专利摘要

本发明公开了一种多孔渗水的三维网状结构的可注射水凝胶的制备方法及其应用，属于生物材料领域。所述水凝胶以松香酸、羟丙基纤维素、牛血清蛋白为原料，通过调节温度、pH值、两种水溶液的比例，从而控制凝胶的形成时间。同时，此水凝胶具有良好的保湿性能和药物释放性能，且成胶前后无外源性毒性物质引入，具有良好的生物相容性和降解性能。

权利要求

1.一种多孔渗水的三维网状结构的可注射水凝胶，其特征在于：水凝胶的组分为牛血清蛋白，松香基羟丙基纤维素和水；其中，牛血清蛋白的质量分数为1％ -20％，松香酸基羟丙基纤维素的质量分数为0.1％ -15％，牛血清蛋白和松香基羟丙基质量比为1-10, 所述牛血清蛋白和松香基羟丙基纤维素的混合溶液的pH为1-4。

2.根据权利要求1 所述的一种多孔渗水的三维网状结构的可注射水凝胶，其特征在于：合成得到的松香基羟丙基纤维素在水中完全溶解。

3.根据权利要求1 所述的一种多孔渗水的三维网状结构的可注射水凝胶，其特征在于：松香基羟丙基纤维素的取代度可通过松香酸/ 羟丙基纤维素投料比进行控制。

4.一种多孔渗水的三维网状结构的可注射水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤如下：

(1) 分别将牛血清蛋白和松香基羟丙基纤维素配成水溶液，使其质量分数分别为

1％ -20％、0.1％ -15％ ；

(2) 将两种水溶液按不同的比例混合，用0.1mol/L 的HCl 溶液调节混合溶液的pH。

5.根据权利要求4 所述的一种多孔渗水的三维网状结构的可注射水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(2) 的反应温度为37-45℃。

6.权利要求1 所述的多孔渗水的三维网状结构的可注射水凝胶在化妆品行业的应用。

7.权利要求1 所述的多孔渗水的三维网状结构的可注射水凝胶在制备药物载体方面的应用。

说明书

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种多孔渗水的三维网状结构的可注射水凝胶的制备及其在化妆品、载药等方面的应用。

背景技术

水凝胶是一种主链或支链含有大量亲水性基团并吸附有大量水分的具有三维网状结构的交联聚合物。根据对外界刺激响应的特性，可将水凝胶分为普通水凝胶和智能水凝胶。近年来，随着智能水凝胶的发展，可注射水凝胶作为一种新型水凝胶成为水凝胶研究中的热点之一。所谓可注射水凝胶是指注射前为流动的液体，通过注射器注入皮下组织或者肌肉组织以后，在注射部位原位凝胶化，形成具有一定空间结构和强度的水凝胶。由于其形成机制是利用高分子材料对外界刺激(比如pH值、温度、离子浓度等)的响应，使聚合物在生理环境下发生状态或构象的变化，完成溶液向凝胶的转化过程。因此，这类水凝胶在生理条件下较强的实用性受到了研究者的广泛关注。在化妆品行业，由于水凝胶中含有大量的水分，且具有良好的保湿性能，所以水凝胶可用于面膜、粉底霜等。在组织工程领域，可注射水凝胶类材料也适应了做微创伤技术发展的要求，具有微创伤修复组织缺损或畸形、组织损伤小，不破坏修复区血供、操作简便易行等优点，具有良好的应用前景。尤其需要说明的是，可注射水凝胶在负载药物方面的应用，可注射水凝胶由于可以避免外科手术风险而被广泛研究，可注射水凝胶负载药物可以缓慢释放药物，从而达到减少给药次数，降低毒副作用并减轻病痛的目的，通过调节水凝胶的结构，还可以调控药物释放的速率，达到最佳的治疗效果。因此水凝胶药物载体十分适用于局部注射治疗肿瘤等疾病

一种理想的可注射水凝胶，常需具备以下几个条件：(1)注射前能保持低粘度溶胶状，易于注射；(2)注射后凝胶化立即发生，并在短时间内完成；(3)凝胶可生物降解或可逐渐溶解，降解产物是可生物吸收的；(4)凝胶自身及其降解产物都具有良好的生物相容性；(5)对于药物缓释体系需满足所载药物呈现一定的缓释规律等。

羟丙基纤维素是一种天然的高分子材料，呈白色或稍带黄色或灰色的颗粒或纤维性粉末状，具有低毒性、良好的生物相容性和生物降解性等特点。此外，羟丙基纤维素还可用作药物的赋型剂。与传统的淀粉赋型剂相比，其成型性好，抗霉变性能提高。由于可使药片崩解率提高，易为人体吸收，因此提高了药物的疗效。热塑性、成膜性均好，在化妆品中可用它作乳化剂、被膜剂、悬浊剂、增稠剂、分散剂、稳定剂、成膜剂等，如应用到香波、浴液及乳液和固发胶等制品。牛血清蛋白，又称第五组分，是牛血清中的一种球蛋白，包含583个氨基酸残基，分子量为66.430kDa，等电点为4.7。牛血清白蛋白在生化实验中有广泛的应用：(1)用于生化研究、遗传工程和医药研究；(2)用作医药保健食品、调味品；(3)维持渗透压、pH缓冲、载体作用；(4)在PCR体系中有助于Taq酶的稳定性及活性，可以提高PCR的效率等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多孔渗水的三维网状结构的可注射水凝胶、制备及其应用。该水凝胶具有pH敏感特性，能在人体生理条件下完成溶液-凝胶的转变过程。凝胶制备和载药的工艺简单并且环保，所制备的凝胶具有良好的保湿性能、生物相容性和生物降解性，能在较长时间内缓释药物。

本发明提供的多孔渗水的三维网状结构的可注射水凝胶，其组分为：牛血清蛋白、松香基羟丙基纤维素和水。

本发明中，水凝胶中牛血清蛋白的质量分数为1％-20％，其中优选为2％-19％，最优选为3％-18％；松香酸基羟丙基纤维素的质量分数为0.1％-15％，其中优选为0.2％-14％，最优选为0.3％-13％；牛血清蛋白和松香基羟丙基质量比为1-10，其中优选为2-9，最优选为3-7。

本发明中，载药水凝胶中所载药物的浓度为：盐酸阿霉素浓度为20-3200μg/ml，优选为200-3000μg/ml，最优选为250-2800μg/ml。

本发明所述的多孔渗水的三维网状结构的可注射水凝胶的制备方法，具体步骤如下：

松香基羟丙基纤维素的合成：

(1)将约5.0g(0.015mol)羟丙基纤维素溶解在125ml二甲基乙酰胺中，边加热边搅拌，至获得完全溶解的透明的羟丙基纤维素溶液。

(2)将2.84g(0.015mol)对甲基苯磺酰氯、4.50g(0.015mol)松香酸加入羟丙基纤维素溶液中，该反应在氮气保护下反应24h，温度是70℃。为了使反应充分、完全，要边加热边搅拌。

(3)将反应所得的产物在500ml乙醚中沉淀，并用250ml乙醚清洗3次。

(4)将所得的沉淀在真空干燥箱中干燥，设置温度是60℃。

可注射水凝胶的形成：

(1)将牛血清蛋白溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的透明的牛血清蛋白溶液。

(2)将制得的松香基羟丙基纤维素溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的松香基羟丙基纤维素溶液。

(3)将牛血清蛋白溶液和松香基羟丙基纤维素溶液在40℃下以不同的比例混合，并用盐酸调节体系的pH，可得多孔渗水的三维网状结构的水凝胶。

载药水凝胶的形成：

(1)将盐酸阿霉素溶于水，配成浓度是100-8000μg/ml的盐酸阿霉素溶液。

(2)将步骤(1)和步骤(2)所得的溶液混合，并加入盐酸阿霉素溶液。混合液于40℃恒温，10-60min形成载药水凝胶。载药水凝胶中盐酸阿霉素浓度为20-3200μg/ml，优选为200-3000μg/ml，最优选为250-2800μg/ml。

本发明具有以下优点：

(1)本发明所述水凝胶的原料为来源广泛地羟丙基纤维素和牛血清蛋白，成本低廉，所获得的水凝胶具有良好的生物相容性和生物降解性。

(2)本发明所述制备水凝胶的方法只需通过一定温度加热，工艺简便，制备过程方便快捷，绿色环保，生物安全性得以保持，有望用于大规模生产。

(3)本发明所述的水凝胶的制备，可通过调节牛血清蛋白溶液和松香基羟丙基纤维素溶液的比例、pH值等来控制形成凝胶的快慢。

(4)本发明所述的水凝胶，含水量高，且保湿性能良好，可用于化妆品行业。

(5)本发明制备的水凝胶具有触变性，可用于局部注射(包括但不局限于瘤内注射)治疗恶性肿瘤等疾病。

(6)本发明所述载药水凝胶的制备，载药方法简单，载药量高。

(7)本发明所制备的载药水凝胶，能够通过调控固含量和缓冲液的pH值来控制药物的释放速率。

附图说明

图1为多孔渗水的三维网状结构的可注射水凝胶的SEM图。

图2为多孔渗水的三维网状结构的可注射水凝胶的保湿性能图。

图3为载药水凝胶的体外药物释放图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

(1)将牛血清蛋白溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的透明的牛血清蛋白溶液。

(2)将制得的松香基羟丙基纤维素溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的松香基羟丙基纤维素溶液。

(3)将牛血清蛋白溶液和松香基羟丙基纤维素溶液在40℃下按3∶7的比例混合，并用盐酸调节体系的pH，使得体系pH＝1，半小时后可得多孔渗水的三维网状结构的水凝胶。

实施例2

(1)将牛血清蛋白溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的透明的牛血清蛋白溶液。

(2)将制得的松香基羟丙基纤维素溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的松香基羟丙基纤维素溶液。

(3)将牛血清蛋白溶液和松香基羟丙基纤维素溶液在40℃下按5∶5的比例混合，并用盐酸调节体系的pH，使得体系pH＝1，二十分钟后可得多孔渗水的三维网状结构的水凝胶。

实施例3

(1)将牛血清蛋白溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的透明的牛血清蛋白溶液。

(2)将制得的松香基羟丙基纤维素溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的松香基羟丙基纤维素溶液。

(3)将牛血清蛋白溶液和松香基羟丙基纤维素溶液在40℃下按3∶7的比例混合，并用盐酸调节体系的pH，使得体系pH＝4，三十几分钟后可得多孔渗水的三维网状结构的水凝胶。

实施例4

(1)将牛血清蛋白溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的透明的牛血清蛋白溶液。

(2)将制得的松香基羟丙基纤维素溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的松香基羟丙基纤维素溶液。

(3)将牛血清蛋白溶液和松香基羟丙基纤维素溶液在40℃下按5∶5的比例混合，并用盐酸调节体系的pH，使得体系pH＝4，二十几分钟后可得多孔渗水的三维网状结构的水凝胶。

实施例5

(1)将牛血清蛋白溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的透明的牛血清蛋白溶液。

(2)将制得的松香基羟丙基纤维素溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的松香基羟丙基纤维素溶液。

(3)将牛血清蛋白溶液和松香基羟丙基纤维素溶液在40℃下按7∶3的比例混合，并用盐酸调节体系的pH，使得体系pH＝4，十几分钟后可得多孔渗水的三维网状结构的水凝胶。

实施例6

(1)将牛血清蛋白溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的透明的牛血清蛋白溶液。

(2)将制得的松香基羟丙基纤维素溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的松香基羟丙基纤维素溶液。

(3)将牛血清蛋白溶液和松香基羟丙基纤维素溶液在40℃下按7∶3的比例混合，并用盐酸调节体系的pH，使得体系pH＝1，十分钟后可得多孔渗水的三维网状结构的水凝胶。

实施例7

(1)将牛血清蛋白溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的透明的牛血清蛋白溶液。

(2)将制得的松香基羟丙基纤维素溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的松香基羟丙基纤维素溶液。

(3)将牛血清蛋白溶液和松香基羟丙基纤维素溶液在40℃下按7∶3的比例混合，并用盐酸调节体系的pH，使得体系pH＝1，十分钟后可得多孔渗水的三维网状结构的水凝胶。

(4)将所得的水凝胶冻干成粉末，拍SEM图。

实施例8

(1)将牛血清蛋白溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的透明的牛血清蛋白溶液。

(2)将制得的松香基羟丙基纤维素溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的松香基羟丙基纤维素溶液。

(3)将牛血清蛋白溶液和松香基羟丙基纤维素溶液在40℃下按7∶3的比例混合，并用盐酸调节体系的pH，使得体系pH＝1，十分钟后可得多孔渗水的三维网状结构的水凝胶。

(4)将所制得的水凝胶放在37℃恒温水浴锅中，每隔一定时间取一次样，直至恒重。

实施例9

(1)将牛血清蛋白溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的透明的牛血清蛋白溶液。

(2)将制得的松香基羟丙基纤维素溶解在去离子水中，制得质量分数是10％的松香基羟丙基纤维素溶液。

(3)将牛血清蛋白溶液和松香基羟丙基纤维素溶液在40℃下按一定的比例混合，并加入盐酸阿霉素溶液，一段时间后形成载药水凝胶。

一种多孔渗水的三维网状结构的可注射水凝胶的制备及其应用专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。