[发明专利]一种负载胰岛素微粒的丝素蛋白-明胶生物活性复合水凝胶的制备方法

说明书

本发明涉及生物医用材料领域，公开了一种负载胰岛素微粒的丝素蛋白‑明胶生物活性复合水凝胶的制备方法，本发明先对蚕茧进行脱胶，用FA/CaCl₂二元体系对丝素蛋白进行第一步溶出，再用溴化锂溶液进行第二步溶出得到丝素蛋白溶液；将胰岛素溶于盐酸中，与用甘油混合的丝素蛋白溶液进行同轴电喷涂，冻干得到载有胰岛素的SF微粒；在SF溶液中加入明胶粉，制备丝素‑明胶共混物，加入载有胰岛素的SF微粒和酪氨酸酶，得到载有胰岛素的复合水凝胶。该方法制备的水凝胶具有良好的控释性能，可以持续释放胰岛素治疗难以愈合的慢性伤口。该水凝胶具有良好的生物相容性和优异的机械性能，利用胰岛素来治疗创伤，促进伤口愈合。

技术领域

本发明涉及生物医用材料领域，尤其涉及一种负载胰岛素微粒的丝素蛋白-明胶生物活性复合水凝胶的制备方法。

背景技术

慢性皮肤创伤的特征是数周后还没有愈合，这通常被认为是糖尿病和血管损伤的结果。经典的治疗方法是对伤口进行清创，然后用无菌纱布压迫伤口。当这种方法对某些慢性创面效果不佳时，常用以生物材料为基础的敷料促进愈合。然而，目前的治疗侧重于防止微生物渗入，保持平衡的水分和气体交换环境的敷料。为了治疗一些慢性伤口，经常需要生物活性敷料。因此，需要具有生物活性药物持续释放的功能化创面敷料来提供促进组织修复的刺激功能，从而促进创面愈合，缩短恢复期。胰岛素通过刺激角质形成细胞的迁移和增殖，加速临时组织的上皮再生。此外，胰岛素可刺激内皮细胞的迁移和管的形成，有助于促进伤口愈合过程中的血管生成。

而水凝胶是溶胀的立体三维网状结构高分子聚合物，具有杰出吸取水能力却不溶于水；具有环境敏感性，良好的生物相容性，生物可降解和对多种刺激有响应等特性；具有类细胞外基质的聚合物网状结构，可以允许生物活性分子的负载。载药水凝胶除了兼具水凝胶的优点外，还具有针对性药物控释、增加药物生物利用度、对环境高敏感等优点。性能优良的水凝胶敷料具有创造创面低氧环境，保持作用部位湿润，清除坏死组织和毒素等作用。这些性能使它可以负载一种具有生物活性的胰岛素，从而得到具有持续释放胰岛素能力的慢性创口修复材料。

在制备水凝胶的材料中，天然蛋白质由于独特的结构和生物学性能而占有重要的地位。丝素蛋白作为从蚕丝中提取的天然蛋白质，已被广泛用于生物医用材料的制作；明胶是一种通过胶原蛋白水解的天然蛋白质产物，其含有的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸序列（RGD）使明胶基的生物医用材料表现出良好的生物性能，能促进细胞的粘附和生长。丝素蛋白大分子形成的纯水凝胶机械性能较差，存在物理性能上的缺陷，且在成型过程中性能和结构易受到加工条件的影响，使得其实用性降低。在这种情况下，本发明通过温和的加工条件使明胶和丝素蛋白共同构成复合水凝胶，可以弥补丝素蛋白水凝胶的缺陷，并引入其不具备的新特性，以满足不同的应用需求，有望解决应用单一的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种负载胰岛素微粒的丝素蛋白-明胶生物活性复合水凝胶的制备方法，本发明先用碳酸钠溶液对蚕茧进行脱胶，用FA/CaCl₂二元体系对丝素蛋白进行第一步溶出，再用溴化锂溶液进行第二步溶出得到丝素蛋白溶液；将胰岛素溶于盐酸中，与用甘油混合的丝素蛋白溶液进行同轴电喷涂，冻干得到载有胰岛素的SF微粒；在SF溶液中加入明胶粉，搅拌，制备丝素-明胶共混物，加入载有胰岛素的SF微粒和酪氨酸酶，超声，得到载有胰岛素的复合水凝胶。同时该水凝胶具有良好的控释性能，可以持续释放胰岛素治疗难以愈合的慢性伤口。该方法制备的水凝胶具有良好的生物相容性和优异的机械性能，利用胰岛素来治疗创伤，促进伤口愈合；同时该方法操作过程简单、无毒无害、绿色环保。

本发明的具体技术方案为：