[发明专利]一种pH响应型水凝胶生物载体及应用

说明书

本发明公开了一种pH响应型水凝胶生物载体，所述pH响应型水凝胶生物载体由透明质酸钠与甲基丙烯酸酐在光引发剂存在的条件下，用365nm紫外激光照射，透明质酸钠侧链上的羟基通过光致交联经过酯化作用聚合而成透明质酸的甲基丙烯酸酯衍生物。本发明还公开了一种装载有治疗性蛋白PDGF‑BB的pH响应型水凝胶生物载体。本发明采用原位自由基聚合的方法合成，反应条件温和，对PDGF‑BB的生物活性不会产生影响；把PDGF‑BB包裹在水凝胶内，避免暴露在酶环境中，提高了PDGF‑BB生物活性的稳定性。

技术领域

本发明公开一种水凝胶生物载体，属于制药学技术领域。

背景技术

血小板衍生生长因子（Platelet-derived growth factor, PDGF）是一种耐热、耐酸以及易被蛋白酶水解的阳离子糖蛋白，可由多种细胞分泌，如：血小板、成纤维细胞、巨噬细胞等等。PDGF有四种单体PDGF-A、PDGF-B、PDGF-C和PDGF-D，这些单体通过二硫键连接形成二聚体形式。其中，PDGF-B 的二聚体形式PDGF-BB作为一种有丝分裂促进剂，可以刺激成纤维细胞和平滑肌细胞增殖和迁移、促进巨噬细胞产生和分泌生长因子。在伤口修复、组织再生骨骼和牙齿再生以及关节修复方面的作用更为显著。尤其在伤口修复方面，是美国食品药品监督管理局（FDA）唯一批准的用于糖尿病溃疡治疗的生长因子。

伤口修复和组织再生类疾病需要生长因子在患病部位长期维持一定浓度，但PDGF-BB半衰期短（＜2min），容易被蛋白酶降解，而像慢性伤口床中存在大量蛋白酶，使得PDGF-BB更容易失活。一般会采用多次大剂量给药的方式来维持药物浓度，但这样存在致瘤的风险。所以本领域需要一种载体，所述载体既能够提高PDGF-BB稳定性，又同时能够长期维持一定的药物浓度，以保证PDGF用药的安全性和有效性。

发明内容

基于本领域存在的上述技术问题，本发明的目的就是提供一种水凝胶生物载体，该载体既能够通过可控性释放PDGF-BB的生物活性，提高其在药效作用上的稳定性，还能够通过所述载体的降解保证药物使用的生物安全性。

本发明综合考虑了甲基丙烯酸酐化透明质酸水凝胶的生物相容性和能够保护生长因子缓慢释放的特点，通过将PDGF-BB引入到甲基丙烯酸酐化透明质酸水凝胶网络中，制备得到结合生长因子型pH响应型水凝胶生物载体，目的在于提高传统水凝胶的生物相容性、pH响应性、细胞片层脱附和保护并缓慢释放生长因子等特性。

基于上述目的，本发明首先提供了一种pH响应型水凝胶生物载体，所述pH响应型水凝胶生物载体由甲基丙烯酸化透明质酸在光引发剂、交联剂存在的条件下，用365nm紫外激光照射引发交联反应制备而成。

在一个优选的技术方案中，所述光引发剂为I2959，所述交联剂为第一交联剂GDMA和第二交联剂AI102。

在另一个优选的技术方案中，所述甲基丙烯酸化透明质酸是由透明质酸钠与甲基丙烯酸酐以摩尔比例为 1：30经过酯化作用合成。

在一个优选的技术方案中，所述第一交联剂GDMA与第二交联剂AI102的摩尔比为(1-4):(0-2)。

其次，本发明提供了一种上述的pH响应型水凝胶生物载体的制备方法，所述方法包括使甲基丙烯酸化透明质酸在光引发剂、第一交联剂GDMA和第二交联剂AI102存在的条件下，用365nm紫外激光照射引发交联反应。

第三，本发明提供了一种装载有治疗性蛋白的上述的pH响应型水凝胶生物载体，所述装载有治疗性蛋白的pH响应型水凝胶生物载体装载是通过将水凝胶生物载体冻干，以干态浸泡法将治疗性蛋白负载在pH响应型水凝胶生物载体内制备而成。

在一个优选的技术方案中，所述治疗性蛋白为血小板衍生生长因子。

在一个更为优选的技术方案中，所述血小板衍生生长因子为BB型二聚体形式。