[发明专利]一种pH响应性肽基水凝胶及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种具有pH响应性的可释放蛋白分子的水凝胶及其制备方法与应用。本发明的水凝胶由生物肽、蛋白质与交联剂反应制备得到；所述生物肽为二苯丙氨酸；所述蛋白质可为血红蛋白、牛血清蛋白及人血清蛋白；所述交联剂可为脂肪族二醛或含有二醛结构的聚合物。制备方法包括如下步骤：将生物肽溶液与所述交联剂溶液及蛋白溶液混合，静置，即可。本发明的水凝胶稳定性好，具有pH响应性，可缓释蛋白分子，可用作药物释放载体材料。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种pH响应性肽基水凝胶及其制备方法与应用。

背景技术

水凝胶是由亲水性三维网状结构与大量水构成的独特分散体系，能够在水中溶胀而不溶解。它是一类非常重要的生物材料，在组织工程、药物运输、细胞粘附和生物传感器等医药领域具有广泛应用。智能水凝胶是一类能对外界刺激(例如温度、酸度、溶剂、盐浓度与光等)作出响应的水凝胶。人体内的不同部位包括病灶部位有着不同的酸度环境，pH已成为一种重要的生理刺激因素。pH响应性的智能水凝胶药物缓释体系可增加药物(如蛋白分子、化疗药物和抗生素等)的生物利用度，并减少毒副作用。

肽是由一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基缩合形成的两性化合物，涉及生物体内多种功能活性物质。因具有独特的生物活性及其结构和功能上的多样性和可调性，基于肽分子的水凝胶体系日益受到关注。肽分子具有合成快速简洁、易于分子组装及良好的生物相容性等优点，已成为重要的自组装构筑单元，为生物材料的研发和制备提供了新的分子基础。基于肽分子的智能水凝胶更是展现出广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有pH响应的肽基水凝胶及其制备方法与应用，本发明的肽基水凝胶对酸、碱缓冲溶液均具有响应性；其制备方法简单、易操作。

本发明所提供的具有pH响应的肽基水凝胶，由生物肽、蛋白质与交联剂反应制备得到。

所述生物肽为苯丙氨酸的二聚体，即二苯丙氨酸。

所述蛋白质可为血红蛋白、牛血清蛋白、人血清蛋白、胃蛋白酶、胰蛋白酶、过氧化氢酶中的一种。

所述交联剂可为脂肪族二醛或含有二醛结构的聚合物。

所述脂肪族二醛具体可为戊二醛或丁二醛；所述含有二醛结构的聚合物具体可为氧化海藻酸钠或氧化肝素。

生物肽、蛋白质与交联剂的质量比为1：2-50：1-10，具体可为1:4:2.65。

本发明所提供的具有pH响应的肽基水凝胶可缓释蛋白质分子。

本发明所提供的具有pH响应的肽基水凝胶的pH刺激条件为酸性条件下pH4.0-6.0，具体可为4.9；碱性条件下pH7.4-8.5，具体可为8.1。

本发明还提供了上述肽基水凝胶的制备方法，包括如下步骤：将生物肽溶液与交联剂溶液及蛋白质溶液混合，静置后即得到所述具有pH响应的肽基水凝胶。

上述制备方法中，溶解所述生物肽的溶剂可为六氟异丙醇和/或二甲基亚砜；

所述生物肽溶液的浓度可为100mg/mL～250mg/mL，具体可为200mg/mL；

溶解所述蛋白质的溶剂可为水和/或磷酸缓冲溶液；

所述蛋白质溶液的浓度可为4mg/mL～70mg/mL，具体可为4mg/mL、16mg/mL、30mg/mL、60mg/mL；

溶解所述交联剂的溶剂可选自水、乙醇和甲醇中的至少一种；

所述交联剂溶液的质量百分浓度可为0～25％，且不包括零，具体可为0.4％～0.12％、0.13％～0.30％、0.31％～0.50％；