System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种ROS敏感的水凝胶及其制备方法和应用技术_技高网

一种ROS敏感的水凝胶及其制备方法和应用技术

技术编号:43787642 阅读:3 留言:0更新日期:2024-12-24 16:21
本发明专利技术公开了一种ROS敏感的水凝胶及其制备方法和应用。本发明专利技术的ROS敏感的水凝胶,包括氨基苯硼酸、N‑羟基琥珀酰亚胺、1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐、透明质酸、单宁酸和水。本发明专利技术基于ROS敏感的动态硼酸酯键,将氨基苯硼酸改性的HA(HA‑PB)与单宁酸混合制得水凝胶(HT)。在HT水凝胶中加入PVA溶液,获得的水凝胶HTP。在HTP水凝胶的制备过程中加入L.reuteri可以获得L.reuteri@HTP水凝胶。本发明专利技术的水凝胶具有优异的生物安全性和降解性,在炎症部位的ROS响应性降解使得其能够高效释放TA缓解氧化应激反应,降解的同时释放出的HA还有助于受损胃黏膜的修复。更重要的是,使用该种疗法不会对肠道菌群稳态产生影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物材料领域,特别涉及一种负载l.reuteri的ros敏感的水凝胶及其制备方法和治疗幽门螺杆菌感染所致的胃炎中的应用。


技术介绍

1、幽门螺杆菌(helicobacter pylori,hp)作为一种寄生于胃内的微生物,一直以来都是胃部疾病研究中备受关注的焦点,全球约有一半的人口受其影响。研究表明,hp是导致胃炎的主要因素之一,其螺旋形态使其能够在胃内黏液层中穿梭,并在高浓度胃酸环境中存活并寄生于胃黏膜表面。这种寄生会触发机体的免疫反应,从而引发慢性胃黏膜炎症。在氧化应激状态下,胃黏膜进一步受到损伤,细胞膜脂质过氧化会破坏细胞膜的完整性和通透性。此外,氧化应激还会影响胃黏膜上皮细胞的黏附分子,加剧了炎症细胞的黏附和浸润。目前,针对hp感染的治疗主要为包含两种抗生素的三联或四联药物治疗,然而随着抗生素耐药性的不断增高,传统治疗方法正面治疗成功率不断下降、副作用显著以及疗效单一等问题。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种ros敏感的水凝胶负载罗伊氏乳杆菌(l.reuteri)用于治疗hp感染所致的胃炎,能够解决上述现有技术问题中的一种或几种。

2、根据本专利技术的一个方面,提供了一种ros敏感的水凝胶,包括氨基苯硼酸(hb)0.5-1.5g、n-羟基琥珀酰亚胺(nhs)0.1-1g、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(edc)0.1-1g、透明质酸(ha)0.5-2g和单宁酸(ta)0.5-2g,其余为水。

3、本专利技术的有益效果是,基于ros敏感的动态硼酸酯键,将氨基苯硼酸改性的ha(ha-pb)与单宁酸混合制得水凝胶(ht)。本专利技术的水凝胶具有优异的生物安全性和降解性,在炎症部位的ros响应性降解使得其能够高效释放ta缓解氧化应激反应,降解的同时释放出的ha还有助于受损胃黏膜的修复。更重要的是,使用该种疗法不会对肠道菌群稳态产生影响。

4、透明质酸作为一种广泛存在于结缔组织、关节液和眼球玻璃体等处的多糖类化合物,具有优异的生物相容性。ha通过与细胞表面受体的相互作用,能够调节免疫细胞的活性,抑制炎症反应的发生;此外,ha还能与细胞间质相互作用,促使细胞迁移和增殖,加速受损组织的修复。

5、单宁酸是一类主要存在于植物中的天然化合物,利用分子结构中存在的酚羟基捕捉自由基的能力,大大减少由于氧化应激引起的细胞损伤。因此,基于ta制备的水凝胶具有消炎的功效。

6、在一些实施方式中,还包括聚乙烯醇(pva)0.5-1g。其有益效果是,向水凝胶中添加生物相容大分子聚乙烯醇,利用氢键进一步提高水凝胶的机械性能。

7、在一些实施方式中,还包括罗伊氏乳杆菌。其有益效果是,负载的l.reuteri能够治疗hp感染,l.reuteri能够影响hp的生存和定植,从而在胃肠道健康中发挥积极的作用。

8、根据本专利技术的另一个方面,提供了一种ros敏感的水凝胶的制备方法,其特征在于,包括:

9、a、将0.5-2g的ha充分溶解于100ml去离子水中,向其中加入0.5-1.5g的氨基苯硼酸、0.1-1g的n-羟基琥珀酰亚胺和0.1-1g的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐,在室温下搅拌均匀得到黄色黏稠溶液;将黏稠溶液在去离子水中透析以除去未反应的氨基苯硼酸、n-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐;透析结束后将产物冻干得到ha-pb;

10、b、将ha-pb水溶液与单宁酸的水溶液混合均匀并搅拌,得到水凝胶。

11、其有益效果是,通过“edc/nhs”碳二亚胺偶联法,将ha上的羧基活化形成活性酯,再与3-氨基苯硼酸反应制得ha-pb。基于动态硼酸酯键的ros响应性,将ha-pb与ta通过硼酸酯键形成具有ros响应能力的水凝胶

12、在一些实施方式中,步骤b中,ha-pb水溶液的w/v浓度为4%,单宁酸的w/v浓度为4%,ha-pb溶液与单宁酸溶液反应的体积比为3:1。其有益效果是,合适的组分比例,可制备出机械性能适宜的可注射水凝胶。

13、在一些实施方式中,其特征在于,步骤b还包括,在水凝胶中加入聚乙烯醇。其有益效果是,添加pva引入氢键,提高水凝胶的交联密度从而延缓降解速率,由此制得了htp水凝胶。

14、在一些实施方式中,还包括先把聚乙烯醇溶于水,聚乙烯醇的w/v浓度为2%,ha-pb溶液与聚乙烯醇溶液的体积比为3:(0.5-2)。其有益效果是,ta作为一种大分子量的水溶性化合物,因含有多个酚羟基而展现出显著的抗氧化性。pva作为一种水溶性的聚合物,它含有多个羟基,这些羟基使其具有良好的亲水性和形成氢键的能力。本研究通过ha-pb的苯硼酸基团与ta的邻二酚基团迅速反应形成硼酸酯键从而制得ht水凝胶,再向其中加入pva获得htp水凝胶。

15、在一些实施方式中,步骤b还包括,在ha-pb溶液中加入l.reuteri,l.reuteri的量为(0.5-2)×108cfu/mg。其有益效果是,负载l.reuteri的水凝胶l.reuteri@htp具有优异的抗菌能力。

16、根据本专利技术的另一个方面,提供了上述水凝胶在清除ros、抑制hp的活性、修复胃黏膜以及稳定肠道菌群中的一种或多种应用。

17、其有益效果是,ta是一种高效的ros清除剂,能够有效缓解组织的氧化应激反应。使用dpph·和ptio·自由基清除测定法测试了htp水凝胶的氮中心自由基和氧中心自由基的清除能力。htp水凝胶中富含大量的ha,能够促进影响细胞表面的黏附分子,如整合素,调节细胞与细胞外基质的黏附和脱附,同时ha还能够与细胞表面的受体(如cd44)相互作用,激活内部信号传递途径,促进细胞增殖和分化。因此,l.reuteri@htp水凝胶在促进胃黏膜修复方面具有较大潜力。l.reuteri@htp水凝胶在根除胃内hp的同时能使小鼠胃部炎症得到有效缓解。ha作为一种多功能的多糖,其在肠道中可能通过维护水分平衡和提供细胞外基质来促进l.reuteri的定植和增殖。此外,ha的生物兼容性和免疫调节特性为l.reuteri提供了一个更有利的肠道微环境,从而优化了微生物群落的组成和功能。

18、本专利技术的l.reuteri@htp水凝胶基于ta和ha-pb的动态硼酸酯键,这种水凝胶能够响应性释放l.reuteri,添加通过向其中添加pva控制水凝胶在体内的降解速率。体内和体外实验均证实这种水凝胶能够有效抑制hp的活性;细胞划痕与免疫荧光染色表明经l.reuteri@htp处理后的细胞迁移速率提升,β-catenin和pcan表达增加,受损的胃黏膜得到恢复;对hp小鼠进行胃炎评分,治疗后的小鼠炎症程度显著降低,相关炎症因子表达下降,在对治疗后的hp小鼠肠道菌群分析可知,实验组小鼠的菌群丰度与健康小鼠相似,证实l.reuteri@htp水凝胶不会影响肠道菌群稳态。

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【技术保护点】

1.一种ROS敏感的水凝胶,其特征在于,包括氨基苯硼酸、N-羟基琥珀酰亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、透明质酸、单宁酸和水。

2.根据权利要求1所述水凝胶,其特征在于,还包括聚乙烯醇。

3.根据权利要求1所述水凝胶,其特征在于,还包括罗伊氏乳杆菌。

4.一种ROS敏感的水凝胶的制备方法,其特征在于,包括:

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤B中,所述HA-PB水溶液的w/v浓度为4%,所述单宁酸的w/v浓度为4%,HA-PB溶液与单宁酸溶液反应的体积比为3:1。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征在于,其特征在于,步骤B还包括,在水凝胶中加入聚乙烯醇。

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,还包括先把聚乙烯醇溶于水,所述聚乙烯醇的w/v浓度为2%,HA-PB溶液与聚乙烯醇溶液的体积比为3:(0.5-2)。

8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤B还包括,在HA-PB溶液中加入L.reuteri,所述L.reuteri的量为(0.5-2)×108CFU/mg。

9.根据权利要求1至3任一项所述的水凝胶在清除ROS或/和,

10.根据权利要求4至8任一项所述的制备方法制备的水凝胶在清除ROS或/和,

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【技术特征摘要】

1.一种ros敏感的水凝胶,其特征在于,包括氨基苯硼酸、n-羟基琥珀酰亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、透明质酸、单宁酸和水。

2.根据权利要求1所述水凝胶,其特征在于,还包括聚乙烯醇。

3.根据权利要求1所述水凝胶,其特征在于,还包括罗伊氏乳杆菌。

4.一种ros敏感的水凝胶的制备方法,其特征在于,包括:

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤b中,所述ha-pb水溶液的w/v浓度为4%,所述单宁酸的w/v浓度为4%,ha-pb溶液与单宁酸溶液反应的体积比为3:1。

6.根据权利要求4或5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:王世革欧阳永亮沈寒春
申请(专利权)人:上海理工大学
类型:发明
国别省市:

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