一种适用于化疗所致口腔黏膜炎外用凝胶材料及其制备方法

本发明是一种适用于化疗所致口腔黏膜炎外用凝胶材料及其制备方法，具体涉及治疗化疗所致口腔黏膜炎的黏附型外用水凝胶药物，以及该水凝胶药物的制备方法，属于生物医学材料。

背景技术：

1、化疗(chemotherapy)是抗癌治疗中频繁使用且公认有效的一种治疗方案，可显著延长癌症患者的生存时间，改善生活质量。然而，化疗却存在诸多不良反应，如化疗所致的口腔黏膜炎(chemotherapy-induced oral mucositis,ciom)是治疗过程中最常见的并发症之一。ciom发病率较高。据统计，接受传统化疗的患者中，ciom的发生率约为40％，而接受大剂量化疗的患者中ciom的发生率更是高达80％。近年来，随着某些恶性肿瘤靶向治疗药物的应用，也可引起ciom，如接受哺乳动物雷帕霉素靶蛋白抑制剂(mammalian target ofrapamycin inhibitors，mtoris)依维莫司治疗的患者中，约67％的患者可引起ciom。临床上，ciom常表现为口腔黏膜大面积的红肿、糜烂或溃疡。此外，由于口腔内环境的特殊性，如口腔内特殊的菌群，较多的微生物存在，牙源性感染的发生率高及机械刺激等因素，往往导致ciom较难自愈，并且愈合过程较长。因此，ciom常造成患者长期不同程度的疼痛、全身营养不良或免疫力下降等，严重影响患者的生活质量，更有甚至，被迫延迟或中断抗癌治疗，造成患者经济负担加重或生存时间减少。综上所述，为了克服ciom导致的不良后果，提高癌症患者生存质量，延长生存时间，针对ciom的个性化治疗迫在眉睫。

2、ciom发生机制复杂，涉及粘膜全层及粘膜下层。氧化应激及炎症失衡是造成ciom的主要因素。现有的临床治疗手段包括：一，激光治疗：利用低水平能量激光刺激生物反应以治疗om。二，冰冻治疗：通过浅表血管收缩，从而限制细胞毒性药物向口腔组织的递送，并减少对口腔粘膜的损伤。三，药物治疗：包括生长因子制剂、抗炎药、抗菌药等以防治om。虽然治疗ciom的种类多样，但激光治疗是利用低水平能量激光刺激生物反应，相关参数的设置有待进一步论证，且有部分研究表明激光治疗具有致癌可能，故激光治疗仍需要大量的临床试验。冰冻治疗虽然可通过对浅表血管收缩，从而限制细胞毒性药物向口腔组织的递送，然而冷却是暂时的，该治疗仅适用于短时间内递送的细胞毒性方案或半衰期短的细胞毒性剂。综上所述，目前临床上仍以药物治疗为主，然而现有的临床用药仍然具有一定的治疗局限性。

3、1)生长因子制剂

4、美国食品药品监督管理局批准的唯一治疗ciom的药物——palifermin是一种重组人角质形成细胞生长因子-1。其作为一种机制导向制剂，通过减少ros的损伤、防止dna链断裂并促进上皮增生，可有效缓解ciom并缩短损伤的持续时间。然而，肿瘤上皮具有kfg受体，使用palifermin可能具有刺激肿瘤生长的风险。此外，其高昂的价格阻碍了临床应用。

5、另一种生长因子制剂——重组人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子通过促进造血细胞增殖分化，释放生长因子促进om创面愈合。然而，有证据表明，重组人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子在防治接受大剂量化疗患者中的应用有待商榷。

6、2)抗炎药

7、由于化疗过程中的炎症失衡在ciom的发病机制中起着重要作用，故抗炎药也是ciom的常用药物。苯丙胺是一种非甾体抗炎药，可抑制促炎细胞因子如tnf-a和il-1b表达的同时，具有局部镇痛和麻醉作用。在mascc/isoo指南中支持苯丙胺漱口液预防om的发生，但对严重ciom病损的效果不明显。此外长期使用可能影响味觉，并影响菌群平衡而有感染可能。其他抗炎药如塞来昔布等其他制剂仍缺乏治疗ciom的证据。

8、3)抗菌剂、类固醇类药物、麻醉剂和镇痛药

9、基于口腔粘膜炎溃疡的二次定植可能加重其严重程度的考虑，抗菌药物也是临床上防治ciom的方法之一。然而mascc/isoo指南禁止使用多粘菌素、妥布霉素、庆大霉素含片等抗微生物制剂以预防ciom。ciom患者常常使用氯己定漱口水以缓解症状，其主要出发点在于保持口腔卫生，但无法修复病损。

10、常用的局部类固醇类药物包括地塞米松、氯倍他索和曲安奈德等，可有效缓解ciom。然而，长期使用则有真菌感染可能。

11、使用0.2％吗啡局部漱口水可治疗ciom相关疼痛，但其缓解作用是暂时的。

12、此外，还包括蜂蜜、维生素等其他制剂以缓解ciom病损。然而，现有药物仅仅是对症治疗，且疗效短暂，并存在味觉减退、真菌感染、肿瘤复发等不良影响，无法完全消除患者化疗过程中ciom造成的痛苦。

13、目前，临床上缺乏从ciom发病机制出发的个性化治疗药物。现有临床制剂仅仅是对症治疗，并且疗效短暂，存在味觉减退、真菌感染、肿瘤复发等可能，无法完全消除患者化疗过程中ciom造成的痛苦。即便是palifermin，因其高昂的价格及肿瘤复发的可能，其临床使用相对较低。因此，设计ciom个性化药物的需求迫在眉睫。

14、研究表明，局部治疗可避免全身用药引起的不良反应，同时可靶向缓解ciom引起的疼痛或出血，其中黏膜外用药是当前治疗ciom的新策略。然而，由于潮湿的口腔环境、频繁的机械活动、唾液的流动性等因素，往往导致药物粘附时间短、降解速度快及药物渗透量少，因此，对黏膜外用药的开发提出了挑战。

15、公开号为cn114425034a的发明专利公开了一种光固化口腔凝胶及其制备方法与应用，其中采用可以接枝甲基丙烯酸的高生物相容性的复合物/共聚物，如甲基丙烯酸酐化明胶(gelma)、甲基丙烯酸酰化素蛋白或甲基丙烯酸酰化透明质酸为水凝胶基体，多巴胺为黏附剂，通过偶联剂直接于水凝胶基体上，再加入光引发剂即可制得，该口腔凝胶能够实现紫外光快速固化成膜，不易脱落，能够长时间附着在潮湿的口腔中，达到高效的隔离和治疗效果，并生物相容性。该专利着重于口腔凝胶的湿粘接性能，从而达到隔绝细菌、保护黏膜的作用，通过装载现有药物如生长因子、甲硝锉、庆大霉素等，发挥生物学效能从而加速黏膜愈合。然而，如上所述，现有药物对于口腔黏膜炎的疗效有限，并存在药物成瘾、味觉减退、真菌感染等不良反应。综上所述，虽然该水凝胶在湿润环境下表现出一定的粘接性，但是针对口腔黏膜炎最主要的发病机制——氧化应激和炎症失衡缺乏个性化的解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种适用于化疗所致口腔黏膜炎外用凝胶材料，该凝胶材料是采用水凝胶载体——甲基丙烯酸酐化细胞外基质(methacrylated extracellularmatrix，ecmma)；生物活性元件——透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸(hyaluronicacid-epigallocatechin gallate，ha-e)；粘附元件——甲基丙烯酸海藻酸盐多巴胺(dopamine-modified methacrylated alginate，algda-ma)，组成的ecmma/ha-e/algda-ma水凝胶，可通过黏膜表面释放药物作用于局部口腔病损环境，尤其针对ciom氧化应激及炎症失衡微环境，可稳定发挥疗效，易于实现靶向治疗。

2、本发明通过下述技术方案实现：一种适用于化疗所致口腔黏膜炎外用凝胶材料，包含以下浓度的组分：28％(w/v)ecmma、4％(w/v)ha-e、0.5％(w/v)algda-ma以及1％(w/v)光引发剂，

3、所述ecmma是以脱细胞真皮基质(decm)为主体材料，采用甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)经交联反应而制得；

4、所述ha-e是将表没食子儿茶素没食子酸酯(egcg)与透明质酸(ha)偶联而制得；

5、所述algda-ma是将海藻酸盐(alg)与多巴胺(da)通过酰胺化反应进行接枝后，再与甲基丙烯酸2-氨基乙酯盐酸盐(aema)而制得。

6、进一步的，所述ecmma是取猪皮的脱细胞真皮基质(decm)，冻干后溶于胃蛋白酶乙酸溶液，并调节ph至中性，再加入甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)反应后，经透析，除去未交联的甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)，干燥，冻干而制得。

7、进一步的，所述ha-e是将表没食子儿茶素没食子酸酯(egcg)溶于甲烷磺酸(msa)和四氢呋喃(thf)中，然后在搅拌下加入da混合物，反应后的产物用蒸馏水溶解，经乙酸乙酯萃取收集有机相，得到表没食子儿茶素没食子酸酯二聚体(egcg二聚体)，将表没食子儿茶素没食子酸酯二聚体(egcg二聚体)和透明质酸(ha)溶于水中，再加入edc和nhs反应后，经透析，冻干而制得。

8、所述da混合物是将200μl 2，2-二乙氧基乙胺(da)添加到4ml含msa和thf(v∶v＝2∶3)的混合溶液中而制得，可用于促使egcg的聚合。

9、进一步的，所述algda-ma是将海藻酸盐(alg)溶解于缓冲液中，向其中加入edc和nhs，反应后向其中加入多巴胺(da)溶液，搅拌后，经透析、离心浓缩、冷冻干燥后得到alg-da，将alg-da溶解于缓冲溶液中，再加入edc和nhs反应后，加入甲基丙烯酸2-氨基乙酯盐酸盐(aema)反应而制得。

10、所述光引发剂为苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基亚磷酸锂。

11、一种制备上述适用于化疗所致口腔黏膜炎外用凝胶材料的方法，按浓度配比，先将ecmma溶于光引发剂中，混合均匀后形成溶液a，再将溶液a和ha-e、algda-ma混合均匀，形成ecmma/ha-e/algda-ma凝胶材料。

12、本发明所述edc为n-(3-二甲基氨基丙基)n-乙基碳二亚胺盐酸盐，nhs为n-羟基琥珀酰亚胺。

13、本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

14、(1)本发明提供了由ecmma、ha-e和algda-ma组成的水凝胶，ecmma具有光敏性，在紫外光照的条件下能够与algda-ma相交联形成水凝胶，并将ha-e包埋其中，从而实现局部用药的缓释作用。

15、(2)本发明涉及的ecmma是以decm为主体材料，利用其多糖结构上的羧基，与富含氨基结构的甲基丙烯酸缩水甘油酯通过酰胺化反应进行接枝而得到。ecmma具有光敏性，可在紫外光条件下交联,同时，decm是一种天然的生物代谢产品，具有很好的细胞支撑作用。因此，作为水凝胶载体，ecmma具有优异的细胞相容性、足够的机械性能、受控的降解速率、光敏性及促愈合能力，因此，在本发明中，通过ecmma的使用，可以提供一种具有适当孔隙率、机械强度、吸水性能、拉伸及压缩性能、体外降解、低细胞毒性及较好的生物相容性的水凝胶材料。

16、(3)本发明涉及的ha-e是采用egcg和ha偶联而制得，其中采用的egcg是是从绿茶中提取的多酚化合物，具有抗菌、抗氧化、抗炎及促愈合等多种生物功能，从而对癌症、炎症、肥胖和神经退行性疾病起到保护作用。有研究表明，egcg通过清除ros，缓解氧化应激，从而抑制后续促炎因子等释放。此外，egcg是抑制下游炎症信号传导的最有效儿茶素，可以抑制nf-κb的表达并影响il6、il8和mmp2的产生；此外，egcg还可诱导m2型巨噬细胞极化，进一步说明其抗炎性能。然而，egcg极易受氧化，从而诱导细胞凋亡，因此，本发明将egcg与ha进行交联，以弥补其易被氧化的特点，可以在降低egcg氧化速度的同时，维持其生物学效能，保证生物活性元件的稳定性。

17、(4)本发明涉及的algda-ma在水凝胶体系中具有保护并控释药物的粘合剂作用，具体而言，能够在湿润的环境下表现出优异的粘接性，利用c＝c键，在lap存在和紫外光照的条件下与ecmma相交联形成水凝胶的同时，可粘附于组织上，长时间靶向缓释装载其中的生物活性成分，有效缓解炎症并促进组织损伤的修复，并在黏膜缺损处起到生物屏障作用，保护暴露的神经末梢免受机械压力，从而缓解疼痛不适，同时保护伤口免受微生物侵袭，降低感染风险。

18、(5)本发明涉及的水凝胶可以通过光引发交联而成型，并作为口腔黏膜修复的新型材料，具备时空可控性、临床操作性、生物安全性与生物相容性，并具有良好的应用前景。

19、综上所述，本发明提供的ecmma/ha-e/algda-ma水凝胶体系具有抗氧化、抗炎及促修复效能。此外，其在口腔湿润的环境中发挥了优异的粘附性，避免反复用药，作用于特定局部区域，长时间靶向缓释装载其中的生物活性成分，有效缓解炎症并促进组织损伤的修复。同时，ecmma/ha-e/algda-ma水凝胶在黏膜缺损处起到生物屏障作用，保护暴露的神经末梢免受机械压力，从而缓解疼痛不适，同时保护伤口免受微生物侵袭，降低感染风险。