[发明专利]一种羽毛角蛋白/海藻酸钠微凝胶载药体系及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种羽毛角蛋白/海藻酸钠微凝胶载药体系及其制备方法和应用，属于功能药物领域。本发明首先在碱性条件下，促使羽毛角蛋白与海藻酸钠之间充分形成静电作用和氢键作用等相互作用，形成离子交联结构的微凝胶，并通过控制二者的用量控制微凝胶的粒径和交联程度，从而有利于促进微凝胶进入细胞中，同时有利于后续牢固地负载抗癌药物，再使微凝胶负载尽可能多的抗癌药物阿霉素，经氧化反应形成二硫键，进一步防止药物渗漏，最终获得药物负载量高、药物渗漏率低的双交联海藻酸钠微凝胶抗癌药物载药体系，且本发明制备的载药体系具有pH敏感性和还原敏感性，载药量为65％，在133小时的模拟体外释放实验中的药物渗漏率仅为15％。

技术领域

本发明涉及功能药物领域，尤其涉及一种羽毛角蛋白/海藻酸钠微凝胶载药体系及其制备方法和应用。

背景技术

据统计，我国每年家禽养殖业以及羽绒制品生产企业产生的羽毛副产物在百万吨以上，其中角蛋白含量高达90％。这些角蛋白废弃物未得到有效的处理和利用，造成了大量的固体废弃物污染。所以，开发羽毛角蛋白并进行综合利用具有非常重要的科学价值和现实意义。

羽毛角蛋白含有大量的半胱氨酸残基，约占所有氨基酸的7～20mol％，残基之间形成-S-S-。同时，羽毛角蛋白结构中含有丰富的侧基，包括羧基、氨基或巯基，使其可以通过各种方法进行功能化，以实现特异性功能。此外，角蛋白可以促进细胞内一氧化氮(NO)的产生，使肿瘤细胞敏感，从而提高化疗药物的抗癌功效。同时，羽毛角蛋白富含的半胱氨酸和巯基的结构使其能够被酶有效的降解，从而减少在人体内的聚集。羽毛角蛋白这些优异的特性使其在药物递送体系中的应用得到科研人员的热切关注。但是，现有技术中基于羽毛角蛋白的抗癌药物递送体系仍存在载药量低和药物渗漏率高的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种羽毛角蛋白/海藻酸钠微凝胶载药体系及其制备方法和应用，利用本发明提供的制备方法制备的羽毛角蛋白/海藻酸钠微凝胶载药体系载药量高，药物渗漏率低。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种羽毛角蛋白/海藻酸钠微凝胶载药体系的制备方法，包括以下步骤：

(1)将羽毛角蛋白碱性溶液与海藻酸钠混合进行交联处理，得到微凝胶；所述羽毛角蛋白碱性溶液中的羽毛角蛋白与海藻酸钠的质量比为1：(0.3～12)；

(2)将所述步骤(1)得到的微凝胶和抗癌药物溶液混合进行负载处理，然后与过氧化氢溶液混合进行氧化反应，得到羽毛角蛋白/海藻酸钠微凝胶载药体系。

优选地，所述步骤(1)中羽毛角蛋白碱性溶液中羽毛角蛋白的数均分子量为20～40kDa。

优选地，所述步骤(1)中羽毛角蛋白碱性溶液的制备方法包括：将羽毛角蛋白原液和去离子水混合，得到羽毛角蛋白溶液；将所述羽毛角蛋白溶液与碱性缓冲溶液和尿素混合，得到羽毛角蛋白碱性溶液。

优选地，所述步骤(1)中羽毛角蛋白碱性溶液中的羽毛角蛋白与海藻酸钠的质量比为1：(0.3～12)。

优选地，所述步骤(1)中交联处理包括：将羽毛角蛋白碱性溶液与海藻酸钠的混合物依次进行第一搅拌、超声、第二搅拌和透析。

优选地，所述透析所用的透析袋的截留分子量为2～5kDa。

优选地，所述步骤(1)中羽毛角蛋白碱性溶液中羽毛角蛋白与所述步骤(2)中抗癌药物溶液中的抗癌药物的质量比为(0.5～4)：1。

优选地，所述步骤(2)中的负载处理在搅拌条件下进行；所述搅拌的温度为0～6℃，所述搅拌的时间为5～12h。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的羽毛角蛋白/海藻酸钠微凝胶载药体系，包括羽毛角蛋白与海藻酸钠交联形成的微凝胶以及负载于所述微凝胶上的抗癌药物。