负载了温敏性微粒蛋白类药物的双网络水凝胶及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种负载蛋白类药物的水凝胶及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 1962年，George Winter教授首次以动物实验证实，在湿性环境下，伤口愈合速度 较干性快一倍。由此水凝胶敷料应运而生。在为伤口愈合提供适宜湿度的同时，水凝胶敷 料还能起到吸收伤口渗液、隔绝外界细菌、并避免摩擦，减少疼痛的作用。与传统敷料相比， 透明的水凝胶敷料更加便于观察伤口情况。
[0003] 目前，水凝胶常用的制备方法有辐射法、化学交联法、物理交联法和冻融法等。化 学法最为常用，但通常会残余未反应单体、交联剂和引发剂等，而多数交联剂和引发剂本身 具有刺激性和细胞毒性，纯化和处理过程又较为复杂。辐射法少有毒性残留的问题，在制备 水凝胶的同时能够完成产品消毒。但该方法对设备要求高，制备的产品机械强度较小，因而 限制了其应用。冻融法制得的水凝胶产品具有强度高的优点，但同时透明度较低。物理交 联法常用多价金属离子如Ca 2+、P4+、A13+离子等进行交联，毒性较低或没有毒性，后期不需要 进行纯化处理。但该方法在材料选择范围小，制得的水凝胶强度较低，具有局限性。单一的 材料和交联方法常有局限性，而将两种或两种以上的材料和交联方法相互结合，则能最大 限度发挥其各自的优点，取长补短，制备出性能更优的水凝胶产品。
[0004] 已有研究表明，一些蛋白类抗菌药物如溶葡萄球菌酶、溶菌酶、抗菌肽，以及一 些生长因子如表皮生长因子（EGF)、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VGEF)成纤维细胞生长因子（bFGF)、转化生长因子-α (TGF-α )，转化生长因子-β (TGF-β )，人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF)胰岛素样生长因子（IGF)及血小板 衍生生长因子（PDGF)等对伤口的愈合具有明显的促进作用。但蛋白类大分子药物遇水稳 定性变差，一般只能以冻干粉形式保存，临使用时再加水溶解用于伤口。这样的给药方式操 作上较为繁琐，且需要多次给药，增加病人痛苦。而将药物载入水凝胶，利用其本身具有的 缓释作用使药物在伤口部位长时间保持稳定的浓度，不仅能提高患者用药时的顺应性，对 伤口愈合速度也会有所提高。
[0005] 但水凝胶由于其较高的含水量，在载入蛋白类大分子药物时存在稳定性方面的问 题。因此市售水凝胶敷料一般以不载药或仅仅载入银离子、纳米银等极为稳定的抗菌剂为 主。如果蛋白类大分子药物在水凝胶中的稳定性问题得以解决，水凝胶的应用范围将变得 更为广阔。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是公开一种负载了温敏性微粒蛋白类药物的双网络水凝胶及制备 方法，以克服现有技术存在的缺陷。
[0007] 本发明首先涉及一种用于负载温敏性微粒蛋白类药物的双网络水凝胶，包括如下 重量百分含量的组分：
[0008] 海藻酸钠0. 4~10%
[0009] 聚乙烯醇1~20%
[0010] 交联剂 0.1 ~1.0%
[0011] pH 调节剂 0· 05 ~1. 0%
[0012] 交联调节剂0· 05~1. 0%
[0013] 水余量。
[0014] 所述的海藻酸钠分子量在32000~250000之间，所述的聚乙烯醇型号为PVA-105、 PVA-117、PVA-124中的一种或几种。
[0015] 所述交联剂为甘氨酸铝、氢氧化铝、碳酸钙、磷酸氢钙或氯化钙中的一种或几种；
[0016] 所述pH调节剂为柠檬酸、柠檬酸钠、冰醋酸、醋酸钠、马来酸、马来酸钠或盐酸中 的一种或几种；
[0017] 所述交联调节剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、柠檬酸 或柠檬酸钠中的一种或几种；
[0018] 所述的负载了温敏性微粒蛋白类药物的双网络水凝胶，由所述的用于负载温敏性 微粒蛋白类药物的双网络水凝胶和以温敏材料包覆的大分子蛋白类药物组成；
[0019] 所述蛋白类药物包覆材料选自半合成脂肪酸甘油酯、蜂蜡、硬脂酸、十六醇或十八 醇；
[0020] 所述半合成脂肪酸甘油酯可采用成都泸天化科森有限责任公司生产的L34或L36 型半合成脂肪酸甘油酯。
[0021] 以所述水凝胶制剂的总重量计，所述的蛋白类药物包覆材料0. 001~2%，大分子 蛋白类药物的含量为〇. 0001%~2% ;
[0022] 所述的大分子蛋白类药物包括生长因子类药物：如表皮生长因子（EGF)、血管内 皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VGEF)成纤维细胞生长因子（bFGF)、 转化生长因子-α (TGF-α)，转化生长因子-β (TGF-β)，人粒细胞-巨噬细胞集落刺激 因子（GM-CSF)胰岛素样生长因子（IGF)及血小板衍生生长因子（PDGF)等；细菌抑制类药 物：溶菌酶，溶葡萄球菌酶，抗菌肽等。所述的大分子蛋白类药物包括以上所述药物的一种 或几种。
[0023] 所述负载了温敏性微粒蛋白类药物的双网络水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
[0024] (1)将蛋白类药物包覆材料加热熔融，加入所述大分子蛋白类药物，搅拌混合，降 温至凝固，冷冻，粉碎，过筛，获得载含蛋白类药物温敏性微粒；
[0025] (2)将海藻酸钠加水溶胀得溶胶A，水的重量为海藻酸钠的10~100倍；将聚乙烯 醇加水溶胀得溶胶B，水的重量为聚乙烯醇的3~30倍；
[0026] (3)于溶胶A中加入交联剂和步骤（1)的产物，混匀，获得溶胶AA ;溶胶B中加入 交联调节剂，以pH调节剂调节pH值至4~6之间，获得溶胶BB ;
[0027] 然后将溶胶AA和溶胶BB混合，注入模具或涂于背衬上；
[0028] 待水凝胶凝固后，置于-KTC~-40°c下放置3~15天进行交联反应，即得所述的 可控释放大分子蛋白类药物的水凝胶制剂；
[0029] 本发明以物理交联和冻融法相结合的方式，制备获得了一种可缓释药物的双网络 水凝胶敷料，在不引入有毒有刺激性交联剂的前提下使敷料达到一定的强度。同时采用温 敏材料对大分子蛋白类药物进行包覆处理，使其在水凝胶中保持稳定，只在体温条件下进 行释放。解决了目前水凝胶敷料高强度、工艺简单、无有毒残留三者不可兼得的问题，并使 其中载入的大分子蛋白类药物保持良好的稳定性。从而提供一种无毒无刺激性、制备工艺 简单、强度较高、所载蛋白类药物稳定性好的水凝胶敷料。
【附图说明】
[0030] 图1为载重组溶葡萄球菌酶和GM-CSF双网络水凝胶累积释放曲线。
【具体实施方式】
[0031] 实施例1
[0032] 组成和配比：（重量）
[0033] 用于负载温敏性微粒蛋白类药物的双网络水凝胶，由如下重量百分比的组分组 成：海藻酸钠〇. 4%，聚乙烯醇（PVA-124) 20%，磷酸氢钙0. 1%，柠檬酸-柠檬酸钠缓冲对 0. 05%，乙二胺四乙酸二钠0. 05%，余量为纯化水。
[0034] 负载了温敏性微粒蛋白类药物的双网络水凝胶，由上述的用于负载温敏性微粒蛋 白类药物的双网络水凝胶和以温敏材料包覆的重组溶葡萄球菌酶组成，以所述负载了温敏 性微粒蛋白类药物的双网络水凝胶的总重量计，重组溶葡萄球菌酶含量为〇. 001% ;温敏材 料为半合成脂肪酸甘油酯（L36)，重量含量为0. 001% ;
[0035] 配制：
[0036] (1)将半合成脂肪酸甘油酯加热熔融，加入重组溶葡萄球菌酶，混匀，搅拌下降温 至凝固；
[0037] (2)将步骤（1)所得固体冷冻粉碎，过筛，所得粉末为包覆后的药物；
[0038] (3)将海藻酸钠加125重量倍的水溶胀得A ;
[0039] (4)将聚乙烯醇加2. 5重量倍的水溶胀得B ;
[0040] (5)于A中加入磷酸氢钙和步骤（2)已包覆的药物，混匀获得AA ;于B中加入乙二 胺四乙酸二钠，柠檬酸-柠檬酸钠缓冲对，获得BB ;
[0041] (6)将AA和BB混匀，注入模具或涂于背衬上；待水凝胶基本凝固后，置于-KTC下 放置3日进行交联反应；取出水凝胶，放置至室温，即得成品。
[0042] 实施例2
[0043] 组成和配比：
[0044] 用于负载温敏性微粒蛋白类药物的双网络水凝胶：由如下重量百分比的组分组 成：海藻酸钠10%，聚乙烯醇（PVA-105) 1%，甘氨酸铝0. 5%，醋酸-醋酸钠缓冲对0. 2%，乙二 胺四乙酸0. 2%，余量为纯化水。
[0045] 负载了温敏性微粒蛋白类药物的双网络水凝胶，由上述的用于负载温敏性微 粒蛋白类药物的双网络水凝胶和以温敏材料包覆的人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子 (GM-CSF)和重组溶葡萄球菌酶组成，人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF)重量含量 为0. 01%