载药水凝胶的制备及应用方法

本发明属于生物材料，具体涉及载药水凝胶的制备及应用方法。

背景技术：

1、溃疡性结肠炎是炎症性肠病的两种主要形式之一由于致死率普遍较低，全球炎症性肠病负担持续加重，调查结果显示，1990-2016年溃疡性结肠炎发病呈现全球流行趋势，与一般人群相比，溃疡性结肠炎患者患结直肠癌的风险增加。溃疡性结肠炎的炎症特征性地局限于粘膜表面，但其确切发病机制尚不清楚，研究表明黏液层缺陷、肠上皮缺损、固有层的发炎状态、免疫反应失调和肠道微生物群的改变是溃疡性结肠炎发病的关键因素。

2、人参皂苷ck是中草药人参中的天然活性物质，具有抗肿瘤、抗炎、免疫调节、降血糖、调节肠道菌群、抗衰老和神经调节与保护作用。但人参皂苷ck水溶性极差，几乎不溶于水，生物利用率很低，限制了它的使用。

3、水凝胶作为具有三维网络结构的亲水性和生物相容性聚合物材料适用于药物输送载体，针对溃疡性结肠炎的各种发病因素构建多功能载药水凝胶是一种很有前景的选择。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供载药水凝胶的制备及应用方法，该制备方法通过以人参皂苷和两亲性聚合物为主要原料，得到负载人参皂苷的混合胶束，将包含负载人参皂苷的混合胶束、天然膳食纤维多糖和1,4-丁二醇二缩水甘油醚的原料在碱性水浴条件下反应，得到载药水凝胶，该载药水凝胶tp(ck-soluplus/tpgs)具有耐胃酸性和肠道长效粘附性的特点，可实现肠道原位粘附及给药，同时具有抗炎、免疫调节和促肠上皮细胞增殖等功效，为未来溃疡性结肠炎的治疗提供了新的策略。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种载药水凝胶的制备方法，其特征在于，包括：

3、以人参皂苷和两亲性聚合物为主要原料，得到负载人参皂苷的混合胶束；所述两亲性聚合物为d-α-维生素e聚乙二醇琥珀酸酯和/或聚乙烯已内酰胺-聚醋酸乙烯酯-聚乙二醇接枝共聚物；

4、将包含负载人参皂苷的混合胶束、天然膳食纤维多糖和1,4-丁二醇二缩水甘油醚的原料在碱性水浴条件下反应，得到载药水凝胶；

5、所述负载人参皂苷的混合胶束中，人参皂苷的质量百分含量为9.21％～11.33％。

6、上述的一种载药水凝胶的制备方法，其特征在于，所述天然膳食纤维多糖包括银耳多糖、菊粉、半乳甘露聚糖、车前子壳或低聚果糖。

7、上述的一种载药水凝胶的制备方法，其特征在于，所述负载人参皂苷的混合胶束中，人参皂苷的质量百分含量为11.33％。

8、上述的一种载药水凝胶的制备方法，其特征在于，具体包括：

9、步骤一、将人参皂苷溶解于甲醇中，得到人参皂苷的甲醇溶液；

10、步骤二、将d-α-维生素e聚乙二醇琥珀酸酯和/或聚乙烯已内酰胺-聚醋酸乙烯酯-聚乙二醇接枝共聚物溶解于三氯甲烷中，得到溶液a；

11、步骤三、将步骤一中所述人参皂苷的甲醇溶液和步骤二所述溶液a超声混溶，得到混合溶液；

12、步骤四、将步骤三所述混合溶液真空旋转蒸发，加入去离子水继续旋转，得到负载人参皂苷的混合胶束水溶液；

13、步骤五、将步骤四所述负载人参皂苷的混合胶束水溶液冻干，得到负载人参皂苷的混合胶束冻干粉；

14、步骤六、将步骤五中所述负载人参皂苷的混合胶冻干粉和天然膳食纤维多糖溶解于去离子水中，得到混合溶液b；

15、步骤七、将步骤六所述混合溶液b、氢氧化钠溶液和1,4-丁二醇二缩水甘油醚搅拌混溶，得到碱性混合溶液；

16、步骤八、将步骤七所述碱性混合溶液水浴反应，得到载药水凝胶。

17、上述的一种载药水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述混合溶液中，人参皂苷的浓度为0.1～1mg/ml，d-α-维生素e聚乙二醇琥珀酸酯的浓度为0～8mg/ml，聚乙烯已内酰胺-聚醋酸乙烯酯-聚乙二醇接枝共聚物浓度为0～8mg/ml。

18、上述的一种载药水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述旋转速率为10～200rpm，蒸发温度为45～80℃，继续旋转时间为20～120min。

19、上述的一种载药水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤六中，所述混合溶液b中，负载人参皂苷的混合胶束冻干粉浓度为10～20mg/ml，天然膳食纤维多糖浓度为10～80mg/ml。

20、上述的一种载药水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤七中，所述1,4-丁二醇二缩水甘油醚的体积为天然膳食纤维多糖质量的0.001倍～0.004倍，所述1,4-丁二醇二缩水甘油醚的体积单位为ml，天然膳食纤维多糖质量单位为mg；步骤七中，所述碱性混合溶液的ph为8～11。

21、上述的一种载药水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤八中，所述水浴温度为30～80℃，反应时间为3～10h。

22、此外，本发明还提供一种应用上述载药水凝胶的制备方法得到的水凝胶进行溃疡性结肠炎治疗的方法。

23、本发明与现有技术相比具有以下优点：

24、1.本发明载药水凝胶的制备方法，通过以人参皂苷和两亲性聚合物为主要原料，得到负载人参皂苷的混合胶束，将包含负载人参皂苷的混合胶束、天然膳食纤维多糖和1,4-丁二醇二缩水甘油醚的原料在碱性水浴条件下反应，得到载药水凝胶，该载药水凝胶tp(ck-soluplus/tpgs)在胃酸中几乎不释放药物，在肠道中几乎完全释放药物，具有耐胃酸性和肠道长效粘附性的特点，可实现肠道原位粘附及给药，同时具有抗炎、免疫调节和促肠上皮细胞增殖等功效，为未来溃疡性结肠炎的治疗提供了新的策略。

25、2.本发明载药水凝胶的制备方法，可充分结合银耳多糖的基于催化交联的粘附特性，以及抗炎、免疫调节和调节肠道微生物稳态的特点，可有效实现对黏液层缺失部位的粘附，抵抗外来抗原和有害菌群对肠道的侵害。

26、3.本发明载药水凝胶的制备方法，原料包括双亲聚合物，可充分利用该双亲聚合物的亲水端和疏水端包裹人参皂苷，实现自组装形成负载人参皂苷ck的混合胶束ck-soluplus/tpgs，可有效增强人参皂苷的水溶性，具有可穿透肠上皮屏障、抵达固有层恢复肠道局部免疫，促进肠上皮再生，缓解结肠炎症的特点。

27、4.本发明载药水凝胶的制备方法，包括将包含银耳多糖和1,4-丁二醇二缩水甘油醚的原料在碱性水浴条件下反应，可促进银耳多糖的羟基和1,4-丁二醇二缩水甘油醚的环氧基形成醚键，交联得到水凝胶，同时利用银耳多糖中的羟基与受损结肠表面蛋白结合，实现对结肠受损部位的粘附，抵抗有害细菌侵害，实现结肠修复。

28、5.本发明载药水凝胶的制备方法，原料包括银耳多糖，具有天然无毒的特点，以此为原料获得的水凝胶具有良好的生物相容性。

29、6.本发明所述制备载药水凝胶的方法原理可靠，适于广泛应用。

30、下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

31、说明书附图

32、图1为实施例5中的负载人参皂苷ck的混合胶束ck-soluplus/tpgs在500nm标尺下tem照片。

33、图2为实施例5中的负载人参皂苷ck的混合胶束ck-soluplus/tpgs的粒径分布图。

34、图3为实施例5中的负载人参皂苷ck的混合胶束ck-soluplus/tpgs的zeta电位分布图。

35、图4为实施例5中的负载人参皂苷ck的混合胶束ck-soluplus/tpgs的临界胶束浓度测定图。

36、图5为香豆素-6、实施例12负载香豆素-6的混合胶束和实施例13负载香豆素-6的胶束c6-soluplus在raw264.5细胞株中的细胞摄取荧光图。

37、图6为实施例14～实施例17的水凝胶tp对l929细胞细胞毒性结果。

38、图7为实施例14～实施例17的水凝胶tp对raw264.7细胞胞毒性结果。

39、图8为实施例19中的载药水凝胶tp(ck-soluplus/tpgs)的sem照片。

40、图9为实施例18、实施例19和实施例20的水凝胶血液相容性结果。

41、图10为实施例22中的载药水凝胶tp(ck-soluplus/tpgs)在人工胃液和人工肠液中的释药曲线。

42、图11为实施例11、实施例18和实施例22在2％dss诱导的溃疡性结肠炎小鼠中结肠组织cd86阳性水平。

43、图12为实施例11、实施例18和实施例22在2％dss诱导的溃疡性结肠炎小鼠中结肠组织cd206阳性水平。

44、图13为实施例11、实施例18和实施例22在2％dss诱导的溃疡性结肠炎小鼠中结肠组织ki67阳性水平。