[发明专利]一种可注射自愈合的载药蛋白水凝胶及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种可注射自愈合的载药蛋白水凝胶及其制备方法与应用，属于生物医学高分子材料领域；在本发明中，通过巯基明胶中所含的二硫键与Au⁺的配位结合作用，形成基于配体‑金属配位键的交联点，进而制备出负载KGN药物的可注射自愈合的载药蛋白水凝胶；所述可注射自愈合的载药蛋白水凝胶具有很好的力学性能和优异的自愈合以及可注射性能，在软骨修复中有着很好的应用。

技术领域

本发明属于生物医学高分子材料领域，具体涉及一种可注射自愈合的载药蛋白水凝胶及其制备方法与应用。

背景技术

关节软骨缺损致病因素较多，创伤、骨关节炎和骨软骨病等原因造成的关节软骨损伤在临床上很常见，在人群中具有较高的发病率与患病率。由于缺乏血管和淋巴分布，关节软骨一旦受损，其自身修复能力十分有限。关节软骨修复一直是医学临床一大难题，目前已有研究表明Kartogenin(KGN，分子式C₂₀H₁₅NO₃)能够有效促进骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化，从而达到软骨修复的功效，但所研究的水凝胶制备工艺复杂，耗时较长，而KGN在人体内极易突然的释放和丧失，大部分水凝胶中所负载的KGN含量较低，在临床手术中需要多次注射，极大的增加了术后感染的风险。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种可注射自愈合的载药蛋白水凝胶及其制备方法与应用。在本发明中，通过巯基明胶中所含的二硫键与Au⁺的配位结合作用，形成基于配体-金属配位键的交联点，进而制备出负载KGN药物的可注射自愈合的载药蛋白水凝胶；所述可注射自愈合的载药蛋白水凝胶具有很好的力学性能和优异的自愈合以及可注射性能，在软骨修复中有着很好的应用。

本发明中首先提供了一种可注射自愈合的载药蛋白水凝胶，所述载药蛋白水凝胶基于巯基明胶的二硫键与Au⁺形成配体-金属配位键交联点并负载KGN形成；所述载药蛋白水凝胶为多孔三维网状结构，其在受到外界压力而发生水凝胶断裂后，二硫键与Au⁺迅速交联自行愈合。

本发明中还提供了上述可注射自愈合的载药蛋白水凝胶的制备方法，具体包括如下步骤：

将明胶溶于PBS-EDTA-2Na溶液中，加入2-亚氨基硫烷盐酸盐Traut’s Reagent，磁力搅拌，然后去离子水透析，冻干得到巯基明胶产物；将巯基明胶产物溶于PBS中，然后加入单（6-巯基-6-去氧）倍他环糊精（S-β-CD）溶液以及KGN溶液，混匀后热水浴静置反应，然后加入HAuCl₄水溶液混合均匀，得到所述可注射自愈合的载药蛋白水凝胶。

进一步的，所述PBS-EDTA-2Na溶液的制备方法为：将PBS粉末与EDTA-2Na粉末混合在去离子水中溶解，调节pH值至8.0，得到所述PBS-EDTA-2Na溶液。

进一步的， 所述的PBS、EDTA-2Na以及去离子水的用量关系为590~610mg：90~100mg：48~52mL。

进一步的，所述PBS-EDTA-2Na溶液、明胶和Traut’s Reagent的用量关系为35~50mL：990~1100mg：30~34mg。

进一步的，S-β-CD溶液通过将S-β-CD溶于10mM pH7.2的PBS水溶液配制而成，所述S-β-CD和PBS水溶液用量比为9~11mg：70~80μL。

进一步的，KGN溶液通过将KGN溶于DMSO配制而成，所述KGN与DMSO的用量比为1~3mg：9~10μL。

进一步的，所述静置反应的条件为：45~55℃下热水浴0.5~1h。

进一步的，所述HAuCl₄水溶液中HAuCl₄与去离子水的用量关系为1.4mg：100~120μL。