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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物材料领域,具体涉及一种负载生物活性物质的纳米复合水凝胶及其应用。
技术介绍
1、严重下肢缺血(critical limb ischemia,cli)是外周动脉疾病进展至终末期最严重的一种临床表型,会增加心脏并发症、截肢和死亡的风险。其发病主要由全身性动脉内膜及其中层呈退行性、增生性改变,继而使血管壁变硬、缩小、失去弹性,致使远端血流量进行性减少或中断。目前,临床上常用的下肢缺血治疗策略包括抗血小板药物治疗、血管手术和截肢。但是以上治疗手段各自有其局限性,包括药物心血管副作用、血管供体部位的并发症、手术风险等问题。因此,开发新型cli非手术治疗策略,作为克服传统cli治疗方法局限性的替代方法具有重要研究价值。
2、治疗性血管生成(therapeutic angiogenesis)作为一种基于再生医学的新型治疗策略为cli的非手术治疗提供了新的思路。透明质酸(hyaluronic acid,ha)是一种线性粘多糖,广泛存在于人体组织中。透明质酸具有良好的生物相容性,生物可降解性、黏弹性和易于改性等特征,在临床医学上得到了广泛应用。但由于其极高的吸水性和酶降解性,使其在体内很容易被腐蚀和降解,同时透明质酸可注射水凝胶的制备过程中通常会用到具有明显细胞毒性的化学试剂等问题限制了这种策略的进一步应用。
3、介孔多巴胺纳米粒(mesoporous polydopamine nanoparticles,mpda nps)具有约40%的光热转换效率,远高于其他一些光热材料,研究已经证实,mpdanps在
技术实现思路
1、鉴于现有的透明质酸水凝胶生物相容性、安全性不理想,在体内活性有限等问题,本专利技术提供了一种负载生物活性物质的纳米复合水凝胶及其应用。
2、本专利技术提供的负载生物活性物质的纳米复合水凝胶,其由酪胺改性的透明质酸(ha-tyr)、聚多巴胺纳米颗粒(mpdas)、生物活性物质在辣根过氧化物酶(hrp)和过氧化氢的作用下形成。
3、其中,生物活性物质选自甲磺酸去铁胺(dfo)、尼可地尔、生长因子、槲皮素中的一种或多种。
4、ha-tyr由以下步骤制得:
5、将透明质酸(ha)溶解于4-吗啉乙磺酸溶液中,加入n-羟基琥珀酰亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺,充分搅拌,再加入酪氨(tyramine,tyr),搅拌反应;反应完成后,对反应产物进行透析,冻干,制得ha-tyr。
6、mpdas由以下步骤制得:
7、将泊洛沙姆f-127溶于去离子水,加入1,3,5-三甲基苯,再加入乙醇搅拌,然后加入盐酸多巴胺和三羟甲基氨基甲烷,搅拌反应;反应完成后对反应产物进行洗涤,真空干燥,制得mpdas。
8、负载生物活性物质的纳米复合水凝胶的制备方法,包括以下步骤:
9、(1)将ha-tyr配制成水溶液;
10、(2)称取适量负载生物活性物质的mpdas;
11、(3)将ha-tyr的水溶液、负载生物活性物质的mpdas混合,向混合液中加入hrp和过氧化氢,涡旋,得到负载生物活性物质的纳米复合水凝胶。
12、其中,负载生物活性物质的mpdas由以下步骤制得:
13、将制得的mpdas和生物活性物质悬浮在去离子水中,搅拌反应;反应完成后对反应产物进行离心、洗脱,收集载有生物活性物质的mpdas。
14、生物活性物质和聚多巴胺纳米颗粒的质量比为1:100,每ml的ha-tyr溶液中,添加0.5mg-4mg的负载生物活性物质的mpdas。
15、辣根过氧化物酶加入量为110μl-140μl,过氧化氢加入量为110μl-140μl。
16、本专利技术提供的负载生物活性物质的纳米复合水凝胶用于制备治疗cli的制剂、药物或医疗器械。
17、本专利技术的技术方案具备以下优点:
18、制备本专利技术的纳米复合水凝胶时,不使用具有细胞毒性的化学交联剂,而是使用具有良好生物相容性的hrp促进水凝胶的形成,此过程为绿色交联。制成的水凝胶生物相容性、安全性良好。
19、mpdas通过近红外光(nir)照射在40~41℃的温和温度可以促进后肢缺血小鼠的血管生成;mpdas兼具一定的抗菌活性,能够有效管理缺血区域伤口的感染;mpdas多孔结构可提高载药能力,负载多种生物活性物质。
20、本专利技术的纳米复合水凝胶具有良好的可注射性,易于制备成组织注射制剂,供下肢等缺血区域局部使用;水凝胶可滞留在注射后的区域,稳定药物的释放位置,减少患者的创伤及手术并发症,发挥缓释等作用。
21、本专利技术的纳米复合水凝胶还可负载生物活性物质,例如能够促进血管内皮生长因子的表达的dfo等。在纳米复合水凝胶的保护下,活性物质的半衰期延长,可在肢体部位稳定持久地发挥其生物学活性,提升其对cli的治疗效果。
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1.一种负载生物活性物质的纳米复合水凝胶,其特征在于,所述复合水凝胶由生物活性物质、介孔聚多巴胺纳米粒和酪胺改性的透明质酸在辣根过氧化物酶和过氧化氢的作用下形成。
2.根据权利要求1所述的纳米复合水凝胶,其特征在于,所述生物活性物质为甲磺酸去铁胺、尼可地尔、生长因子、槲皮素中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的纳米复合水凝胶,其特征在于,所述介孔聚多巴胺纳米粒的制备方法为:将泊洛沙姆F-127溶于去离子水,加入1,3,5-三甲基苯,再加入乙醇搅拌,然后加入盐酸多巴胺和三羟甲基氨基甲烷,搅拌反应;反应完成后对反应产物进行洗涤,真空干燥,制得介孔聚多巴胺纳米粒。
4.根据权利要求1所述的纳米复合水凝胶,其特征在于,所述酪胺改性的透明质酸的制备方法为:将透明质酸溶解于4-吗啉乙磺酸溶液中,加入N-羟基琥珀酰亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺,充分搅拌,再加入酪氨,搅拌反应;待反应完成后,对得到的产物进行透析、冻干,制得酪胺改性的透明质酸。
5.一种根据权利要求1所述的纳米复合水凝胶的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体步
6.根据权利要求5所述的纳米复合水凝胶的制备方法,其特征在于,所述负载生物活性物质的介孔聚多巴胺纳米粒的制备方法为:将介孔聚多巴胺纳米粒和生物活性物质悬浮在去离子水中,搅拌反应,反应完成后对反应产物进行离心、洗脱,收集负载有生物活性物质的介孔聚多巴胺纳米粒子。
7.根据权利要求5所述的纳米复合水凝胶的制备方法,其特征在于,所述生物活性物质和聚多巴胺纳米颗粒的质量比为1:100,DFO-MPDAs用量为每mL的3%酪胺改性的透明质酸水溶液中,添加0.5-4mg的负载生物活性物质的介孔聚多巴胺纳米粒。
8.根据权利要求5所述的纳米复合水凝胶的制备方法,其特征在于,辣根过氧化物酶加入量为110-140μL,过氧化氢加入量为110-140μL。
9.根据权利要求1所述的纳米复合水凝胶的应用,其特征在于,负载生物活性物质的纳米复合水凝胶用于制备非手术方法治疗下肢缺血的制剂、药物或医疗器械。
...【技术特征摘要】
1.一种负载生物活性物质的纳米复合水凝胶,其特征在于,所述复合水凝胶由生物活性物质、介孔聚多巴胺纳米粒和酪胺改性的透明质酸在辣根过氧化物酶和过氧化氢的作用下形成。
2.根据权利要求1所述的纳米复合水凝胶,其特征在于,所述生物活性物质为甲磺酸去铁胺、尼可地尔、生长因子、槲皮素中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的纳米复合水凝胶,其特征在于,所述介孔聚多巴胺纳米粒的制备方法为:将泊洛沙姆f-127溶于去离子水,加入1,3,5-三甲基苯,再加入乙醇搅拌,然后加入盐酸多巴胺和三羟甲基氨基甲烷,搅拌反应;反应完成后对反应产物进行洗涤,真空干燥,制得介孔聚多巴胺纳米粒。
4.根据权利要求1所述的纳米复合水凝胶,其特征在于,所述酪胺改性的透明质酸的制备方法为:将透明质酸溶解于4-吗啉乙磺酸溶液中,加入n-羟基琥珀酰亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺,充分搅拌,再加入酪氨,搅拌反应;待反应完成后,对得到的产物进行透析、冻干,制得酪胺改性的透明质酸。
5.一种根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:王建浩,张笑笑,邢正,姚亦,杨文浩,
申请(专利权)人:常州大学,
类型:发明
国别省市:
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