本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料，尤其涉及一種維生素c負載的巨噬細胞膜仿生納米凝膠及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、糖尿病足潰瘍等慢性傷口給患者帶來了巨大的負擔。?高血糖環(huán)境可導(dǎo)致血管生成異常并引發(fā)持續(xù)的炎癥反應(yīng)。炎癥事件導(dǎo)致活性氧（ros）的過度產(chǎn)生，這導(dǎo)致氧化應(yīng)激并嚴重阻礙傷口愈合。維生素c是一種強效抗氧化劑，具有額外的多效性抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用，這對于慢性傷口的治療尤為重要。但是，維生素c的化學(xué)不穩(wěn)定性限制了它的利用。雖然已經(jīng)開發(fā)了一系列更穩(wěn)定的維生素c衍生物，但是這些藥物在治療慢性炎癥傷口，特別是在提高靶向效果和控制藥物釋放方面的應(yīng)用仍有很大的發(fā)展空間。因此，迫切需要能夠有效定位藥物并提高安全性的先進給藥系統(tǒng)用于炎癥傷口愈合。

2、抗壞血酸磷酸酯鎂是一種穩(wěn)定的維生素c衍生物，通過酶促分解生成維生素c，具有獨特的生化功能。在各種藥物載體中，納米凝膠是亞微米級的水凝膠顆粒，由于其載藥量和穩(wěn)定性而顯示出很大的前景。另一方面，細胞膜的亞微米結(jié)構(gòu)使得納米凝膠在細胞膜包覆后能夠?qū)崿F(xiàn)特定的生物學(xué)功能。特別是，巨噬細胞膜的包被可能導(dǎo)致納米制劑從網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)逃逸，并主動靶向炎癥組織，這最近獲得了廣泛的關(guān)注。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于創(chuàng)面修復(fù)的維生素c負載的巨噬細胞膜仿生納米凝膠及其制備方法，實現(xiàn)仿生納米凝膠在創(chuàng)口部位的炎癥靶向，提高慢性創(chuàng)面的愈合速度和質(zhì)量。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

3、一種維生素c負載的巨噬細胞膜仿生納米凝膠的制備方法，包括如下步驟：

4、（1）使用微流控超聲乳化平臺生成納米凝膠：

5、將甲基丙烯酰化明膠與海藻酸鈉水溶液作為水凝膠前體溶液預(yù)混合，作為溶液a；將含有光引發(fā)劑和表面活性劑的有機溶劑混合，作為溶液b；

6、將溶液a和溶液b通過注射泵于同軸玻璃微流控芯片中混合，微流控芯片出口處連接毛細管，使混合液體在毛細管中流動；

7、將毛細管盤旋成線圈放置于超聲波發(fā)生器中，通過超聲波處理使混和液體乳化成為納米液滴；毛細管出口處用紫外燈照射，使產(chǎn)物交聯(lián)固化，從而將納米液滴交聯(lián)得到納米凝膠；毛細管出口置于抗壞血酸磷酸酯鎂水溶液中，得到維生素c負載的納米凝膠；

8、（2）制備巨噬細胞膜仿生納米凝膠：

9、培養(yǎng)并收集巨噬細胞，懸浮于ripa裂解溶液中，將裂解細胞進行多次反復(fù)凍融循環(huán)，然后離心收集得到巨噬細胞細胞膜；將步驟（1）制備的維生素c負載的納米凝膠與巨噬細胞膜混合，使用超聲波處理后，用微型擠出裝置將混合物反復(fù)擠出，使巨噬細胞膜包裹納米凝膠，即得維生素c負載的巨噬細胞膜仿生納米凝膠。

10、具體地，步驟（1）中，所述的微流控超聲乳化平臺由注射泵、同軸玻璃微流控芯片、毛細管線圈、超聲波清洗器和紫外光固化燈組成；其中，同軸玻璃微流控芯片由玻璃毛細管、載玻片、點膠針頭和速干膠組裝而成；

11、所述同軸玻璃微流控芯片的玻璃毛細管由外相毛細管和內(nèi)相毛細管同軸嵌套組裝而成，外相毛細管的管徑為800~1000μm，內(nèi)相毛細管管徑為200~300μm。

12、具體地，步驟（1）的溶液a中，甲基丙烯酰化明膠的濃度15~30%?w/v，海藻酸鈉的濃度為2~4%?w/v，溶劑為水。

13、具體地，步驟（1）的溶液b中，有機溶劑為環(huán)己烷溶液；光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮；表面活性劑包括吐溫-80和司盤-80；其中，2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮濃度為0.01~0.05%?v/v；吐溫-80和司盤-80濃度分別為0.005~0.01%?w/v和0.015~0.03%w/v。

14、具體地，步驟（1）中，將溶液a通過注射泵進入同軸玻璃微流控芯片中內(nèi)相毛細管內(nèi)，作為內(nèi)相溶液，注射泵流速設(shè)置為0.5~1.5?ml/h；將溶液b通過注射泵進入同軸玻璃微流控芯片中外相毛細管內(nèi)，作為外相溶液，注射泵流速設(shè)置為7.5~22.5?ml/h；內(nèi)外相溶液流速比為12.5~17.5。

15、具體地，步驟（1）中，微流控芯片出口處連接的毛細管材料為聚乙烯軟管或聚四氟乙烯軟管，內(nèi)徑為800~1000μm，長度為4~8m；同軸玻璃微流控芯片的外相毛細管插入軟管內(nèi)，通過速干膠封閉連接處。

16、優(yōu)選地，步驟（1）中，所述抗壞血酸磷酸酯鎂水溶液作為接收液，濃度為0.5~1%w/v；利用抗壞血酸磷酸酯鎂中的鎂離子與海藻酸螯合，增強納米凝膠穩(wěn)定性，使納米凝膠作為鎂離子和維生素c的遞送載體。

17、具體地，步驟（2）中，選用的巨噬細胞為小鼠單核巨噬細胞raw264.7；提取的巨噬細胞膜與納米凝膠混合后先超聲處理，再擠出；超聲處理使巨噬細胞膜破碎成納米囊泡，用擠出器擠出，使巨噬細胞膜納米囊泡涂層到納米凝膠表面；擠出次數(shù)為15~20次。

18、進一步地，采用上述制備方法所制備得到的維生素c負載的巨噬細胞膜仿生納米凝膠也在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

19、更進一步地，本發(fā)明還要求保護上述維生素c負載的巨噬細胞膜仿生納米凝膠在用于制備創(chuàng)面修復(fù)藥物中的應(yīng)用，其能夠直接應(yīng)用于急性或慢性傷口，通過巨噬細胞膜靶向炎癥組織或細胞，通過持續(xù)性釋放抗壞血酸和鎂離子，調(diào)節(jié)傷口炎癥微環(huán)境，加速傷口愈合。

20、有益效果

21、（1）相對于傳統(tǒng)塊狀水凝膠藥物遞送系統(tǒng)，本發(fā)明的納米凝膠作為藥物遞送可以通過細胞膜進行表面功能化，實現(xiàn)多種仿生策略。尤其是將巨噬細胞膜封裝到納米凝膠表面，賦予納米凝膠炎癥靶向特性，這是傳統(tǒng)水凝膠無法實現(xiàn)的。該技術(shù)能夠更精準地將藥物遞送到炎癥部位，提高治療效果，

22、（2）本發(fā)明依托微流控超聲乳化技術(shù)，這種方法操作簡單，能夠精確控制納米凝膠的尺寸和形態(tài)，確保制備的納米凝膠具有良好的穩(wěn)定性和生物相容性。

23、（3）本發(fā)明采用維生素c的衍生物抗壞血酸磷酸酯鎂作為炎癥清除藥物，不僅提供了抗氧化功能，還能夠緩解慢性傷口的持續(xù)性炎癥。鎂離子與海藻酸螯合，使納米凝膠實現(xiàn)對鎂離子的持續(xù)釋放，促進新生血管的形成，加速傷口愈合。

24、（4）本發(fā)明提出的維生素c負載的納米凝膠具有炎癥清除活性，協(xié)同具有炎癥靶向性的巨噬細胞膜涂層，實現(xiàn)對炎癥靶向清除的精準藥物遞送。能夠更有效地調(diào)節(jié)慢性傷口炎癥微環(huán)境，顯著提高慢性傷口的修復(fù)效果。這種基于炎癥靶向清除促進創(chuàng)面修復(fù)的仿生納米凝膠的微流控制備技術(shù)，為納米粒子的微流控制備技術(shù)的具有重要意義，為開發(fā)新型組織工程支架材料用于多種組織缺損修復(fù)提供新思路和方法。

技術(shù)特征：

1.一種維生素c負載的巨噬細胞膜仿生納米凝膠的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的維生素c負載的巨噬細胞膜仿生納米凝膠的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述的微流控超聲乳化平臺由注射泵、同軸玻璃微流控芯片、毛細管線圈、超聲波清洗器和紫外光固化燈組成；其中，同軸玻璃微流控芯片由玻璃毛細管、載玻片、點膠針頭和速干膠組裝而成；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的維生素c負載的巨噬細胞膜仿生納米凝膠的制備方法，其特征在于，步驟（1）的溶液a中，甲基丙烯?；髂z的濃度15~30%?w/v，海藻酸鈉的濃度為2~4%w/v，溶劑為水。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的維生素c負載的巨噬細胞膜仿生納米凝膠的制備方法，其特征在于，步驟（1）的溶液b中，有機溶劑為環(huán)己烷溶液；光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮；表面活性劑包括吐溫-80和司盤-80；其中，2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮濃度為0.01~0.05%?v/v；吐溫-80和司盤-80濃度分別為0.005~0.01%?w/v和0.015~0.03%?w/v。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的維生素c負載的巨噬細胞膜仿生納米凝膠的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，將溶液a通過注射泵進入同軸玻璃微流控芯片中內(nèi)相毛細管內(nèi)，作為內(nèi)相溶液，注射泵流速設(shè)置為0.5~1.5?ml/h；將溶液b通過注射泵進入同軸玻璃微流控芯片中外相毛細管內(nèi)，作為外相溶液，注射泵流速設(shè)置為7.5~22.5?ml/h；內(nèi)外相溶液流速比為12.5~17.5。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的維生素c負載的巨噬細胞膜仿生納米凝膠的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，微流控芯片出口處連接的毛細管材料為聚乙烯軟管或聚四氟乙烯軟管，內(nèi)徑為800~1000μm，長度為4~8m；同軸玻璃微流控芯片的外相毛細管插入軟管內(nèi)，通過速干膠封閉連接處。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的維生素c負載的巨噬細胞膜仿生納米凝膠的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述抗壞血酸磷酸酯鎂水溶液作為接收液，濃度為0.5~1%w/v；利用抗壞血酸磷酸酯鎂中的鎂離子與海藻酸螯合，增強納米凝膠穩(wěn)定性，使納米凝膠作為鎂離子和維生素c的遞送載體。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的維生素c負載的巨噬細胞膜仿生納米凝膠的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，選用的巨噬細胞為小鼠單核巨噬細胞raw264.7；提取的巨噬細胞膜與納米凝膠混合后先超聲處理，再擠出；超聲處理使巨噬細胞膜破碎成納米囊泡，用擠出器擠出，使巨噬細胞膜納米囊泡涂層到納米凝膠表面；擠出次數(shù)為15~20次。

9.權(quán)利要求1~8中任意一項所述的制備方法所制備得到的維生素c負載的巨噬細胞膜仿生納米凝膠。

10.權(quán)利要求9所述的維生素c負載的巨噬細胞膜仿生納米凝膠在用于制備創(chuàng)面修復(fù)藥物中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種維生素C負載的巨噬細胞膜仿生納米凝膠及其制備方法與應(yīng)用，基于微流控超聲乳化技術(shù)，通過紫外光快速固化制備納米凝膠。進一步將巨噬細胞膜封裝到納米凝膠表面，賦予納米凝膠炎癥靶向特性。本發(fā)明將天然抗氧化劑維生素C的衍生物抗壞血酸磷酸酯鎂（MAP）引入到仿生納米凝膠體系，緩解慢性傷口持續(xù)性的炎癥，促進新生血管，加速慢性傷口愈合。本發(fā)明提出的維生素C負載的巨噬細胞膜仿生納米凝膠可以作為炎癥靶向的藥物遞送系統(tǒng)，具有良好的生物相容性，可以實現(xiàn)精準藥物遞送，調(diào)節(jié)慢性傷口炎癥微環(huán)境，對慢性傷口修復(fù)效果顯著，有望在多種組織缺損修復(fù)中得到推廣和應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：趙遠錦,楊鑫,商珞然,車俊怡
受保護的技術(shù)使用者：南京鼓樓醫(yī)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/28