一种海绵状bFGF-PLGA微球药物缓释载体的制备方法与流程

文档序号:17926347发布日期:2019-06-15 00:26阅读:409来源:国知局
一种海绵状bFGF-PLGA微球药物缓释载体的制备方法与流程

本发明属于生物医药材料技术领域,具体涉及一种海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体的制备方法。



背景技术:

目前,常用的gfs(growthfactors)缓释载体材料有两种,人工合成材料和天然材料,而人工的又分为可降解的和不可降解的合成材料。目前研究最多的人工合成支架材料包括聚羟基乙酸(pga),聚乳酸(pla)、聚乳酸和聚羟基乙酸的共聚物(plga),聚乙内酯(pcl)和聚丙交酯等。其中聚羟基乙酸(pga),聚乳酸(pla)、聚乳酸和聚羟基乙酸的共聚物(plga)是最早fda认证的同意应用于人体的合成可降解的生物高分子材料。plga共聚物是由聚羟基乙酸(pga),聚乳酸(pla)各50%的比例混合,结合了这两者的优点,能够完全降解,但强度较高,降解时间延长,可精确调节降解时间,但是存在生物相容性差的缺点。天然材料包括胶原、明胶、壳聚糖、透明质酸等,其生物相容性好,无抗原性,能促进细胞黏附和增殖,且可根据需要制成不同的形状。而天然材料中,胶原蛋白是脊柱动物含量最多,分布最广的蛋白质,体内具有广泛的生物学活性;体外应用具有低免疫原性,良好的生物相容性、可降解性、可参与组织修复重建等优越性,并且其来源丰富,是最重要的天然可降解的生物医用材料。胶原蛋白在生长因子截获,储存、运输等方面有很重要的作用,可以作为生长因子的载体。很多研究报导利用胶原蛋白作为支架,接种碱性成纤维细胞,构建人工皮肤。在众多的胶原蛋白中,i型胶原蛋白属于序列保守性的蛋白质,是被人们了解得最为清楚的,也是组织分布最为广泛的胶原蛋白,在哺乳动物不同种属之间氨基酸种类、数目和排列顺序上基本相同,抗原性很低,因此应用比较广泛。

近年来,国内外很多学者也致力于gfs(growthfactors)缓释载体的研究,但有效的bfgf缓释系统中,理想的缓释载体是应用的关键,目前的缓释载体只要包括bfgf-plga和bfgf-胶原海绵载体,前者只能应用在关节间隙,骨折或静脉给药,在大创伤口愈合应用方面存在不足,应用范围比较窄,并且由于是人工合成的高分子材料,具有疏水性,因此在使用过程,存在组织生物相容性差的缺点;后者的吸水性好,具有高的生物相容性,但是单独做为bfgf的载体,胶原海绵的微纤维与bfgf只有较低的亲和力,以物理吸附方式负载bfgf,因其具有多孔性,一旦接触体液或者是水,导致海绵溶胀及降解过快,不利于bfgf的活性保持,且不能有效地缓慢释放bfgf。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体的制备方法,解决了现有技术得到的缓释载体不能很好的保持bfgf生物活性、缓释效果差、生物相容性不佳的问题。

为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:一种海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体的制备方法,该方法通过以下步骤实现:

步骤1,将蚕茧依次进行脱胶、溶解、过滤、透析、浓缩处理,获得丝素蛋白液;

步骤2,向i型胶原蛋白中加入乙酸溶液得到i型胶原蛋白的乙酸溶液,再将所述i型胶原蛋白的乙酸溶液加入至所述步骤1获得的丝素蛋白液中,获得丝素蛋白与i型胶原蛋白的混合蛋白溶液;

步骤3,将bfgf水溶液作为内水相,plga的有机溶液作为油相,两者经过复乳化,获得bfgf-plga溶液;

步骤4,除去所述步骤3获得的bfgf-plga溶液中的有机溶剂,再进行离心沉淀、冷冻干燥,获得bfgf-plga微球;

步骤5,将所述步骤4获得的bfgf-plga微球加入至步骤2获得的混合蛋白溶液中,搅拌均匀,并于-90~-50℃下进行预冻,再依次进行冷冻干燥、固化、再冷冻干燥处理,获得海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体。

优选地,所述蚕茧为桑蚕茧或柞蚕茧。

优选地,所述步骤2中,所述乙酸溶液中乙酸的质量百分比为0.1~0.3%,所述混合蛋白溶液中胶原蛋白和丝素蛋白的质量百分比分别为5~10%和3~6%。

优选地,所述步骤3的具体方法为:将plga溶于有机溶剂中得到plga的有机溶液,将bfgf溶于双蒸水中得到bfgf的水溶液,再将bfgf的水溶液加入plga的有机溶液中,均化后形成初乳;再向所述初乳中加入聚乙烯醇溶液,通过高速乳均机作用,获得w/o/w型的bfgf-plga溶液;

优选地,所述plga是由50%pla和50%plg组成的。

优选地,所述高速乳均机乳均时的转速为1500~2500rpm,乳均时间为1~3min。

优选地,所述bfgf水溶液中bfgf的质量百分比为0.00001~0.001%,所述plga的有机溶液中plga的质量百分比为20~70%。

优选地,所述plga的有机溶液中的有机溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯、1,2-二氯乙烷中的至少一种。

优选地,所述步骤5中,所述预冻的时间为8h~30h。

优选地,所述步骤5中,所述固化时采用70~90%的乙醇进行固化处理20~30min。

与现有技术相比,本发明获得的海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体达到既能很好的保持bfgf生物活性,并且在应用上有较长时间缓释的效果,该缓释载体又能与人体有很好的生物相容性;本发明的海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体应用范围广泛,由于胶原具有迅速止血的功效,丝素蛋白具有较好的生物相容性,并且可以作为细胞生长的支架材料,因此可应用于大创伤的治疗和皮肤损伤修复等方面。

附图说明

图1为本发明实施例1获得的海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体低倍下的电镜扫描图;

图2为本发明实施例1获得的海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体高倍下的电镜扫描图;

图3为本发明实施例1获得的海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体体外释放曲线图;

图4为本发明实施例1获得的海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体对balb/c3t3细胞增殖作用曲线图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的一种海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体的制备方法,该方法通过以下步骤实现:

步骤1,将蚕茧依次进行脱胶、溶解、过滤、透析、浓缩处理,获得丝素蛋白液;其中蚕茧为桑蚕茧或柞蚕茧;

步骤2,将i型胶原蛋白中加入乙酸溶液得到i型胶原蛋白的乙酸溶液,再将所述i型胶原蛋白的乙酸溶液加入至步骤1获得的丝素蛋白液中,获得丝素蛋白与i型胶原蛋白的混合蛋白溶液;其中,所述乙酸溶液中乙酸的质量百分比为0.1~0.3%,所述混合蛋白溶液中胶原蛋白和丝素蛋白的质量百分比分别为5~10%和3~6%;

步骤3,将plga(plga是由50%pla和50%plg组成的)溶于有机溶剂中得到plga有机溶液(作为油相),将bfgf溶于双蒸水中得到bfgf的水溶液(作为水相),再将bfgf水溶液加入plga有机溶液中,均化后形成初乳;再向所述初乳中加入聚乙烯醇溶液,通过高速乳均机作用(高速乳均机的转速为1500~2500rpm,乳均时间为1~3min),形成w/o/w型的bfgf-plga溶液;其中,bfgf水溶液中bfgf的质量百分比为0.00001~0.001%,plga的有机溶液中plga的质量百分比为20~70%;plga的有机溶液中有机溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯、1,2-二氯乙烷中的至少一种,优选为二氯甲烷;

步骤4,再通过旋转蒸发仪减压旋转除去步骤3获得的bfgf-plga溶液中的有机溶剂,离心沉淀微球后冷冻干燥即得包封了bfgf的plga微球;

步骤5,将步骤4获得的bfgf-plga微球加入至步骤2获得的混合蛋白溶液中,搅拌均匀,并于-90~-50℃下进行预冻8h~30h,再依次进行冷冻干燥、使用70~90%的乙醇进行固化20~30min、再冷冻干燥处理,获得海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体。

实施例1

步骤1,将桑蚕茧或柞蚕茧依次进行脱胶、溶解、过滤、透析、浓缩处理,获得丝素蛋白液;

步骤2,将i型胶原蛋白中加入质量百分比为0.2%的乙酸溶液得到i型胶原蛋白的乙酸溶液,再将i型胶原蛋白的乙酸溶液加入至步骤1获得的丝素蛋白液中,获得胶原蛋白、丝素蛋白的质量百分比分别为8%和4%的混合蛋白溶液;

步骤3,将plga(pla:plg=50:50)溶于二氯甲烷中得到plga的质量百分比为50%的二氯甲烷溶液(作为油相),将bfgf溶于双蒸水中得到bfgf的质量百分比为0.001%的水溶液(作为水相),再将bfgf水溶液加入plga有机溶液中,均化后形成初乳;再向所述初乳中加入40ml质量百分比为1%的聚乙烯醇溶液,通过高速乳均机作用(高速乳均机的转速为2000rpm,乳均时间为2min),形成w/o/w型的bfgf-plga溶液;

步骤4,再通过旋转蒸发仪减压旋转除去步骤3获得的bfgf-plga溶液中的二氯甲烷,离心沉淀微球后冷冻干燥即得包封了bfgf的plga微球;

步骤5,将步骤4获得的bfgf-plga微球加入至步骤2获得的混合蛋白溶液中,搅拌均匀,并于-70℃下进行预冻24h,再依次进行冷冻干燥、使用80%的乙醇进行固化25min、再冷冻干燥处理,获得海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体。

实施例2

步骤1,将桑蚕茧或柞蚕茧依次进行脱胶、溶解、过滤、透析、浓缩处理,获得丝素蛋白液;

步骤2,将i型胶原蛋白中加入质量百分比为0.1%的乙酸溶液得到i型胶原蛋白的乙酸溶液,再将i型胶原蛋白的乙酸溶液加入至步骤1获得的丝素蛋白液中,获得胶原蛋白、丝素蛋白的质量百分比分别为5%和3%的混合蛋白溶液;

步骤3,将plga(pla:plg=50:50)溶于二氯甲烷中得到plga的质量百分比为20%的二氯甲烷溶液(作为油相),将bfgf溶于双蒸水中得到bfgf的质量百分比为0.00001%的水溶液(作为水相),再将bfgf水溶液加入plga有机溶液中,均化后形成初乳;再向所述初乳中加入40ml质量百分比为1%的聚乙烯醇溶液,通过高速乳均机作用(高速乳均机的转速为2000rpm,乳均时间为1min),形成w/o/w型的bfgf-plga溶液;

步骤4,再通过旋转蒸发仪减压旋转除去步骤3获得的bfgf-plga溶液中的二氯甲烷,离心沉淀微球后冷冻干燥即得包封了bfgf的plga微球;

步骤5,将步骤4获得的bfgf-plga微球加入至步骤2获得的混合蛋白溶液中,搅拌均匀,并于-50℃下进行预冻30h,再依次进行冷冻干燥、使用70%的乙醇进行固化20min、再冷冻干燥处理,获得海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体。

实施例3

步骤1,将桑蚕茧或柞蚕茧依次进行脱胶、溶解、过滤、透析、浓缩处理,获得丝素蛋白液;

步骤2,将i型胶原蛋白中加入质量百分比为0.3%的乙酸溶液得到i型胶原蛋白的乙酸溶液,再将i型胶原蛋白的乙酸溶液加入至步骤1获得的丝素蛋白液中,获得胶原蛋白、丝素蛋白的质量百分比分别为10%和6%的混合蛋白溶液;

步骤3,将plga(pla:plg=50:50)溶于二氯甲烷中得到plga的质量百分比为70%的二氯甲烷溶液(作为油相),将bfgf溶于双蒸水中得到bfgf的质量百分比为0.001%的水溶液(作为水相),再将bfgf水溶液加入plga有机溶液中,均化后形成初乳;再向所述初乳中加入40ml质量百分比为1%的聚乙烯醇溶液,通过高速乳均机作用(高速乳均机的转速为2000rpm,乳均时间为3min),形成w/o/w型的bfgf-plga溶液;

步骤4,再通过旋转蒸发仪减压旋转除去步骤3获得的bfgf-plga溶液中的二氯甲烷,离心沉淀微球后冷冻干燥即得包封了bfgf的plga微球;

步骤5,将步骤4获得的bfgf-plga微球加入至步骤2获得的混合蛋白溶液中,搅拌均匀,并于-90℃下进行预冻8h,再依次进行冷冻干燥、使用90%的乙醇进行固化30min、再冷冻干燥处理,获得海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体。

实施例4

步骤1,将桑蚕茧或柞蚕茧依次进行脱胶、溶解、过滤、透析、浓缩处理,获得丝素蛋白液;

步骤2,将i型胶原蛋白中加入质量百分比为0.2%的乙酸溶液得到i型胶原蛋白的乙酸溶液,再将i型胶原蛋白的乙酸溶液加入至步骤1获得的丝素蛋白液中,获得胶原蛋白、丝素蛋白的质量百分比分别为8%和4%的混合蛋白溶液;

步骤3,将plga(pla:plg=50:50)溶于二氯甲烷中得到plga的质量百分比为20%的二氯甲烷溶液(作为油相),将bfgf溶于双蒸水中得到bfgf的质量百分比为0.00001%的水溶液(作为水相),再将bfgf水溶液加入plga有机溶液中,均化后形成初乳;再向所述初乳中加入40ml质量百分比为1%的聚乙烯醇溶液,通过高速乳均机作用(高速乳均机的转速为2000rpm,乳均时间为1min),形成w/o/w型的bfgf-plga溶液;

步骤4,再通过旋转蒸发仪减压旋转除去步骤3获得的bfgf-plga溶液中的二氯甲烷,离心沉淀微球后冷冻干燥即得包封了bfgf的plga微球;

步骤5,将步骤4获得的bfgf-plga微球加入至步骤2获得的混合蛋白溶液中,搅拌均匀,并于-50℃下进行预冻30h,再依次进行冷冻干燥、使用70%的乙醇进行固化20min、再冷冻干燥处理,获得海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体。

实施例5

步骤1,将桑蚕茧或柞蚕茧依次进行脱胶、溶解、过滤、透析、浓缩处理,获得丝素蛋白液;

步骤2,将i型胶原蛋白中加入质量百分比为0.2%的乙酸溶液得到i型胶原蛋白的乙酸溶液,再将i型胶原蛋白的乙酸溶液加入至步骤1获得的丝素蛋白液中,获得胶原蛋白、丝素蛋白的质量百分比分别为8%和4%的混合蛋白溶液;

步骤3,将plga(pla:plg=50:50)溶于二氯甲烷中得到plga的质量百分比为70%的二氯甲烷溶液(作为油相),将bfgf溶于双蒸水中得到bfgf的质量百分比为0.001%的水溶液(作为水相),再将bfgf水溶液加入plga有机溶液中,均化后形成初乳;再向所述初乳中加入40ml质量百分比为1%的聚乙烯醇溶液,通过高速乳均机作用(高速乳均机的转速为2000rpm,乳均时间为3min),形成w/o/w型的bfgf-plga溶液;

步骤4,再通过旋转蒸发仪减压旋转除去步骤3获得的bfgf-plga溶液中的二氯甲烷,离心沉淀微球后冷冻干燥即得包封了bfgf的plga微球;

步骤5,将步骤4获得的bfgf-plga微球加入至步骤2获得的混合蛋白溶液中,搅拌均匀,并于-90℃下进行预冻8h,再依次进行冷冻干燥、使用90%的乙醇进行固化30min、再冷冻干燥处理,获得海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体。

实施例6

步骤1,将桑蚕茧或柞蚕茧依次进行脱胶、溶解、过滤、透析、浓缩处理,获得丝素蛋白液;

步骤2,将i型胶原蛋白中加入质量百分比为0.1%的乙酸溶液得到i型胶原蛋白的乙酸溶液,再将i型胶原蛋白的乙酸溶液加入至步骤1获得的丝素蛋白液中,获得胶原蛋白、丝素蛋白的质量百分比分别为5%和3%的混合蛋白溶液;

步骤3,将plga(pla:plg=50:50)溶于二氯甲烷中得到plga的质量百分比为20%的二氯甲烷溶液(作为油相),将bfgf溶于双蒸水中得到bfgf的质量百分比为0.00001%的水溶液(作为水相),再将bfgf水溶液加入plga有机溶液中,均化后形成初乳;再向所述初乳中加入40ml质量百分比为1%的聚乙烯醇溶液,通过高速乳均机作用(高速乳均机的转速为2000rpm,乳均时间为1min),形成w/o/w型的bfgf-plga溶液;

步骤4,再通过旋转蒸发仪减压旋转除去步骤3获得的bfgf-plga溶液中的二氯甲烷,离心沉淀微球后冷冻干燥即得包封了bfgf的plga微球;

步骤5,将步骤4获得的bfgf-plga微球加入至步骤2获得的混合蛋白溶液中,搅拌均匀,并于-90℃下进行预冻8h,再依次进行冷冻干燥、使用90%的乙醇进行固化30min、再冷冻干燥处理,获得海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体。

实验例:

对实施例1获得的海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体进行电镜扫描检测,检测结果如图1和图2所示,其中,图1为低倍下海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体的电镜扫描图,图2为高倍下海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体的电镜扫描图;

从图1和图2中可知,本发明实施例1获得的药物缓释载体呈微球状,微球粒径分布均匀,从而有效的提高了药物的生物利用度。

体外释放实验:取一部分实施例1获得的海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体,浸在释放溶液(ph=7.4的pbs缓冲溶液)中,每隔一段时间取上清液,并补充一定的释放溶液;使用elisa法测定bfgf的含量,绘制成体外释放曲线,如图3所示;

从图3中可得出:单独使用胶原海绵bfgf释放比较快,而海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体释放相对较慢,呈现了缓慢释放的效果。

细胞培养实验:将海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体溶液加入到96孔板中,经过同样冷冻干燥处理后即得96孔板海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体;将balb/c3t3细胞悬液分别接种到海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体96孔板中,每隔24h取3~5个孔加入mtt显色,加入dmso溶解,然后在490nm下进行检测,并绘制曲线(如图4所示),根据od值间接反映海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体对促进细胞生长的影响;

从图4中可得出:海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体相较于单纯的胶原海绵对细胞有更好促进balb/c3t3细胞生长的作用。

本发明获得的海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体达到既能很好的保持bfgf生物活性,并且在应用上有较长时间缓释的效果,该缓释载体又能与人体有很好的生物相容性;本发明的海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体应用范围广泛,由于胶原具有迅速止血的功效,丝素蛋白具有较好的生物相容性,并且可以作为细胞生长的支架材料,因此可应用于大创伤的治疗和皮肤损伤修复等方面。

用作缓释载体的材料需要具备几个基本的条件:1)无毒,安全性好,具备优良的生物相容性和生物可降解性;2)具有良好的可加工性,能在温和的条件下加工成各种形状的载体;3)能够固定生长因子,有效保持生长因子活性和缓慢控制释放;由此可知,本发明的海绵状bfgf-plga微球药物缓释载体均符合这几个基本条件,是理想的细胞生长因子载体。

以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。

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