CN102600476B - 一种载药角蛋白膜的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种载药角蛋白膜的制备方法及其应用，利用谷氨酰胺转氨酶催化交联的羊毛角蛋白成膜，提高了角蛋白膜的抗拉强度和水溶稳定性；经交联的角蛋白膜可作为药物载体，延缓药物的释放速率可降低20％，具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种载药角蛋白膜的制备方法及其应用，尤其是一种具有缓释功能的角蛋白膜的制备方法及其应用。
背景技术
近年来，在生物医用高分子材料研究领域中，药物控制释放高分子载体的开发与研究已成为该领域的研究热点之一，同时它也是生物医学工程发展的一个新领域。药物控释的特点是通过对药物医疗剂量的有效控制，降低其毒副作用，减少人体抗药性，提高药物的稳定性和有效利用率。药物控制释放高分子载体可对新型药物剂型包括靶向给药剂型的研制，特别在毒性大，对人体副作用强的抗癌药物剂型的开发与研制中发挥着重要的作用。因此对高分子药物控制释放材料的研究，无论从药物学理论或实际医疗中都具有十分重要的意义。
利用天然生物材料来开发新型材料是今年来人们十分关注的研究课题。这些新型材料具有可降解、环境友好的特点，并且具有一定的功能性，在生物、医疗、食品、农业、环保等领域有着广泛的应用前景。以羊毛角蛋白制备的膜材料具有良好的生物相容性和生物可降解性，是开发新型医用药物控制释放高分子材料的理想选择。然而以单一角蛋白制备的膜材料具有脆性大、机械强度不够等缺点，阻碍了其在各方面的应用，通常需要使用交联剂(如甲醛、环氧树脂)来改善其机械性能，但由于化学交联剂的毒副作用，以及化学反应中往往存在能耗高，污染大等问题，使这种传统的改性方法越来越受到限制。同时以角蛋白制备的膜作为药物载体，制备的膜剂药物载药量大，但药物的释放速度过快。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种以羊毛角蛋白为原料制备具有一定力学性能及很好缓释作用的载药角蛋白膜的方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种对环境和人体无害的酶作为交联剂来制备载药角蛋白膜的方法，本发明的技术方案：
(1)羊毛用4∶1三氯甲烷和甲醇混合液进行脱脂；
(2)将脱脂后的羊毛溶解在0.4-0.6mol/L亚硫酸氢钠、7-9mol/L尿素和0.05-0.15mol/L十二烷基硫酸钠混合液中，溶解温度为50-70℃，溶解时间为4-7小时，pH值保持在6-7之间，所得溶液在蒸馏水中透析3天，制得角蛋白的水溶液，浓缩浓度(w/v)至4-10％；
(3)将角蛋白溶液与增塑剂甘油按重量比为0.5-2％，加入DTT含量为0-20mmol/L，用NaOH调节pH值为7-8.5，每克角蛋白加入5-40U谷氨酰胺转氨酶，搅拌均匀，并在30-55℃条件下保温3～24h，再加入1％～3％的药物，于室温下搅拌30min-1h，脱气后倒在衬有聚乙烯薄膜的玻璃板上，在室温下自然干燥24-30h，揭膜，即得到载药角蛋白膜。
本发明所述方法制备的载药蛋白膜可广泛应用于药物缓释领域，属于本发明要求保护的内容。
本发明以羊毛为主要原料，溶解成角蛋白溶液后，采用谷氨酰胺转氨酶进行交联，得到一种性能优良的载药角蛋白膜。首次采用谷氨酰胺转氨酶为交联剂，对羊毛角蛋白进行交联成膜，大大提高抗拉强度，得到性能优良的角蛋白膜，采用本发明提供的方法制备的角蛋白膜作为药物载体，可以控制药物的释放速度，此外，本发明大大提高了蛋白质的应用范围，为解决环境污染提供了一条有效新途径，具有广阔的应用前景。
说明书附图
图1载药蛋白膜的缓释效率
具体实施方法
双氯芬酸钠是一种消炎镇痛药，具有显著的抗风湿、消炎、镇痛及解热作用。本发明以双氯芬酸钠为药物模型分子，考察了角蛋白膜的载药性能。
实施例1载药角蛋白膜的制备方法
羊毛织物经水洗干燥后，用4∶1三氯甲烷和甲醇混合液进行脱脂，脱脂后的羊毛溶解在0.4mol/L亚硫酸氢钠、7mol/L尿素和0.15mol/L十二烷基硫酸钠混合液中，溶解温度为70℃，溶解时间为4小时，pH值保持在6-7之间，所得溶液在蒸馏水中透析2天，制得角蛋白的水溶液，浓缩浓度(w/v)至10％；将角蛋白溶液与增塑剂甘油按重量比为1.5％，加入DTT含量为10mmol/L，用NaOH调节pH值为7.5，加入1％的药物，每克角蛋白加入30U谷氨酰胺转氨酶，搅拌均匀，并在37℃条件下保温8h，脱气后倒在衬有聚乙烯薄膜的玻璃板上，在室温下自然干燥24h，揭膜，即得到载药角蛋白膜。
实施例2载药角蛋白膜的制备方法
羊毛织物经水洗干燥后，用4∶1三氯甲烷和甲醇混合液进行脱脂，脱脂后的羊毛溶解在0.6mol/L亚硫酸氢钠、9mol/L尿素和0.05mol/L十二烷基硫酸钠混合液中，溶解温度为50℃，溶解时间为7小时，pH值保持在6-7之间，所得溶液在蒸馏水中透析2天，制得角蛋白的水溶液，浓缩浓度(w/v)至4％；将角蛋白溶液与增塑剂甘油按重量比为0.5％，加入DTT含量为20mmol/L，用NaOH调节pH值为7，加入2％的药物，每克角蛋白加入30U谷氨酰胺转氨酶，搅拌均匀，并在37℃条件下保温14h，脱气后倒在衬有聚乙烯薄膜的玻璃板上，在室温下自然干燥24h，揭膜，即得到载药角蛋白膜。
实施例3载药角蛋白膜的制备方法
羊毛织物经水洗干燥后，用4∶1三氯甲烷和甲醇混合液进行脱脂，脱脂后的羊毛溶解在0.6mol/L亚硫酸氢钠、8mol/L尿素和0.06mol/L十二烷基硫酸钠混合液中，溶解温度为65℃，溶解时间为5小时，pH值保持在6-7之间，所得溶液在蒸馏水中透析3天，制得角蛋白的水溶液，浓缩浓度(w/v)至6％；将角蛋白溶液与增塑剂甘油按重量比为1.5％，用NaOH调节pH值为8.5，加入3％的药物，每克角蛋白加入30U谷氨酰胺转氨酶，搅拌均匀，并在55℃条件下保温3h，脱气后倒在衬有聚乙烯薄膜的玻璃板上，在室温下自然干燥24h，揭膜，即得到载药角蛋白膜。
实施例4载药角蛋白膜的应用
将实施例1制备的载药膜和对照膜(未使用交联剂)在人工肠液中以1∶100的浴比，37℃进行药物缓释。本发明制备的载药膜比对照膜的释放量低20％左右(图1)。
将实施例2制备的载药膜和对照膜(未使用交联剂)在人工肠液中以1∶100的浴比，37℃进行药物缓释。本发明制备的载药膜比对照膜的释放量低15％左右。
将实施例3制备的载药膜和对照膜(未使用交联剂)在人工肠液中以1∶100的浴比，37℃进行药物缓释。本发明制备的载药膜比对照膜的释放量低17％左右。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (6)
1.一种载药角蛋白膜在制备缓释药物中的应用，其特征在于，所述载药角蛋白膜的制备方法为以羊毛为原始原料，将脱脂后的羊毛溶解在0.4-0.6mol/L亚硫酸氢钠、7-9mol/L尿素和0.05-0.15mol/L十二烷基硫酸钠混合液中，溶解温度为50-70℃，时间为4-7小时，pH值保持在6-7之间，所得溶液在蒸馏水中透析后，制得角蛋白的水溶液，浓缩浓度（w/v）至4-10%；将角蛋白溶液与增塑剂甘油及DTT混合，用NaOH调节pH值为7-8.5，每克角蛋白中加入5-40U谷氨酰胺转氨酶，再加入1%～3%的药物，搅拌均匀，并在30-55℃条件下保温3-24h，脱气后倒在衬有聚乙烯薄膜的玻璃板上，在室温下自然干燥24-30h，揭膜得到载药角蛋白膜。
2.权利要求1所述的应用，其特征在于具体应用方法为：将载药角蛋白膜在人工肠液中以1：100的浴比，37℃进行药物缓释。
3.权利要求1所述的应用，其特征在于所述甘油浓度为按重量比为0.5-2%，DTT浓度为10mmol/L或20mmol/L。
4.权利要求3所述的应用，其特征在于所述甘油浓度按重量比为1.5%，DTT浓度为10mmol/L。
5.权利要求1、3、4任一所述的应用，其特征在于所述谷氨酰胺转氨酶为任何一种微生物或组织来源的酶,用量为30U每克角蛋白。
6.权利要求1、3、4任一所述的应用，其特征在于所述羊毛溶解温度优选为65℃，时间为5小时。
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