本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料,涉及一種可注射絲素蛋白微球及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、皮膚作為人體最大的組織,在保護人體方面發(fā)揮著重要作用。它是一道天然的生物屏障,可以隔絕病毒、微生物以及溫度變化等因素。通常情況下,較輕或較淺的皮膚傷口可以自行修復(fù)。但較大和較深的皮膚傷口則不易修復(fù)。并且受損的皮膚很難阻止有害細菌侵入組織,導(dǎo)致傷口感染和嚴重的組織損傷。
2、近年來,可注射水凝膠微球作為傷口敷料,具有生物可降解性、生物相容性、反應(yīng)性、可注射性等多功能特性,具有廣闊的應(yīng)用前景。可注射水凝膠微球的多孔結(jié)構(gòu)具有多種功能,如增強材料的機械強度、穩(wěn)定性和延展性,調(diào)節(jié)藥物釋放,為與其他材料的交聯(lián)提供更多的錨點,以及解決水凝膠的脆性等缺點??咕勺⑸渌z微球在傷口愈合中發(fā)揮著不可替代的作用,尤其是在感染傷口中。可注射絲素蛋白微球具有較大的表面積,可存儲超高抗菌藥物,因此受到了研究人員的關(guān)注。
3、在可注射水凝膠微球的研究領(lǐng)域,微球的制備材料有殼聚糖、藻酸鹽、絲素、明膠、聚丙烯酸,或者兩種不同材料如殼聚糖和絲素蛋白、殼聚糖和明膠等進行復(fù)合制備,制備技術(shù)有乳化交聯(lián)法、膜乳化技術(shù)、靜電噴霧技術(shù)。但目前微球不同的制備方法形成的微球尺寸有限,并且無法制備得到尺寸范圍較窄的微球,比如乳化法交聯(lián)法形成的微球尺寸大多在100μm左右;靜電噴霧形成的微球尺寸難以控制,并且制備過程往往需要較高的溫度條件,可能會造成負載的活性物質(zhì)失活。
4、中國發(fā)明專利申請cn114306737a(公開日:2022年4月12日)公開了一種絲素蛋白基多孔微球及其制備方法,所制備的微球直徑為25~500μm,其微球的尺寸范圍分布較寬,導(dǎo)致微球注射進入植入部位后的效果不可控,并且尺寸較大的微球植入到皮下后,會造成較劇烈的炎癥反應(yīng)。此外,尺寸較小的微球植入到皮下后,容易被吞噬細胞直接吞噬。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種可注射絲素蛋白微球及其制備方法和應(yīng)用,旨在解決現(xiàn)有技術(shù)制備的絲素蛋白微球粒徑分布范圍寬,尺寸較大的微球植入到皮下后,會造成較劇烈的炎癥反應(yīng)。此外,尺寸較小的微球植入到皮下后,容易被吞噬細胞直接吞噬的問題。
2、為了實現(xiàn)以上目的,本發(fā)明第一方面提供一種可注射絲素蛋白微球的制備方法,包括如下步驟:
3、提供微流控裝置以及用于微流控裝置的分散相、連續(xù)相和反應(yīng)相;
4、利用連續(xù)相將分散相剪切成粒徑為20~75μm的分散相液滴;
5、使分散相液滴與反應(yīng)相接觸,進行充分的交聯(lián)反應(yīng),得到交聯(lián)微球;
6、對交聯(lián)微球進行離心、純化、真空干燥,得到可注射絲素蛋白微球;
7、其中:
8、所述分散相為絲素蛋白溶液;
9、所述絲素蛋白溶液中含有抗菌藥物;
10、所述連續(xù)相為乳化劑液體石蠟混合溶液;
11、所述反應(yīng)相為交聯(lián)劑液體石蠟混合溶液。
12、本發(fā)明的一些實施方式中,真空干燥的溫度為20~40℃,時間為12~72h。
13、本發(fā)明的一些實施方式中,乳化劑為span-80。
14、本發(fā)明的一些實施方式中,所述利用連續(xù)相將分散相剪切成粒徑為20~75μm的分散相液滴包括:控制分散相的流速為0.5~1.5ml/h,控制連續(xù)相的流速為40~180ml/h。
15、本發(fā)明的一些實施方式中,所述絲素蛋白溶液中絲素蛋白的質(zhì)量濃度為0.5wt%~5.0wt%。
16、本發(fā)明第二方面提供一種由上述可注射絲素蛋白微球的制備方法制備而成的可注射絲素蛋白微球。
17、本發(fā)明第三方面提供一種可注射水凝膠,該可注射水凝膠包括第一水凝膠以及分散在第一水凝膠中的可注射絲素蛋白微球;所述可注射絲素蛋白微球包括絲素蛋白交聯(lián)凝膠和均勻分布在絲素蛋白交聯(lián)凝膠中的抗菌藥物,所述可注射絲素蛋白微球的粒徑分布在20μm至75μm之間,孔徑分布在2nm至50nm之間。
18、本發(fā)明的一些實施方式中,所述抗菌藥物為多酚類抗菌藥物;所述多酚類抗菌藥物包括茶多酚、大黃多酚、石榴皮多酚、棗椰樹花粉多酚、牛蒡多酚、秦冠葉多酚、藍莓葉多酚中的一種或幾種。
19、本發(fā)明的一些實施方式中,所述抗菌藥物占所述可注射絲素蛋白微球的1wt%~20wt%;和/或,
20、可注射絲素蛋白微球與第一水凝膠的重量比為1:1.5~9。
21、本發(fā)明的一些實施方式中,所述第一水凝膠中的膠質(zhì)由重量比為1:2~8的聚乙二醇和絲素蛋白組成,絲素蛋白的濃度為1wt%~6wt%。
22、本發(fā)明的一些實施方式中,所述可注射絲素蛋白微球還包括均勻分布在絲素蛋白交聯(lián)凝膠中的其他治療成分,所述其他治療成分包括細胞、生長因子、止痛劑中的一種或多種。
1.一種可注射絲素蛋白微球的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可注射絲素蛋白微球的制備方法,其特征在于:真空干燥的溫度為20~40℃,時間為12~72h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可注射絲素蛋白微球的制備方法,其特征在于:所述利用連續(xù)相將分散相剪切成粒徑為20~75μm的分散相液滴包括:控制分散相的流速為0.5~1.5ml/h,控制連續(xù)相的流速為40~180ml/h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可注射絲素蛋白微球的制備方法,其特征在于:所述絲素蛋白溶液中絲素蛋白的濃度為0.5wt%~5.0wt%。
5.一種可注射絲素蛋白微球,其特征在于:由權(quán)利要求1~4任一項所述的可注射絲素蛋白微球的制備方法制備而成。
6.一種可注射水凝膠,其特征在于:包括第一水凝膠以及分散在第一水凝膠中的可注射絲素蛋白微球;所述可注射絲素蛋白微球包括絲素蛋白交聯(lián)凝膠和均勻分布在絲素蛋白交聯(lián)凝膠中的抗菌藥物,所述可注射絲素蛋白微球的粒徑分布在20μm至75μm之間,孔徑分布在2nm至50nm之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可注射水凝膠,其特征在于:所述抗菌藥物為多酚類抗菌藥物;所述多酚類抗菌藥物包括茶多酚、大黃多酚、石榴皮多酚、棗椰樹花粉多酚、牛蒡多酚、秦冠葉多酚、藍莓葉多酚中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可注射水凝膠,其特征在于:
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可注射水凝膠,其特征在于:所述第一水凝膠中的膠質(zhì)由重量比為1:2~8的聚乙二醇和絲素蛋白組成,絲素蛋白的濃度為1wt%~6wt%。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可注射水凝膠,其特征在于:所述可注射絲素蛋白微球還包括均勻分布在絲素蛋白交聯(lián)凝膠中的其他治療成分。