[發(fā)明專利]一種緩釋褪黑素的絲素蛋白復(fù)合支架材料制備方法及應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110993205.4
• 申請(qǐng)日: 2021-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113546220A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯明壯;張一健;何帆;朱雪松;劉滔;朱彩虹;劉昊;楊惠林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院
• 主分類號(hào): A61L27/48
• 分類號(hào): A61L27/48;A61L27/54
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 曹毅

本發(fā)明是一種緩釋褪黑素的絲素蛋白復(fù)合支架材料制備方法及應(yīng)用，該方法首先將褪黑素（MT）溶于乙醇中，向絲素蛋白（SF）中引入溶有褪黑素的乙醇完成β折疊過(guò)程，再通過(guò)低溫凍干+冰鹽浴法得到前體支架，隨后利用GelMA水凝膠進(jìn)行表面修飾，經(jīng)光固化反應(yīng)后得到SF@MT?GelMA復(fù)合支架。本發(fā)明方法制備得到的絲素蛋白復(fù)合支架具備良好的力學(xué)性能和生物相容性，同時(shí)在搭載藥物后能實(shí)現(xiàn)體外的長(zhǎng)效釋放潛能，為當(dāng)前支架藥物遞送用于治療骨軟骨缺損的研究提供了新方法，拓展了載藥型支架材料的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種緩釋褪黑素的絲素蛋白復(fù)合支架材料制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

褪黑素(N-乙酰-5-甲氧基色胺)是由松果體分泌的神經(jīng)激素，具有多種生物學(xué)功能，如調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律、抑制腫瘤生長(zhǎng)、免疫調(diào)節(jié)和抗氧化等。褪黑素作為一種重要的內(nèi)源性抗氧化劑，不僅能清除自由基，還能增加體內(nèi)多種細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶的表達(dá)。已有研究證實(shí)褪黑素可以保護(hù)關(guān)節(jié)軟骨和軟骨下骨免受炎性細(xì)胞因子、細(xì)胞凋亡和氧化應(yīng)激的影響。

絲素蛋白是一種天然高分子纖維蛋白，主要可從蠶絲中獲取。由于其自身的良好的生物相容性，數(shù)十年間被大量應(yīng)用于醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域。同時(shí)，經(jīng)純化得到的絲素蛋白具有強(qiáng)大的機(jī)械性能，可以作為骨與軟骨組織工程的潛在修復(fù)材料，具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的臨床轉(zhuǎn)化價(jià)值。

β折疊反應(yīng)是絲素蛋白內(nèi)部的分子由無(wú)序轉(zhuǎn)為有序的關(guān)鍵步驟，通過(guò)完成β折疊，絲素蛋白溶液能實(shí)現(xiàn)由液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)的過(guò)程。然而，絲素蛋白自發(fā)的β折疊進(jìn)展緩慢，難以完成短期的快速成型。此外，自發(fā)形成的支架力學(xué)性能往往難以滿足臨床需求。因而，提高β折疊的效率同時(shí)保證良好的機(jī)械性能對(duì)提高絲素蛋白支架的應(yīng)用至關(guān)重要。

隨著臨床實(shí)際的需求逐步精準(zhǔn)化、高效化，單純的絲素支架難以提供有效的修復(fù)效果。越來(lái)越多的研究提示，在優(yōu)化絲素支架力學(xué)性能的同時(shí)，賦予支架自身良好的載藥性能變得愈發(fā)重要。但是，現(xiàn)有的技術(shù)常引入大量有機(jī)材料幫助提高力學(xué)強(qiáng)度和藥物的控緩釋作用。過(guò)多引入的基團(tuán)不僅增加了支架制備的工序，同時(shí)帶來(lái)了潛在的體內(nèi)降解風(fēng)險(xiǎn)。因此，亟需更為有效、簡(jiǎn)便的方式，對(duì)絲素蛋白支架進(jìn)行改性，實(shí)現(xiàn)其高效的載藥性能，增加臨床應(yīng)用的前景。

基于當(dāng)前絲素蛋白支架的不足，本發(fā)明創(chuàng)新性提出一種載褪黑素型絲素蛋白復(fù)合支架的制備方法并應(yīng)用在骨軟骨修復(fù)領(lǐng)域，初步證實(shí)了該支架具有良好的生物相容性和力學(xué)強(qiáng)度，以及體外長(zhǎng)期的緩釋褪黑素作用，在修復(fù)骨軟骨缺損方面具有應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種緩釋褪黑素的絲素蛋白復(fù)合支架材料制備方法及應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種緩釋褪黑素的絲素蛋白復(fù)合支架材料制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1）取蠶絲8g，加入去離子水3L，100℃煮沸2h；

步驟2）搓絲，更換6次去離子水，去除膠質(zhì)，置于干燥箱過(guò)夜；

步驟3）將絲素蛋白溶于溴化鋰溶液，60℃油浴反應(yīng)4h；

步驟4）使用透析袋充分透析；

步驟5）將透析結(jié)束后的溶液加入含褪黑素的乙醇溶液，-80℃冷卻過(guò)夜，隨后置于-4℃低溫冰鹽浴3天，得到前體支架；

步驟6）將前體支架置于GelMA溶液中，浸泡完全后使用405nm波長(zhǎng)的紫外光固化15s，得到絲素蛋白復(fù)合支架。

進(jìn)一步的，在所述步驟4）中，采用14000MW的透析袋充分透析5日，并每天更換透析液。

進(jìn)一步的，所述步驟5）中，透析結(jié)束后的溶液與含褪黑素的乙醇溶液的比例為20:1。

進(jìn)一步的，將所述步驟4）中透析結(jié)束后的絲素蛋白溶液加入到具有一定直徑和高度的柱狀模具中，之后再進(jìn)行步驟5）和步驟6），以得到支架形態(tài)完整、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的絲素蛋白復(fù)合支架。