴胺(PDA)作為黑色素類似物，具有很強的近紅外吸收能力和很高的光熱轉化效率，且與其他廣泛使用的光熱材料不同，PDA具有優良的生物相容性和生物可降解性。光熱療法高溫下殺死癌細胞的同時也會對周圍正常組織造成較大影響，而低于43℃時癌細胞只是活性受到抑制。此外，研究表明多巴胺可能具有成癮性，不可過量使用。

腫瘤雙模式協同治療具有高效性、抗耐藥性及較低的副作用，使得腫瘤的雙模式協同治療成為了近年來備受關注的腫瘤治療方式。光動力療法與光熱療法與傳統腫瘤治療方式相比更加精準、高效，且無創、低毒副作用。本發明在合理設計的情況下，一種光照條件即可同時啟動光動力與光熱療法，使之協同作用于腫瘤組織，極大簡化治療手段，提腫瘤治療效率。同時本發明采用了一種利用聚乙二醇改性得到的大分子化的姜黃素藥物，相比姜黃素單藥其水溶性及穩定性有了極大地提高，代謝速率改善的同時保留了抗癌活性。

發明內容

為了克服現有技術中存在的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種3D打印羥基磷灰石支架復合姜黃素大分子/聚多巴胺協同抗癌涂層的制備方法。

本發明的又一目的在于提供一種上述制備方法制備得到的3D打印羥基磷灰石支架復合姜黃素大分子/聚多巴胺協同抗癌涂層。