CN113648458A - 一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的phbv-丝素缓控释膜的制备方法及应用 - Google Patents

一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的phbv-丝素缓控释膜的制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV‑丝素缓控释膜的制备方法及应用，涉及医药领域。该含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV‑丝素缓控释膜的制备方法，包括以下制备步骤：S1.提取丝素，并对丝素进行后处理、S2.制备复合纳米颗粒/PHBV&丝素缓控膜：称取PHBV和丝素粉末溶解到HF I P溶液中，再称取载药纳米颗粒RSG/Pd@Z I F‑8溶于HF I P中，将含有纳米颗粒的HF I P溶液加入上述PHBV&丝素‑HF I P溶液中，S3.有机溶剂去除。本发明优化了抗纤维化缓控释膜的性能使其兼顾优良力学性能和生物相容性，此膜相比较纯PHBV缓释膜由于其生物相容性更好具有更广的抗纤维化适应疾病不局限于青光眼术后抗滤过通道瘢痕化，适合推广应用。

Description

一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜的制 备方法及应用
技术领域
本发明涉及医药技术领域，具体为一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜的制备方法及应用。
背景技术
纤维化(fibrosis)是许多慢性免疫性疾病和慢性炎症疾病的最终常见病理结果。纤维化可影响任何器官，在工业化国家，45％的死亡是由纤维化引起的。各个器官组织都有常见的纤维化疾病例如：心脏纤维化、肝纤维化、肺纤维化、关节纤维化以及皮肤纤维化等等。随着我国工业化的进程，因纤维化引起的医疗保健支出将进一步增长。本项目组此前研究发现罗格列酮可控制滤过通道瘢痕化(纤维化)并且研制了一种含罗格列酮载药纳米颗粒的PHBV缓释膜用于滤过道的长期抗瘢痕化(纤维化)。但是由于PHBV有限的生物相容性以及其相对较差的亲水性,该缓控释膜对于不同器官组织的适用性较差。因此，研发一种生物相容性更好具有更普遍的器官、组织适用性的含抗纤维化纳米颗粒缓控释膜具有较为重要的临床意义。
罗格列酮(Rosiglitazone,RSG)是一类PPARγ激动剂，在不同的器官系统中均有抑制炎症以及抗纤维化的作用。本项目组十年来，在国家自然科学基金(项目编号：81170843，81670859，81970801)资助下验证了其对于眼Tenon’s囊成纤维细胞的抗纤维化作用、进一步探讨了其抗纤维的可能机制，并成功研制了一款罗格列酮/PHBV缓释膜已在《Drug Delivery》上报道。
Pd@ZIF-8:ZIF-8为一款经典的有机金属骨架(Metal organic framework)，其由硝酸锌和2－甲基咪唑合成，具有易合成，稳定性高等特点，已被开发大量用于载药纳米颗粒；Pd是一类过渡元素，Pd纳米片是一类二维纳米材料，具有容易合成近红外吸收强、光热转化效率高和毒性低等特点，本项目将钯纳米片掺杂进入ZIF-8中将Pd@ZID-8整体作为药物载体，可以实现在808nm激光照射下，药物载体的裂解并且释放药物从而达到控释药物的效果。
PHBV-丝素：聚羟基丁酸戊酸酯,是一种细菌在极端环境下产生的高分子材料,具有良好的力学强度和可纺性，但由于其疏水特性，导致其有限的生物相容性。丝素：是从蚕茧中提取的一类天然材料，具有优良的生物相容性，现在丝素后处理技术可将丝素蛋白上的蛋白质β-折叠结构破坏，使其亲水性大大增加，生物相容性进一步增加。但丝素的力学性能以及可纺性不及PHBV，本发明借鉴专利(CN102102278A)将PHBV-丝素混合纺丝作为呈递载药纳米颗粒的基材更适应各种器官组织。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜的制备方法及应用，解决了PHBV有限的生物相容性以及其相对较差的亲水性，并且在应用中适用性不理想的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜的制备方法，包括以下制备步骤：
S1.提取丝素，并对丝素进行后处理；
S2.制备复合纳米颗粒/PHBV&丝素缓控膜；
S3.有机溶剂去除。
优选的，所述S1中的提出丝素与后处理具体方法为：
步骤一.将天然蚕茧表面清洁后剪成碎片，加入NaCO3溶液中；
步骤二.加热煮沸30分钟，弃置NaCO3液体并用去离子水清洗丝素纤维；
步骤三.重复步骤二2-3遍，即得到丝素纤维；
步骤四.对丝素纤维后处理，将丝素加入9.2-9.4(优选9.3M)的LiBr溶液中得20％-30％(w/v％)，优选25％的丝素-LiBr溶液,水浴加热处理,待丝素纤维完全溶解后,利用去离子水透析并除杂，再经冷冻干燥后获得丝素。
优选的，所述步骤一中NaCO3溶液为0.01-0.03M(优选0.02M)的NaCO3溶液。
优选的，所述步骤四中水浴加热处理为：60℃水浴加热4小时，所述步骤四中去离子水透析并除杂方法为：将溶解后丝素纤维混合溶液装入透析袋中，于去离子水中透析2-3天,每隔8小时更换去离子水，透析完成后的溶液离心去除杂质。
优选的，所述S2中制备复合纳米颗粒/PHBV&丝素缓控膜具体方法为：
步骤一.称取PHBV和丝素粉末溶解到HFIP溶液中，50℃下磁力搅拌20-30min至无色透明，配置成PHBV&丝素-HFIP溶液备用；
步骤二.再称取载药纳米颗粒RSG/Pd@ZIF-8溶于HFIP中，将含有纳米颗粒的HFIP溶液加入上述PHBV&丝素-HFIP溶液中，50℃下磁力搅拌10min得蓝灰色的终纺丝液；
步骤三.静电纺丝加工得复合纳米载药颗粒/PHBV&丝素缓控释膜。
优选的，所述步骤一中称取PHBV和丝素粉末质量比为(1：9)-(9：1)。
优选的，所述步骤一中配置成PHBV&丝素-HFIP的溶液浓度为55-56mg/ml，(优选55.6mg/ml)。
优选的，所述步骤三中静电纺丝具体加工方法为：将终纺丝液移入到玻璃注射器中，固定到注射泵卡槽内，高压电源的正极与注射器前段的磨钝的金属针头链接，负极与包有铝箔纸的铝板相连接，针头与接收器保持10-15cm距离，然后调整高压电源的电压为15KV，注射泵的推进速度为5-8ml/h，控制周围温度为20-30℃，湿度为20-40％，进行静电纺丝，最终得到复合纳米载药颗粒/PHBV&丝素缓控释膜。
优选的，所述S3中有机溶剂去除具体方法为：在纺丝结束后将铝箔纸上的复合纳米载药颗粒/PHBV&丝素缓控释膜置于室温下通风橱内干燥3天，以除去残余有机溶剂。
优选的，该纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜在组织器官中抗纤维化的应用。
(三)有益效果
本发明提供了一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜的制备方法及应用。具备以下有益效果：
1、本发明优化了抗纤维化缓控释膜的性能使其兼顾优良力学性能和生物相容性，此膜相比较纯PHBV缓释膜由于其生物相容性更好具有更广的抗纤维化适应疾病不局限于青光眼术后抗滤过通道瘢痕化，适合推广应用。
2、此膜良好的生物相容性可广泛适用于各种组织器官的抗纤维化。
附图说明
图1为本发明所提出的一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜的制备方法的流程框图；
图2为本发明所提出的一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜的纯PHBV、PHBV-丝素、含载药纳米颗粒PHBV膜、以及含载药纳米颗粒PHBV-丝素膜的扫描电镜(SEM)图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1所示，本发明实施例提供一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜的制备方法，包括以下制备步骤：
S1.提取丝素，并对丝素进行后处理：将天然蚕茧表面清洁后剪成碎片，加入0.02M的NaCO3溶液中；A.加热煮沸30分钟；B.弃置NaCO3液体并用去离子水清洗丝素纤维；
重复A、B步骤3遍，即得到丝素纤维；
对丝素纤维后处理，将丝素加入9.3M的LiBr溶液中得25％(w/v％)的丝素-LiBr溶液,60℃水浴加热4小时，待丝素纤维完全溶解后将混合溶液装入透析袋中，于去离子水中透析3天,每隔8小时更换去离子水，透析完成后的溶液离心去除杂质，再经冷冻干燥后获得丝素。
S2.制备复合纳米颗粒/PHBV&丝素缓控膜：称取PHBV和丝素粉末质量比为(1：9)溶解到HFIP溶液中，50℃下磁力搅拌20min至无色透明，配置成PHBV&丝素-HFIP55.6mg/ml的溶液备用；
再称取载药纳米颗粒RSG/Pd@ZIF-8溶于HFIP中，将含有纳米颗粒的HFIP溶液加入上述PHBV&丝素-HFIP溶液中，50℃下磁力搅拌10min得蓝灰色的终纺丝液；
静电纺丝加工得复合纳米载药颗粒/PHBV&丝素缓控释膜：将终纺丝液移入到玻璃注射器中，固定到注射泵卡槽内，高压电源的正极与注射器前段的磨钝的金属针头链接，负极与包有铝箔纸的铝板相连接，针头与接收器保持10cm距离，然后调整高压电源的电压为15KV，注射泵的推进速度为5ml/h，控制周围温度为30℃，湿度为40％，进行静电纺丝，最终得到复合纳米载药颗粒/PHBV&丝素缓控释膜。
S3.有机溶剂去除：在纺丝结束后将铝箔纸上的复合纳米载药颗粒/PHBV&丝素缓控释膜置于室温下通风橱内干燥3天，以除去残余有机溶剂。
该纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜在组织器官中抗纤维化的应用。
实施例二：
如图1所示，本发明实施例提供一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜的制备方法，包括以下制备步骤：
S1.提取丝素，并对丝素进行后处理：将天然蚕茧表面清洁后剪成碎片，加入0.02M的NaCO3溶液中；A.加热煮沸30分钟；B.弃置NaCO3液体并用去离子水清洗丝素纤维；
重复A、B步骤3遍，即得到丝素纤维；
对丝素纤维后处理，将丝素加入9.3M的LiBr溶液中得25％(w/v％)的丝素-LiBr溶液,60℃水浴加热4小时，待丝素纤维完全溶解后将混合溶液装入透析袋中，于去离子水中透析3天,每隔8小时更换去离子水，透析完成后的溶液离心去除杂质，再经冷冻干燥后获得丝素。
S2.制备复合纳米颗粒/PHBV&丝素缓控膜：称取PHBV和丝素粉末质量比为(9:1)溶解到HFIP溶液中，50℃下磁力搅拌20min至无色透明，配置成PHBV&丝素-HFIP55.6mg/ml的溶液备用；
再称取载药纳米颗粒RSG/Pd@ZIF-8溶于HFIP中，将含有纳米颗粒的HFIP溶液加入上述PHBV&丝素-HFIP溶液中，50℃下磁力搅拌10min得蓝灰色的终纺丝液；
静电纺丝加工得复合纳米载药颗粒/PHBV&丝素缓控释膜：将终纺丝液移入到玻璃注射器中，固定到注射泵卡槽内，高压电源的正极与注射器前段的磨钝的金属针头链接，负极与包有铝箔纸的铝板相连接，针头与接收器保持10cm距离，然后调整高压电源的电压为15KV，注射泵的推进速度为5ml/h，控制周围温度为30℃，湿度为40％，进行静电纺丝，最终得到复合纳米载药颗粒/PHBV&丝素缓控释膜。
S3.有机溶剂去除：在纺丝结束后将铝箔纸上的复合纳米载药颗粒/PHBV&丝素缓控释膜置于室温下通风橱内干燥3天，以除去残余有机溶剂。
该纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜在组织器官中抗纤维化的应用。
实验例：
将本发明所提出的含载药纳米颗粒PHBV-丝素膜与纯PHBV、PHBV-丝素、含载药纳米颗粒PHBV膜利用扫描电镜观察，观察结果(见图2)；
最终发现本发明所提出的含载药纳米颗粒PHBV-丝素膜性能明显优于纯PHBV、PHBV-丝素、含载药纳米颗粒PHBV膜。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
S1.提取丝素，并对丝素进行后处理；
S2.制备复合纳米颗粒/PHBV&丝素缓控膜；
S3.有机溶剂去除。
2.根据权利要求1所述的一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜的制备方法，其特征在于：所述S1中的提出丝素与后处理具体方法为：
步骤一.将天然蚕茧表面清洁后剪成碎片，加入NaCO3溶液中；
步骤二.加热煮沸30分钟，弃置NaCO3液体并用去离子水清洗丝素纤维；
步骤三.重复步骤二2-3遍，即得到丝素纤维；
步骤四.对丝素纤维后处理，将丝素加入9.2-9.4M的LiBr溶液中得20％-30％(w/v％)的丝素-LiBr溶液,水浴加热处理,待丝素纤维完全溶解后,利用去离子水透析并除杂，再经冷冻干燥后获得丝素。
3.根据权利要求2所述的一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜的制备方法，其特征在于：所述步骤一中NaCO3溶液为0.01-0.03M的NaCO3溶液。
4.根据权利要求2所述的一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜的制备方法，其特征在于：所述步骤四中水浴加热处理为：60℃水浴加热4小时，所述步骤四中去离子水透析并除杂方法为：将溶解后丝素纤维混合溶液装入透析袋中，于去离子水中透析2-3天,每隔8小时更换去离子水，透析完成后的溶液离心去除杂质。
5.根据权利要求1所述的一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜的制备方法，其特征在于：所述S2中制备复合纳米颗粒/PHBV&丝素缓控膜具体方法为：
步骤一.称取PHBV和丝素粉末溶解到HFIP溶液中，50℃下磁力搅拌20-30min至无色透明，配置成PHBV&丝素-HFIP溶液备用；
步骤二.再称取载药纳米颗粒RSG/Pd@ZIF-8溶于HFIP中，将含有纳米颗粒的HFIP溶液加入上述PHBV&丝素-HFIP溶液中，50℃下磁力搅拌10min得蓝灰色的终纺丝液；
步骤三.静电纺丝加工得复合纳米载药颗粒/PHBV&丝素缓控释膜。
6.根据权利要求5所述的一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜的制备方法，其特征在于：所述步骤一中称取PHBV和丝素粉末质量比为(1：9)-(9：1)。
7.根据权利要求5所述的一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜的制备方法，其特征在于：所述步骤一中配置成PHBV&丝素-HFIP的溶液浓度为55-56mg/ml。
8.根据权利要求5所述的一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜的制备方法，其特征在于：所述步骤三中静电纺丝具体加工方法为：将终纺丝液移入到玻璃注射器中，固定到注射泵卡槽内，高压电源的正极与注射器前段的磨钝的金属针头链接，负极与包有铝箔纸的铝板相连接，针头与接收器保持10-15cm距离，然后调整高压电源的电压为15KV，注射泵的推进速度为5-8ml/h，控制周围温度为20-30℃，湿度为20-40％，进行静电纺丝，最终得到复合纳米载药颗粒/PHBV&丝素缓控释膜。
9.根据权利要求1所述的一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜的制备方法，其特征在于：所述S3中有机溶剂去除具体方法为：在纺丝结束后将铝箔纸上的复合纳米载药颗粒/PHBV&丝素缓控释膜置于室温下通风橱内干燥3天，以除去残余有机溶剂。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种含有抗纤维化作用纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜的制备方法，其特征在于：该纳米颗粒的PHBV-丝素缓控释膜在组织器官中抗纤维化的应用。
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