ROS响应性软骨靶向水凝胶微球及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种ROS响应性软骨靶向水凝胶微球及其制备方法和应用。其中ROS响应性软骨靶向水凝胶微球的制备方法如下：(1)取聚乙二醇

【技术实现步骤摘要】
ROS响应性软骨靶向水凝胶微球及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于靶向治疗
，具体涉及一种ROS响应性软骨靶向水凝胶微球及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]骨关节炎(Osteoarthritis，OA)是一种常见的软骨退行性疾病，严重影响着患者的生活质量。国内外科研工作者对OA进行了大量研究，研究结果表明：关节软骨的损伤以及软骨细胞外基质(主要是II型胶原蛋白和蛋白聚糖)的降解不仅与OA的进展相关，还可引起抗炎和促炎通路的紊乱。现有的药物治疗方法虽然能够缓解OA进程，减少炎症反应，但尚无法逆转OA的进展，因此OA终末期患者大多是采用人工关节置换的方法进行治疗。
[0003]临床上，针对OA的药物治疗方法往往是通过关节腔内给药，但是常规的给药方式由于难以达到真正的靶向治疗，且药物从关节腔的清除速度较快，导致这种给药方法较难实现长远的治疗效果。因此寻找各种新的给药手段，以期解决药物在关节腔的清除速度过快的问题，以及针对OA的靶向治疗手段，成为了关乎OA治疗的研究热点。
[0004]Kartogenin(KGN)是一种小分子激动剂，其具有通过调节CBFβ
‑
RUNX1通路促进干细胞软骨分化，减缓软骨和软骨下骨退变的功能。然而由于KGN具有疏水性，其水溶性并不佳，同时采用关节腔直接注射的方式给药会使得药物从关节腔内快速清除，导致关节内药物递送效率差。因此，针对于KGN的高效给药系统，有待进一步开发。
[0005]专利文献CN 114652856 A公开了一种双蛋白递送载体程序性给药系统，该给药系统能够实现疏水性药物的超长效释放，以KGN为例，现有技术中主流的高分子聚合物纳米封装给药系统，一般在7～15天，最长在28天就达到平台期，而双蛋白递送载体程序性给药系统在60天时仍在持续释放KGN、且释放量尚未达到50％。但当该双蛋白递送载体程序性给药系统用于同时负载地塞米松和KGN时，仅能够实现地塞米松的快速释放和KGN的长效缓释，无法对两种药物均实现很好的缓释效果。
[0006]除了药物治疗方式外，活性氧(ROS)在OA进展中也起到了重要作用，大量的ROS可通过损伤DNA和修饰脂质，诱导软骨细胞外基质的广泛降解，且对关节内组织细胞产生毒性。因此，清除细胞内高水平的ROS可进一步增强OA的治疗效果。寻找能够高效清除ROS的给药体系将会在药物治疗基础上更有利于OA的治疗。
[0007]专利文献CN 114146191 A公开了一种基于II型胶原靶向肽的有机无机杂化金纳米颗粒，该纳米颗粒内核为金纳米颗粒，金纳米颗粒表面包覆致密的聚多巴胺包覆层，在聚多巴胺表面接枝有II型胶原靶向肽。该纳米颗粒可以靶向关节软骨基质中的II型胶原，通过骨关节局部注射，可以穿过II型胶原网络并与关节软骨基质结合。纳米颗粒表面聚多巴胺上的醌基可以有效的清除广泛的自由基，有效的抑制细胞活性氧(ROS)和活性氮(RNS)在软骨基质细胞中的表达水平，促进抗氧化酶的活性，从而产生了优异的治疗缓解骨关节炎症和软骨保护作用。虽然该纳米颗粒能够一定程度上抑制ROS的表达，但其仍不具有ROS响应性，导致该药物载体在清除ROS以及使药物在ROS响应下释放的效果较差，对OA的治疗效
果有待进一步提升。
[0008]水凝胶因其优异的生物相容性和良好的药物缓释能力，被广泛应用于组织工程，并作为药物载体进行给药，能够起到较好的缓释作用，以实现长期的治疗效果。然而未被特殊加工的水凝胶因其体积较大，几乎无法实现微创治疗。此外，水凝胶因其形状不均匀，在注射过程中可出现较大且不均匀的注射压力，可能会损害正常组织。因此对水凝胶进行修饰，并用于负载药物，实现效果的高效稳定负载和缓释给药，在一定程度上解决了关节腔给药无法长期滞留的问题。然而，由于水凝胶不具有靶向性，导致药物利用度仍然不高，如何实现水凝胶载药体系的软骨靶向能力，以期进一步提高OA的靶向治疗效果，成为面临的一项新的问题。
[0009]专利文献CN 112618571 A公开了一种治疗骨科疾病的可注射水凝胶微球，其是以水凝胶微球作为基质，将具有增强生物反应活性的物质掺入水凝胶微球中，采用微流控技术和光化学交联反应制备得到功能化的水凝胶微球，其中生物反应活性物质包括负载有KGN的脂质体、富勒醇纳米晶体等。该水凝胶微球能够有效清除ROS，为间充质干细胞的存活创造良好的微环境，促进间充质干细胞的成骨分化；同时还能提高药物负载的稳定性，实现药物的控制释放，起到治疗和修复骨科疾病的作用。但是该水凝胶微球不具备高效的ROS响应性和软骨靶向性。
[0010]专利文献CN 114042147 A公开了一种靶向调控线粒体呼吸链的微纳水凝胶微球，该方法通过微流控技术制备透明质酸微球，并将SS
‑
31肽和Wyrgrl肽修饰的负载白藜芦醇的长循环脂质体通过非共价键连接在微球纳米网络内，从而构建出靶向调控细胞MRC功能的微纳水凝胶微球系统。该水凝胶微球系统具有高效的细胞摄取效率和线粒体靶向性，能显著提高MRC功能，减少质子泄漏，保护线粒体，下调ROS的表达，促进软骨细胞外基质的生成。同时该系统在大鼠骨关节炎模型中可以有效的减缓骨性关节炎的进展。然而该系统中药物的释放速率在第25天时已经释放了接近70％，药物缓释效果有待进一步提高，另一方面，由于该系统不具备ROS响应性，该系统的抗炎效果以及对关节软骨的修复效果有待进一步提升。
[0011]因此，如何制备一种具有高效ROS响应性和软骨靶向性的水凝胶微球，以期解决现有水凝胶给药体系在ROS响应性上的不足和不具备软骨靶向性的问题，以及进一步提升药物的缓释性，以期更长效的发挥对骨关节炎的长远治疗作用，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的就是为了解决上述技术问题，从而提供一种ROS响应性软骨靶向水凝胶微球及其制备方法和应用。本专利技术的技术目的在于，一方面解决现有水凝胶给药体系对于药物的缓释效果仍有待进一步提高，以期更长远的实现OA的治疗；另一方面解决现有水凝胶给药体系难以达到真正的软骨靶向治疗，以及水凝胶体系不具备高效的ROS响应性能的问题，进一步实现OA的靶向和高效治疗，显著减轻炎症反应，促进软骨分化和实现有效修复软骨损伤。
[0013]本专利技术的目的之一是提供一种ROS响应性软骨靶向水凝胶微球的制备方法，包括以下步骤：
[0014](1)取聚乙二醇
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聚己内酯
‑
N1
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(4
‑
硼苄基)
‑
N3
‑
(4
‑
硼苄基)
‑
N1,N1,N3,N3
‑
四甲基
丙烷
‑
1,3
‑
二胺，与KGN和地塞米松按照质量比10:1:1混合，于有机溶剂中溶解，然后将混合溶液分散在蒸馏水中，室温下透析过夜，得到纳米粒子；
[0015](2)将步骤(1)所得纳米粒子与水凝胶溶液和W本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ROS响应性软骨靶向水凝胶微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取聚乙二醇
‑
聚己内酯
‑
N1
‑
(4
‑
硼苄基)
‑
N3
‑
(4
‑
硼苄基)
‑
N1,N1,N3,N3
‑
四甲基丙烷
‑
1,3
‑
二胺，与小分子激动剂KGN和地塞米松按照重量比10:1:1混合，于有机溶剂中溶解，然后将混合溶液分散在蒸馏水中，室温下透析过夜，得到纳米粒子；(2)将步骤(1)所得纳米粒子与水凝胶溶液和WYRGRL肽混合，通过微流控装置在紫外光下交联，制备得到复合水凝胶微球。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述聚乙二醇
‑
聚己内酯
‑
N1
‑
(4
‑
硼苄基)
‑
N3
‑
(4
‑
硼苄基)
‑
N1,N1,N3,N3
‑
四甲基丙烷
‑
1,3
‑
二胺的合成方法如下：以4
‑
(溴甲基)苯基硼酸和N1,N1,N3,N3
‑
四甲基丙烷
‑
1,3
‑
二胺为原料，溶于N,N
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗欢欢，陈刚，俞涵，黄成龙，
申请(专利权)人：嘉兴市第二医院，
类型：发明
国别省市：