CN114225028A - 一种磁性可降解血液凝胶及其制备方法、应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁性可降解血液凝胶及其制备方法、应用。其中，所述磁性可降解血液凝胶包括：由固化后的哺乳动物血液形成的基料，均匀分散在所述基料中的药物和磁性颗粒。通过在血液凝胶中添加具有磁性的颗粒，可以通过三维磁场控制其在体内运动到病灶处，从而实现靶向送药。同时将药物溶解在其内部，到达病灶处后可以通过磁热、红外光、血栓溶解药物等方式使磁性可降解血液凝胶溶解并释放出药物。在本实施例中，由血栓作为主体材料制得的磁性可降解血液凝胶十分柔软，对体内的腔道不会造成机械损伤；且磁性可降解血液凝胶可以取材于宿主，故减少了免疫排斥反应。

Description

一种磁性可降解血液凝胶及其制备方法、应用
技术领域
本发明涉及功能材料技术领域，尤其涉及一种磁性可降解血液凝胶及其制备方法、应用。
背景技术
传统消化道疾病治疗一般通过口服药物进行治疗。药物由于扩散作用及体液的稀释作用，不能针对某特定病灶进行药物的释放。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种磁性可降解血液凝胶及其制备方法与应用，旨在解决现有技术在治疗消化道疾病时，口服药物不能针对特定病灶进行药物释放的问题。
本发明的技术方案如下：
一种磁性可降解血液凝胶，其中，包括：基料、磁性颗粒以及药物；所述磁性颗粒和药物分散在所述基料中；所述基料为固化后的哺乳动物血液。
可选地，所述的磁性可降解血液凝胶，其中，所述磁性颗粒为四氧化三铁、羰基铁和汝铁硼中的一种或多种。
可选地，所述的磁性可降解血液凝胶，其中，所述磁性颗粒的粒径为0.1-5μm。
可选地，所述的磁性可降解血液凝胶，其中，所述哺乳动物血液为人血、羊血或猪血，所述哺乳动物血液中含有抗凝剂，所述抗凝剂可以是浓度为1％的肝素钠。
一种如上述所述的磁性可降解血液凝胶的制备方法，其中，包括：
将磁性颗粒和药物与哺乳动物血液相混合，得到第一混合物；
将氯化钙溶液加入到所述第一混合物中，得到第二混合物；
将所述第二混合物固化，得到磁性可降解血液凝胶。
可选地，所述的制备方法，其中，所述将所述第二混合物固化得到磁性可降解血液凝胶的步骤，具体包括：
将所述第二混合物注入到管道中进行固化处理，固化处理后从所述管道中取出，得到条形磁性可降解血液凝胶。
可选地，所述的制备方法，其中，所述条形磁性可降解血液凝胶机器人的直径为0.3mm-5mm，长度为1mm-100mm。
可选地，所述的制备方法，其中，所述氯化钙溶液的浓度为0.01mol/L-1mol/L。
可选地，所述的制备方法，其中，所述将所述第二混合物固化得到磁性可降解血液凝胶的步骤之后还包括：
将所述磁性可降解血液凝胶放置在生理盐水(0.9％氯化钠溶液)中，置于3℃-5℃的温度下保存。
一种磁性可降解血液凝胶的应用，其中，将上述所述的磁性可降解血液凝胶用于药物靶向递送或治疗消化道疾病。
有益效果：本发明所制备的磁性可降解血液凝胶具有成本低，柔软，对腔道无机械损伤，无侵入性，可变形性强，可以通过狭小空间且不会产生免疫排斥反应，能够针对特定病灶进行药物释放等优点。
附图说明
图1为本发明制得的磁性可降解血液凝胶的实物图；
图2为磁性可降解血液凝胶内部结构示意图；
图3为磁性可降解血液凝胶在SEM电镜下的结构示意图；
图4为本发明提供的一种磁性可降解血液凝胶的制备方法较佳实施例的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种磁性可降解血液凝胶及其制备方法与应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1至图3，如图所示，所述磁性可降解血液凝胶包括：基料、磁性颗粒以及药物；所述磁性颗粒和药物分散在所述基料中；所述基料为固化后的哺乳动物血液。
具体来讲，体内作为一种复杂的环境，如何对消化道内病灶进行靶向送药以及定点释放仍然是该领域研究的难点。由于本实施例制备的磁性可降解血液凝胶含有磁性颗粒，其可以通过三维磁场控制磁性可降解血液凝胶在体内运动到病灶处，从而实现靶向送药。本实施例制备的磁性可降解血液凝胶同时将药物溶解在其内部，到达病灶处后可以通过磁热、红外光、血栓溶解药物等方式使磁性可降解血液凝胶溶解并释放出药物。在本实施例中，由血栓作为主体材料制得的磁性可降解血液凝胶十分柔软，对体内的腔道不会造成机械损伤；且磁性可降解血液凝胶可以取材于体内，故减少了免疫排斥反应。
在本实施例中，磁性可降解血液凝胶由于具有柔软的性能，可以随意变形，当其呈现条状蠕动前进时能够通过狭小的空间；当其盘旋卷曲后可以在开阔的地方以较快速度运动；所以能够直接到达病灶，将药物负载到病灶部位进行释放，提高了药物的疗效；该磁性可降解血液凝胶可以由被检查者的血液制备，避免了免疫排斥反应，使用起来更为安全；由于磁性可降解血液凝胶不具有侵入性，对于消化道内壁较为脆弱的重病患者、老年和幼年患者来说，更为安全和舒适，避免了不必要的医疗疼痛。
进一步地，所述磁性可降解血液凝胶的基料可以取自宿主本体，由于基料取自宿主主体，从而降低材料再进入宿主体内后潜在的毒副作用。
基于相同的发明构思，本发明还提供一种磁性可降解血液凝胶的制备方法，如图4所示，所述方法包括如下步骤：
S10、将磁性颗粒和药物与哺乳动物血液相混合，得到第一混合物。
具体来说，所述磁性颗粒包括但不限于四氧化三铁、羰基铁和汝铁硼，所述磁性颗粒可以是相同种类的，如均为四氧化三铁，当然也可以是几种磁性颗粒相混合的，如可以是羰基铁和铷铁硼的混合物或四氧化三铁、羰基铁和铷铁硼的混合物。其中的汝铁硼具有优异的磁性，在加入量很少的情况下也能使所制备得到的磁性可降解血液凝胶具有较高的磁性，能够更好的被三维磁场所操控。
在本实施例中，所述磁性颗粒的粒径可以是0.1μm至0.5μm，0.5μm至1.0μm，1.0μm至1.5μm，1.5μm至2.0μm，2.5μm至3.0μm，3.0μm至3.5μm，3.5μm至4.0μm，4.0μm至4.5μm，4.5μm至5.0μm，容易理解的是，所述磁性颗粒是经过灭菌处理的。所述磁性颗粒的添加量可以根据实际的使用需求进行调节，具体添加比例在此不做限定。
在本实施例中，所述药物为阿霉素、表阿霉素、吡喃阿霉素等，药物浓度为5mg/ml-20mg/ml，但不限于此。所述哺乳动物可以是人、猪、羊等，
在所述步骤S10之后包括步骤S20，将氯化钙溶液加入到所述第一混合物中，得到第二混合物。
具体来说，先将磁性颗粒、药物均匀分散在含有抗凝剂的哺乳动物的血液中，然后向其中加入一定浓度的氯化钙溶液。
示例性地，所述氯化钙溶液的浓度可以是0.01mol/L至0.03mol/L，0.03mol/L至0.05mol/L，0.05mol/L至0.07mol/L，0.01mol/L至1mol/L。需要说明的是，所述氯化钙的加入量需要根据血液中抗凝剂的种类及抗凝剂的用量进行控制。并且可以通过控制氯化钙的浓度及用量控制磁性可降解血液凝胶凝固时间。
在本实施例中，氯化钙溶液的加入步骤应该是少量多次加入，每次加入后用注射器进行抽吸。为避免磁性可降解血液凝胶凝固过快或者固化不均匀，应当采用少量多次的加入方式，并且在加入后及时抽吸使之混合均匀。
示例性地，所加入的氯化钙的量为30微升，浓度为0.05mol/L，将30微升的氯化钙分成六次添加，即每次添加5微升。在每次将氯化钙加入后，用注射器进行吸抽，通过多次反复吸抽可以将氯化钙均匀分散在哺乳动物的血液中。
在所述步骤S20之后还包括步骤S30，将所述第二混合物固化得到磁性可降解血液凝胶。
具体来说，可以将所述第二混合物注入到管道中进行固化处理，得到条形磁性可降解血液凝胶机器人；将所述条形磁性可降解血液凝胶机器人从所述管道中取出，得到所述磁性可降解血液凝胶。
示例性地，可以使用注射器将第二混合物抽吸均匀后注入毛细管或者聚四氟乙烯软管中进行固化处理，固化处理后即可得到磁性可降解血液凝胶。其中，注射器将第二混合物吸抽均匀时，应当慢吸快挤；慢吸可避免吸入过快导致吸入空气，快挤可快速将沉积在试管底部的磁性颗粒冲起使之混合均匀；注射器将第二混合物抽吸均匀时，应当置于血液的中间层，置于血液中间层可以有效避免吸入上层空气产生气泡；或者吸入过多磁性颗粒堵塞注射器管口；将第二混合物注入毛细管或者聚四氟乙烯软管中时，应当使磁性颗粒均匀存在于血液中；将第二混合物注入毛细管或者聚四氟乙烯软管中时，应当使注射器竖直放置。容易理解的是，通过吸抽可以起到混合搅拌的作用，从而可以将氯化钙均匀的分散在哺乳动物的血液中。
在本实施例中，当所述磁性可降解血液凝胶在毛细管或聚四氟乙烯软管中固化后，在将固化后的磁性可降解血液凝胶取出(挤出)时，需要保证注射器与管道密封完好，磁性可降解血液凝胶被注射器注入管道的空气柱或液体推出；被挤出的磁性可降解血液凝胶应当放置在0.9％氯化钠溶液中置于3℃-5℃的温度下保存。
在一些实施方式中，所述磁性可降解血液凝胶中，由于是将磁性可降解血液凝胶固化在诸如毛细管、聚四氟软管的管件中，所得到的磁性可降解血液凝胶为条状物(条形磁性可降解血液凝胶)。血液固化后也可以称之为血栓。
示例性地，所述条形磁性可降解血液凝胶的直径可以为0.3mm至0.5mm，0.5mm至1.0mm，1.0mm至1.5mm，1.5mm至2.0mm，2.0mm至2.5mm，2.5mm至3.0mm，3.0mm至3.5mm，3.5mm至4.0mm，4.0mm至4.5mm，4.5mm至5.0mm。条形磁性可降解血液凝胶的长度为1mm至10mm，10mm至20mm，20mm至30mm，30mm至40mm，40mm至50mm，50mm至60mm，60mm至70mm，70mm至80mm，80mm至90mm，90mm至100mm。
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种磁性可降解血液凝胶的应用，将上述所述的磁性可降解血液凝胶，或者采用上述制备方法制备得到的磁性可降解血液凝胶用于药物靶向递送或者将其用于治疗消化道疾病。需要说明的是，所述磁性可降解血液凝胶的组成以及具体的制备方法如上述所述，在此不做赘述。
下面通过具体实施例对本发明一种磁性可降解血液凝胶的制备方法做进一步的解释说明：
实施例1
将0.1g粒径为0.1μm的羰基铁磁性颗粒和0.00005g-0.0001g阿霉素药物加入到250微升含有抗凝剂的猪血中，用注射器抽吸均匀，加入20微升0.01mol/L的氯化钙溶液后混合均匀。用注射器将混合好的血液抽吸均匀后注入0.5mm的毛细管中进行固化处理，滚动毛细管保持磁性颗粒均匀，在25℃下固化10-15分钟后得到磁性可降解血液凝胶；用注射器将凝固后的条形磁性可降解血液凝胶挤出，得到直径为0.3mm-0.5mm，长度为1mm的磁性可降解血液凝胶。将磁性可降解血液凝胶静置在0.9％的氯化钠溶液中，在3℃下保存。
实施例2
将0.1g粒径为0.5μm的四氧化三铁磁性颗粒和0.00005g-0.0001g表阿霉素药物加入到250微升含有抗凝剂的羊血中，用注射器抽吸均匀，加入20微升0.03mol/L的氯化钙溶液后混合均匀。用注射器将混合好的血液抽吸均匀后注入1.5mm的毛细管中进行固化处理，滚动毛细管保持磁性颗粒均匀，在25℃下固化10-15分钟后得到磁性可降解血液凝胶；用注射器将凝固后的条形磁性可降解血液凝胶机器人挤出，得到直径为1mm，长度为10mm的磁性可降解血液凝胶。将磁性可降解血液凝胶静置在0.9％的氯化钠溶液中，在3℃下保存。
实施例3
将0.1g粒径为1μm的汝铁硼磁性颗粒和0.00005g-0.0001g吡喃阿霉素药物加入到250微升含有抗凝剂的猪血中，用注射器抽吸均匀，加入20微升0.05mol/L的氯化钙溶液后混合均匀。用注射器将混合好的血液抽吸均匀后注入0.5mm的毛细管中进行固化处理，滚动毛细管保持磁性颗粒均匀，在25℃下固化10-15分钟后得到磁性可降解血液凝胶；用注射器将凝固后的条形磁性可降解血液凝胶挤出，得到直径为0.3mm，长度为20mm的磁性可降解血液凝胶。将磁性可降解血液凝胶静置在0.9％的氯化钠溶液中，在5℃下保存。
实施例4
将0.2g粒径为1.5μm的羰基铁磁性颗粒和0.00005g-0.0001g阿霉素药物加入到250微升含有抗凝剂的猪血中，用注射器抽吸均匀，加入20微升0.03mol/L的氯化钙溶液后混合均匀。用注射器将混合好的血液抽吸均匀后注入0.6mm的聚四氟乙烯软管中进行固化处理，滚动聚四氟乙烯软管保持磁性颗粒均匀，在28℃下固化15分钟后得到磁性可降解血液凝胶；用注射器将凝固后的条形磁性可降解血液凝胶挤出，得到直径为2.5mm，长度为50mm的磁性可降解血液凝胶。将磁性可降解血液凝胶静置在0.9％的氯化钠溶液中，在4℃下保存。
实施例5
将0.15g粒径为2μm的四氧化三铁磁性颗粒和0.00005g-0.0001g阿霉素药物加入到300微升含有抗凝剂的羊血中，用注射器抽吸均匀，加入20微升0.03mol/L的氯化钙溶液后混合均匀。用注射器将混合好的血液抽吸均匀后注入1.5mm的聚四氟乙烯软管中进行固化处理，滚动聚四氟乙烯软管保持磁性颗粒均匀，在25℃下固化15分钟后得到磁性可降解血液凝胶；用注射器将凝固后的条形磁性可降解血液凝胶挤出，得到直径为5mm，长度为80mm的磁性可降解血液凝胶。将磁性可降解血液凝胶静置在0.9％的氯化钠溶液中，在5℃下保存。
实施例6
将0.1g粒径为3μm的汝铁硼磁性颗粒、0.05g粒径为1.5μm的四氧化三铁磁性颗粒和0.00005g-0.0001g吡喃阿霉素药物加入到250微升含有抗凝剂的猪血中，用注射器抽吸均匀，加入20微升0.05mol/L的氯化钙溶液后混合均匀。用注射器将混合好的血液抽吸均匀后注入0.5mm的毛细管中进行固化处理，滚动毛细管保持磁性颗粒均匀，在25℃下固化10-15分钟后得到磁性可降解血液凝胶；用注射器将凝固后的条形磁性可降解血液凝胶挤出，得到直径为0.3mm，长度为20mm的磁性可降解血液凝胶。将磁性可降解血液凝胶静置在0.9％的氯化钠溶液中，在5℃下保存。
实施例7
将0.1g粒径为3μm的汝铁硼磁性颗粒、0.05g粒径为0.1μm的羰基铁磁性颗粒和0.00005g-0.0001g吡喃阿霉素药物加入到250微升含有抗凝剂的猪血中，用注射器抽吸均匀，加入20微升0.05mol/L的氯化钙溶液后混合均匀。用注射器将混合好的血液抽吸均匀后注入0.5mm的毛细管中进行固化处理，滚动毛细管保持磁性颗粒均匀，在25℃下固化10-15分钟后得到磁性可降解血液凝胶；用注射器将凝固后的条形磁性可降解血液凝胶挤出，得到直径为0.3mm，长度为20mm的磁性可降解血液凝胶。将磁性可降解血液凝胶静置在0.9％的氯化钠溶液中，在5℃下保存。
实施例8
将0.1g粒径为5μm的四氧化三铁磁性颗粒、0.05g粒径为2.5μm的铷铁硼磁性颗粒和0.00005g-0.0001g吡喃阿霉素药物加入到250微升含有抗凝剂的猪血中，用注射器抽吸均匀，加入20微升0.05mol/L的氯化钙溶液后混合均匀。用注射器将混合好的血液抽吸均匀后注入0.5mm的毛细管中进行固化处理，滚动毛细管保持磁性颗粒均匀，在25℃下固化10-15分钟后得到磁性可降解血液凝胶；用注射器将凝固后的条形磁性可降解血液凝胶挤出，得到直径为0.3mm，长度为20mm的磁性可降解血液凝胶。将磁性可降解血液凝胶静置在0.9％的氯化钠溶液中，在5℃下保存。
实施例9
将0.05g粒径为4μm的汝铁硼磁性颗粒、0.05g的四氧化三铁磁性颗粒、0.05g粒径为2μm的羰基铁磁性颗粒和0.00005g-0.0001g吡喃阿霉素药物加入到250微升含有抗凝剂的猪血中，用注射器抽吸均匀，加入20微升0.05mol/L的氯化钙溶液后混合均匀。用注射器将混合好的血液抽吸均匀后注入0.5mm的毛细管中进行固化处理，滚动毛细管保持磁性颗粒均匀，在25℃下固化10-15分钟后得到磁性可降解血液凝胶；用注射器将凝固后的条形磁性可降解血液凝胶挤出，得到直径为0.3mm，长度为20mm的磁性可降解血液凝胶。将磁性可降解血液凝胶静置在0.9％的氯化钠溶液中，在5℃下保存。
综上所述，本发明实施例提供一种磁性可降解血液凝胶及其制备方法、应用。其中，所述磁性可降解血液凝胶包括：由固化后的哺乳动物血液形成的基料，均匀分散在所述基料中的药物和磁性颗粒。通过在磁性可降解血液凝胶中添加具有磁性的颗粒，可以通过三维磁场控制其在体内运动到病灶处，从而实现靶向送药。同时将药物溶解在其内部，到达病灶处后可以通过磁热、红外光、血栓溶解药物等方式使磁性可降解血液凝胶溶解并释放出药物。在本实施例中，由血栓作为主体材料制得的磁性可降解血液凝胶十分柔软，对体内的腔道不会造成机械损伤；且磁性可降解血液凝胶可以取材于体内，故减少了免疫排斥反应。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种磁性可降解血液凝胶，其特征在于，包括：基料、磁性颗粒以及药物；所述磁性颗粒和药物分散在所述基料中；所述基料为固化后的哺乳动物血液。
2.根据权利要求1所述的磁性可降解血液凝胶，其特征在于，所述磁性颗粒为四氧化三铁、羰基铁和汝铁硼中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的磁性可降解血液凝胶，其特征在于，所述磁性颗粒的粒径为0.1-5μm。
4.根据权利要求1所述的磁性可降解血液凝胶，其特征在于，所述哺乳动物血液为人血、猪血或羊血，所述哺乳动物血液内含有1％肝素钠抗凝剂。
5.一种权利要求1至4任一所述的磁性可降解血液凝胶的制备方法，其特征在于，包括：
将磁性颗粒和药物与哺乳动物血液相混合，得到第一混合物；
将氯化钙溶液加入到所述第一混合物中，得到第二混合物；
将所述第二混合物固化，得到磁性可降解血液凝胶。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述将所述第二混合物固化得到磁性可降解血液凝胶的步骤，具体包括：
将所述第二混合物注入到管道中进行固化处理，固化处理后从所述管道中取出，得到条形磁性可降解血液凝胶。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述条形磁性可降解血液凝胶的直径为0.3mm-5mm，长度为1mm-100mm。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述氯化钙溶液的浓度为0.01mol/L-1mol/L。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述将所述第二混合物固化得到磁性可降解血液凝胶的步骤之后还包括：
将所述磁性可降解血液凝胶放置在0.9％氯化钠溶液中，置于3℃-5℃的温度下保存。
10.一种磁性可降解血液凝胶的应用，其特征在于，将权利要求1至4任一所述的磁性可降解血液凝胶用于药物靶向递送或治疗消化道疾病。
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