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注射用微球粒子水凝胶载药体及其制备方法与应用

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-10-17 14:26:18

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 门松 | 2022-10-28 15:11:33
本发明公开了一种注射用微球粒子水凝胶载药体及其制备方法与应用。该方法将(0.80~2.30)×105CFU/ml细菌菌液按体积比1:100~5:100接种到培养液中,于28~32°C、旋转培养1~5天,得到细菌纤维素微球粒子;将得到的细菌纤维素微球粒子置于0.05~0.1mol/L氯化钙溶液中室温固化6~12小时后用去离子水漂洗,然后将细菌纤维素微球粒子与10~30mg/ml分散剂按质量体积比1:20混合均匀,得到注射用微球粒子水凝胶载药体。本发明使用细菌纤维素在旋转发酵条件下生成的微球粒子作为水凝胶载药体的主体材料,细菌纤维素具有优秀的流体吸附和交换能力,对药物的负载和释放与现有材料相比具有相对优势,可应用于治疗糖尿病和肥胖症。
一种注射用微球粒子水凝胶载药体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将(0.80~2.30)×105CFU/ml细菌菌液按体积比1:100~5:100接种到培养液中,于28~32℃、旋转培养1~5天,得到细菌纤维素微球粒子;所述的细菌的菌种为木醋杆菌菌种;所述的旋转的速度为150~250rpm;(2)将步骤(1)的细菌纤维素微球粒子置于0.05~0.1mol/L氯化钙溶液中室温固化6~12小时后用去离子水漂洗,然后将细菌纤维素微球粒子与10~30mg/ml分散剂按质量体积比1:20混合均匀,得到注射用微球粒子水凝胶载药体。

针对特定受伤部位的可注入给药系统是一个研宄热点。这些给药系统主要集中在对体内受伤部位或者病变组织的修复和重建中药物的传递。比如骨质疏松造成的骨密度下降和骨组织的丢失,该可注射的给药系统可以让病人不用经过手术,采用注射方式,直接将构建骨组织的基质如羟基磷灰石,和刺激骨组织生长的因子,注入到骨质疏松部位,来达到治疗的目的。当前用来制备可注射的水凝胶给药系统通常来源于两种材料,一种是合成的聚合物,如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚乳酸(PLA);另一种是天然的聚合物,如壳聚糖(chitosan)和胶原蛋白(collagen)。前者如PMMA尽管具有较好的目标给药性、PLA是具有可体内生物降解的聚合物,但这类聚合物对生物体具有不利影响,如生物相容性、在体内较长的降解周期及降解产物所制造的不利于细胞生长的酸性环境等。

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 (I)本发明使用细菌纤维素在旋转发酵条件下自然生成的微球粒子作为水凝胶载药体的主体材料。由于细菌纤维素具有优秀的流体吸附和交换能力,对药物的负载和释放与现有材料相比具有相对优势。如实验发现微球粒子载药率最大为205%,远远高于以PMMA为材料的水凝胶25-30%的载药率。

(2)本发明中使用的细菌纤维素微球粒子具有100-500 μπι左右的粒径,便于其与其他的材料制备成可注射的水凝胶载药体,且同等重量和体积的细菌纤维素,微球粒子粒径越小,相对而言所获得的微球粒子数目会加大,应该材料总表面积增加,导致载药率上升。

(3)本发明中使用的细菌纤维素微球粒子是一种不会被人体消化吸收且在人体内残留不产生危害的纤维素材料,通常细菌纤维素可以被食用。因此这一纤维素微球粒子开发的水凝胶对于特殊病人而言,特别对血糖浓度要求严格,常规的淀粉或者壳聚糖或者明胶类的凝胶材料则不能大规模使用,这一不可消化吸收的细菌纤维素微球粒子成为了一种良好的替代物。

技术合作

对在不同旋转速度和不同pH值环境中获得的不同粒径的注射用微球粒子水凝胶载药体的进行载药率测试,结果如图4所示。从图4可以看到,该微球粒子对于偏中性药物的负载率要高于酸性药物负载率。随着细菌纤维素微球粒子粒径的变小,药物负载率大大提高。且微球粒子粒径越小,药物负载的特异性越不明显,即对酸性或者中性药物负载率的差别变得越来越小。因此,我们得出,由于同等质量和体积的细菌纤维素的微球粒子粒径越小,相对而言所获得的微球粒子数量越多且总面积越大,从而有利于获得较高的药物负载率。

[0047] 以上所述本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。