[发明专利]一种远程可控药物释放的结冷胶复合载药微球及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种远程可控药物释放的结冷胶复合载药微球及其制备方法和应用，结冷胶复合载药微球通过以下方法制备：利用N‑异丙基丙烯酰胺水凝胶前聚体溶液负复制光子晶体微球模板得到N‑异丙基丙烯酰胺反蛋白石结构微球，再通过结冷胶与药物的预凝胶溶液二次灌胶实现药物的装载和包封。本发明使用天然结冷胶装载药物和生长因子，能够有效防止药物及生长因子变性，使其长时间保持活力，缓慢释放，且可以实现远程智能给药和药物释放监控。本发明的制备方法简单易行、成本低廉，制得的结冷胶复合载药微球在药物递送领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于生物材料领域，具体涉及一种远程可控药物释放的结冷胶复合载药微球及其制备方法和应用。

背景技术

创面常见于日常生活及外科手术中，若不及时治疗则容易引发感染，危害身心健康，创面修复是一个全世界医学领域关注的焦点问题。常用的创面修复方法是用药物干预伤口愈合，常见的药物递送方式有纱布敷药、口服、静脉注射和局部敷药等，微球是局部药物递送的方法之一。微球无需注射即可装载足量药物于创面处，储存药物并维持血液中药物的浓度，实现药物缓释，提高药物吸收率。此法解决了传统药物递送方法中的药物作用时间短、毒副作用大、创面透气性差的问题，在使用灵活、治疗功效、透气性、安全性方面具有独特优势，是一种值得期待的药物递送方式。传统的微球构造比较简单，功能较为单一，缺乏对结构的精细设计，无法保证载药量，性能不够理想，难以观察药物释放量，无法实现智能给药且传统的微球通常由人工合成的材料装载药物，所得微球的生物相容性较差并可能导致所装载药物及生长因子失活，其应用范围受到限制。

N-异丙基丙烯酰胺水凝胶是一种具有温度敏感性的水凝胶，其最低临界溶解温度（LCST）与人体温度相近，可以自动感知发热、感染时人体的温度变化，产生智能化相变。当身体温度高于水凝胶体积相变温度时，水凝胶收缩，人体温度正常时水凝胶恢复原状，通过N-异丙基丙烯酰胺水凝胶可逆的溶胀-收缩过程可以控制药物定时定点释放，实现智能给药。采用N-异丙基丙烯酰胺水凝胶前聚体溶液负复制光子晶体微球模板制得的N-异丙基丙烯酰胺反蛋白石结构微球在药物释放的过程中反射光谱发生变化，可以实时监测药物释放量。

结冷胶是一种来源于少动鞘氨醇单胞菌的新型微生物天然多糖, 由葡萄糖、葡萄糖醛酸和鼠李糖按2:1:1的比例，四种单糖为重复结构单元组成，具有良好的稳定性，耐酸解、耐高温、热可逆，具有优异的抵抗微生物和酶的作用。在90℃左右溶于水中，含有二价阳离子且温度降低时形成透明坚实的凝胶。结冷胶凝胶用量较小，通常为琼脂和卡拉胶用量的1/3-1/2；作为一种微生物凝胶，结冷胶生产周期短且不受地理环境条件的限制，因与其他凝胶相比具有凝胶性能优越、使用量低、纯天然、便于快速生产等显著优势，在短时间内广泛应用于食品工业。

因此，在本发明中，结合以上两种水凝胶的优势，设计了一种远程可控药物释放的结冷胶复合载药微球，结冷胶的稳定性、透明度、抗微生物特性和适当的机械强度及弹性都可以和N-异丙基丙烯酰胺反蛋白石结构微球很好的结合，解决了传统微球结构简单、生物相容性较差、药物易失活、无法智能给药、难以感知药物释放量、药物释放率低的缺点。虽然壳聚糖与结冷胶相比同样具有抗菌特性，但壳聚糖交联后机械强度过大无法搭载在N-异丙基丙烯酰胺反蛋白石结构微球中以实现智能缓释的效果。结冷胶复合载药微球生物相容性好，释放效率高，可以很好的实现药物定时定点释放，并检测药物释放量，对于创面修复的药物缓释具有重要意义。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种远程可控药物释放的结冷胶复合载药微球。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案制备一种远程可控药物释放的结冷胶复合载药微球：

S1、将单分散胶体粒子溶液与甲基硅油分别注入微流控装置的内相及外相，胶体粒子溶液经外相剪切后形成单分散液滴，收集入油相容器，加热固化，清洗、煅烧后制得光子晶体微球模板；