本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料,尤其涉及一種可注射膠原復(fù)合水凝膠及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、可注射水凝膠是指具有一定流動性的、能夠通過注射方法應(yīng)用的一類水凝膠??勺⑸渌z對于外界刺激(溫度,ph等)可能會呈現(xiàn)出溶膠與凝膠間的相互轉(zhuǎn)變。與傳統(tǒng)的水凝膠相比,可注射水凝膠具有微創(chuàng)應(yīng)用的優(yōu)勢,它不僅擴(kuò)大了水凝膠在生物醫(yī)用領(lǐng)域的應(yīng)用范圍,包括藥物與細(xì)胞的遞送、軟組織修復(fù)、再生醫(yī)美填充等,同時也提高了患者的舒適滿意度,在一定程度上還降低了應(yīng)用成本。
2、膠原,是人體ecm的主要成分,為組織和器官提供物理支撐,具備良好的抗拉強(qiáng)度和彈性。膠原可與大量的大分子發(fā)生相互作用,如整合蛋白、飾膠蛋白、纖維連接素、肝素、金屬蛋白酶(mmps)等,從而調(diào)節(jié)組織再生。老化往往伴隨著膠原蛋白的損失、重組和斷裂。膠原蛋白的斷裂會損害其與成纖維細(xì)胞之間的相互作用,改變細(xì)胞的粘附形態(tài),降低細(xì)胞外基質(zhì)的機(jī)械性能。因此,膠原蛋白可以補(bǔ)充缺失的膠原,并維持ecm環(huán)境的健康狀態(tài)。但膠原蛋白用于填充時,其可以維持皮膚充盈狀態(tài)的時間并不長,即膠原蛋白在體內(nèi)的降解速度較快。而直接用化學(xué)交聯(lián)劑交聯(lián)后產(chǎn)生的毒性可能會在植入后加劇皮膚產(chǎn)生更多的不良反應(yīng)。
3、海藻酸鈉是從褐藻類的海帶或馬尾藻中提取碘和甘露醇之后的副產(chǎn)物,其分子由β-d-甘露糖醛酸(β-d-mannuronic,m)和α-l-古洛糖醛酸(α-l-guluronic,g)按(1→4)鍵連接而成,是一種天然多糖,具有藥物制劑輔料所需的穩(wěn)定性、溶解性、粘性和安全性。生物相容性好,且在人體內(nèi)缺少特異性降解酶,因此可在體內(nèi)長期安全存在。海藻酸鈉經(jīng)高碘酸鈉過氧化后可以制成可降解材料,用于植入或介入治療。將氧化海藻酸鈉與膠原蛋白進(jìn)行交聯(lián),可以降低膠原蛋白的降解速度。
4、聚甲基丙烯酸甲酯與聚乳酸均可以通過乳化反應(yīng)制得微球,這些微球在醫(yī)美注射領(lǐng)域已經(jīng)取得了成功的運(yùn)用。其中,聚甲基丙烯酸甲酯所制備的微球是一種不可吸收的材料,具有優(yōu)良的生物相容性、透光性和惰性。而聚乳酸所制備的微球是可逐漸降解成二氧化碳和水,注射幾個月后,聚乳酸微球會開始降解,其有效支撐時間為1~2年。將聚甲基丙烯酸甲酯與聚乳酸制備成核殼微球后,可以有效延長皮膚塑形時效,同時降低皮膚因異物出現(xiàn)的不良反應(yīng)。同時,適宜的微球載體是維持肌膚水分的關(guān)鍵,且起到即刻塑形的效果。進(jìn)而,如何實現(xiàn)即刻塑形和長效塑形,且不會帶來明顯的炎癥反應(yīng)是現(xiàn)有技術(shù)需要解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的之一在于提供一種可注射膠原復(fù)合水凝膠的制備方法,解決現(xiàn)有技術(shù)中水凝膠不能實現(xiàn)即刻塑形和長效塑形的技術(shù)問題。
2、本發(fā)明的目的之一采用如下技術(shù)方案實現(xiàn):
3、一種可注射膠原復(fù)合水凝膠的制備方法,包括以下步驟:
4、(1)以聚甲基丙烯酸甲酯溶液和/或聚乙烯醇溶液為水相、聚乳酸溶液為油相,采用膜乳化法制得聚甲基丙烯酸甲酯-聚乳酸核殼微球;
5、(2)將所述聚甲基丙烯酸甲酯-聚乳酸核殼微球加入到膠原蛋白溶液中,得到混合液;再向混合液中加入氧化海藻酸鈉,得到所述可注射膠原復(fù)合水凝膠。
6、進(jìn)一步地,步驟(1)中所述膜乳化法,包括以下步驟:將聚甲基丙烯酸甲酯溶液和聚乙烯醇溶液混合,得到水相1,將聚乙烯醇溶液作為水相2;將水相1穿過疏水膜壓入油相中,得到微球混合液;再將微球混合液穿過親水膜壓入水相2中,得到混合料;除去混合料中的聚乙烯醇,得到所述聚甲基丙烯酸甲酯-聚乳酸核殼微球。
7、進(jìn)一步地,所述疏水膜為帶孔的孔徑為20~30μm的疏水聚四氟乙烯膜,所述親水膜為帶孔的孔徑為30~40μm的親水聚四氟乙烯膜。
8、進(jìn)一步地,所述聚甲基丙烯酸甲酯溶液的濃度為5%~15wt%,聚乙烯醇溶液的濃度為1%~10wt%;所述聚乳酸溶液的濃度為5%~15wt%。
9、進(jìn)一步地,以所述可注射膠原復(fù)合水凝膠的總質(zhì)量計,聚甲基丙烯酸甲酯-聚乳酸核殼微球的質(zhì)量占總質(zhì)量10~30%,膠原蛋白與氧化海藻酸鈉的質(zhì)量之和占總質(zhì)量70~90%;
10、進(jìn)一步地,所述膠原蛋白與氧化海藻酸鈉的質(zhì)量比為4~19:1。
11、進(jìn)一步地,所述水相1或水相2中還有水包油乳化劑,油相中還有油包水乳化劑;所述水包油乳化劑為吐溫20、吐溫40、吐溫60中的至少一種;油包水乳化劑為司盤80、司盤60、司盤40中的至少一種。
12、進(jìn)一步地,所述吐溫20的添加量為水相1或水相2的0.3wt%,司盤80的添加量為油相的的0.3wt%。
13、更進(jìn)一步地,所述氧化海藻酸鈉的制備方法,包括以下步驟:濃度為1~10wt%海藻酸鈉溶液與濃度為0.1~5wt%高碘酸鈉溶液混合,室溫下避光攪拌24h獲得反應(yīng)液,在所述反應(yīng)液中加入濃度為0.5~5wt%乙二醇溶液、濃度為0.5~5wt%氯化鈉溶液繼續(xù)攪拌0.5~2h,終止攪拌,再經(jīng)超濾獲得氧化海藻酸鈉原液。
14、更進(jìn)一步地,所述水包油乳化劑為吐溫20;油包水乳化劑為司盤80。
15、更進(jìn)一步地,所述聚甲基丙烯酸甲酯溶液的溶劑為二氯甲烷,聚乙烯醇溶液的溶劑為水,聚乳酸溶液的溶劑為二氯甲烷。
16、更進(jìn)一步地,所述膠原蛋白溶液的濃度為3-5wt%。
17、本發(fā)明的目的之二在于提供一種可注射膠原復(fù)合水凝膠。
18、本發(fā)明的目的之二采用如下技術(shù)方案實現(xiàn):
19、采用上述方法制備可注射膠原復(fù)合水凝膠。
20、本發(fā)明的目的之三在于提供一種可注射膠原復(fù)合水凝膠的應(yīng)用。
21、本發(fā)明的目的之三采用如下技術(shù)方案實現(xiàn):
22、上述可注射膠原復(fù)合水凝膠在醫(yī)用材料領(lǐng)域中的應(yīng)用。
23、進(jìn)一步,上述可注射膠原復(fù)合水凝膠在整形美容材料領(lǐng)域中的應(yīng)用。
24、植入體內(nèi)的微球粒徑的均勻度需要得到有效的控制,其原因在于微球尺寸太小具有明顯缺陷,如微球尺寸小于20μm,易被巨噬細(xì)胞吞噬、易進(jìn)入深層真皮纖維的間隙甚至?xí)龠M(jìn)淋巴細(xì)胞浸潤和血管形成,而微球尺寸過大易引發(fā)較嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)。此外,隨著尺寸的逐漸減小,微球的比表面積會顯著增大,可以促進(jìn)膠原蛋白的生成量(例如微球尺寸為100μm,能促進(jìn)56%的相關(guān)結(jié)締組織的生長;而40μm的微球則能促進(jìn)80%的關(guān)聯(lián)結(jié)締組織的生長),同時能巧妙地避免因尺寸過小可能導(dǎo)致的顯著性能缺陷,因此本發(fā)明將微球粒徑控制在20~40μm。
25、本發(fā)明所制備的聚甲基丙烯酸甲酯-聚乳酸核殼微球通過膜乳化法可以將微球的粒徑進(jìn)行均勻的控制,其中,吐溫20為水包油乳化劑,司盤80為油包水乳化劑。第一層疏水聚四氟乙烯膜主要控制核層聚甲基丙烯酸甲酯微球的粒徑為20~30μm,第二層親水雙向拉伸聚四氟乙烯膜主要控制殼層聚乳酸的厚度約10μm。同時,隨著核殼微球植入體內(nèi),殼層聚乳酸會緩慢降解,核層聚甲基丙烯酸甲酯卻可以保留持續(xù)塑形的效果。
26、膠原蛋白作為填充劑具有保濕滋潤、緊膚平皺、修復(fù)肌膚和恢復(fù)彈性的優(yōu)點,但其不足之處在于可以保持皮膚塑形的時間較短,只有3~6個月,同時膠原蛋白自有三股螺旋結(jié)構(gòu)也可能會產(chǎn)生免疫反應(yīng)。而氧化海藻酸鈉的補(bǔ)充,可以與膠原蛋白構(gòu)成互穿網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),更大程度地鎖住水分,從而提升樣品的動力粘度、溶脹度,更好地實現(xiàn)即時充盈效果。
27、相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果在于:
28、(1)本發(fā)明通過膜乳化法制備的微球有更均勻的微球粒徑;膠原蛋白與氧化海藻酸鈉交聯(lián)后可以提高微球載體的粘度,增加凝膠注入后的即時塑形效果。
29、(2)本發(fā)明通過乳化法制備聚甲基丙烯酸甲酯-聚乳酸核殼微球,可以負(fù)載鹽酸利多卡因,實現(xiàn)鹽酸利多卡因的緩釋,緩解產(chǎn)品植入帶來的局部陣痛,同時聚甲基丙烯酸甲酯-聚乳酸核殼微球能夠持續(xù)有效刺膠原蛋白再生,繼續(xù)發(fā)揮長效填充功效。