[发明专利]一种基于药物交联的多聚糖微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医用高分子材料领域，具体涉及一种利用药物交联制备多聚糖微球的方法。

背景技术

具有生物降解性能的微球材料可用于药物、蛋白或基因的包埋和释放，目前已广泛用于药物控释、组织工程和再生医学等领域的研究。选择合适的微球体系，可实现药物在体内的缓慢释放，达到理想的治疗效果。在组织工程和再生医学领域，微球常用于包埋细胞生长因子和基因，提高细胞支架的生物活性，增加支架在体内的组织诱导能力。天然多聚糖具有优异的生物相容性和可调的生物降解性，是制备微球的理想基体材料。常用的多聚糖包括：透明质酸、海藻酸、壳聚糖、硫酸软骨素、纤维素等。

多聚糖微球在制备过程中必须经过交联处理，其结构才能稳定，目前普遍使用的方法是添加化学交联剂，比如多聚甲醛、戊二醛、水溶性碳化二亚胺和京尼平等，其作用是将多聚糖分子中的活性基团（氨基、羧基和羟基）经过缩合而达到交联的目的。但是，现有的化学交联剂均有不同程度的化学毒性，交联过程一方面会改变材料的分子结构而使材料变性，另一方面容易导致包埋的细胞生长因子变性而失活。此外，未参与作用的交联剂不容易被清除，会造成残留而增加材料的毒性。如能避免使用化学交联剂，则有望得到高生物活性的多聚糖微球材料，这是降低材料毒性和提高药物输送效率的有效途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用药物交联制备多聚糖微球的方法，其采用反相乳液交联技术，通过药物交联来制备透明质酸微球，避免使用有毒化学交联剂，从而保证微球的生物相容性。

实现本发明目的的技术解决方案为：以透明质酸为基体材料，采用反相乳液交联技术，具体包括以下步骤：

步骤1、室温下配制透明质酸水溶液，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺，搅拌均匀，进行活化；

步骤2、配制促旋酶溶液，将其滴加至活化后的透明质酸溶液中，搅拌反应，透析后冻干，得到促旋酶功能化透明质酸；

步骤3、将步骤2所冻干的促旋酶功能化透明质酸溶于水中，形成促旋酶功能化透明质酸水溶液，再将其加于石蜡油中，并加入司班80，超声乳化，形成乳化液；

步骤4、将步骤3得到的乳化液中加入香豆霉素水溶液，继续超声乳化；

步骤5、将步骤4得到的乳化液搅拌挥发过夜，然后将乳液倒入异丙醇中析出微球，随后用异丙醇、正己烷和丙酮分别清洗，最后室温真空干燥。

原料和试剂：透明质酸、促旋酶、香豆霉素、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺，购于Sigma公司；司班80、分析纯，南京化学试剂有限公司；异丙醇、正己烷、丙酮，分析纯，上海化学试剂有限公司；氯化钠、氯化钾，分析纯，上海试剂三厂；磷酸氢二钠、磷酸二氢钾，分析纯，杭州化学试剂有限公司。

磷酸盐缓冲溶液（PBS）的配制：称取分析纯氯化钠8克、氯化钾0.2克、磷酸氢二钠2.9克、磷酸二氢钾0.2克，溶于1000毫升蒸馏水中，调节pH为7.4。

本发明采用ANOVA方差分析法，显著差异值p设为≤0.05。

与现有技术相比，本发明的特征在于：1）避免使用了有毒化学交联剂，因此微球中不存在毒性残留，保留了多聚糖的天然活性，保证了微球材料的使用安全性；2）所涉及的药物交联作用，不与被包埋活性药物发生化学反应，能有效保护药物的生物活性，特别适用于细胞生长因子类活性蛋白的包埋与传递；3）本发明工艺和设备简单、易行、操作安全，具有制备温度低、固化速度快、处理周期短、对环境不产生污染等优点，适合商业化生产。

下面通过实施例来进一步说明本发明。

附图说明

图1是透明质酸微球制备示意图。                                                                       

图2是成球率与促旋酶/香豆霉素配比的关系

图3为微球的扫描电子图。

图4是微球直径与促旋酶功能化透明质酸浓度的关系。

图5是微球直径与香豆霉素浓度的关系。

图6是不同直径的微球在37^oC下磷酸盐缓冲溶液中的失重。

具体实施方式

一种利用药物交联制备多聚糖微球的方法，具体包括以下步骤：

步骤1、室温下配制100毫升质量/体积浓度为0.5~1%的透明质酸水溶液，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺，其质量为透明质酸的1/10~1/4，搅拌均匀，37^oC下活化0.5~1小时；