本發(fā)明涉及一種原位噴霧聚氨基酸水凝膠及其制備方法與應(yīng)用，屬于生物醫(yī)藥、日化等。

背景技術(shù)：

1、公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

2、隨著社會節(jié)奏和人們生活節(jié)奏不斷加快，脫發(fā)現(xiàn)象愈發(fā)普遍且逐漸呈現(xiàn)年輕化趨勢。脫發(fā)與遺傳因素、生活習(xí)慣、內(nèi)分泌、精神狀態(tài)、某些疾病等許多因素有關(guān)，脫發(fā)不僅影響脫發(fā)人群的外形美觀，還容易造成人們心理壓力，嚴(yán)重影響其生活質(zhì)量。

3、目前常用的脫發(fā)治療手段包括藥物治療、手術(shù)移植、強(qiáng)度激光治療、天然植物提取物作為化妝品活性成分。傳統(tǒng)的藥物治療是以米諾地爾和非那雄胺為主，但其治療過程中會產(chǎn)生肥胖、性功能障礙、抑郁等不可忽視的副作用。手術(shù)移植費(fèi)用高、要求醫(yī)生有熟練的操作手法，且移植后毛囊存活率有限。低能量激光治療治療時(shí)間長且可能會引起局部皮膚癥狀，如干皮、發(fā)癢、發(fā)紅、頭皮緊等。而天然植物提取物存在植物來源提取物穩(wěn)定性差、容易分解、成分復(fù)雜、有效物和含量不明確、作用機(jī)理不明確、見效時(shí)間長等問題。因此，開發(fā)一種安全有效的防脫發(fā)原料用于解決脫發(fā)問題具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種原位噴霧聚氨基酸水凝膠及其制備方法與應(yīng)用，本發(fā)明利用水凝膠的高含水、自適應(yīng)、生物相容性等優(yōu)勢重塑受損頭皮組織的3d細(xì)胞動態(tài)微環(huán)境，提高毛囊細(xì)胞的活力，延長毛囊的生長期，從而起到防脫、毛發(fā)再生的作用。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

3、第一方面，一種原位噴霧聚氨基酸水凝膠的制備方法，包括如下步驟：

4、將聚谷氨酸、聚天冬氨酸溶解制成聚氨基酸水溶液；

5、將精氨酸、賴氨酸、二氨基嘧啶氧化物、吡咯烷基二氨基嘧啶氧化物、天然植物精油、植物細(xì)胞外囊泡溶解并分散均勻制備成復(fù)合溶液；

6、提供羧基活化劑溶液；

7、使用時(shí)，將聚氨基酸水溶液、復(fù)合溶液和羧基活化劑溶液噴霧混合，即可。

8、本發(fā)明制備的聚氨基酸水溶液和復(fù)合溶液在加入羧基活化劑后，可以原位交聯(lián)形成自適應(yīng)的可噴霧聚氨基酸水凝膠，交聯(lián)后形成的可噴霧聚氨基酸水凝膠具有優(yōu)異的凝膠化性能和毛囊親和性。由于本發(fā)明制備的聚氨基酸水凝膠響應(yīng)速度快，普通混合易團(tuán)聚，因此需要噴霧混合才能制成均勻的水凝膠。

9、在一些實(shí)施方案中，聚氨基酸水溶液中聚谷氨酸的質(zhì)量濃度為2-20wt％，聚谷氨酸、聚天冬氨酸的質(zhì)量比(5-30):1。

10、在一些實(shí)施方案中，溶解聚谷氨酸、聚天冬氨酸的溶劑為包括但不限于mes緩沖液、tris緩沖液、超純水中的至少一種。mes緩沖液、tris緩沖液的ph值為4.0-8.0。

11、在一些實(shí)施方案中，將精氨酸和賴氨酸溶解形成氨基酸復(fù)合溶液；將二氨基嘧啶氧化物和吡咯烷基二氨基嘧啶氧化物溶解后，再加入氨基酸復(fù)合溶液溶解，然后加入天然植物精油、植物細(xì)胞外囊泡混合均勻。具體地，加入氨基酸復(fù)合溶液的方式為非一次性加入(例如連續(xù)加入、分批次加入、滴加等)。具體地，溶解精氨酸和賴氨酸的溶劑為水。具體地，溶解二氨基嘧啶氧化物和吡咯烷基二氨基嘧啶氧化物的溶劑為醇溶劑。本發(fā)明所述的醇溶劑例如甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇、丙三醇(甘油)等，優(yōu)選為乙醇與甘油的混合液。

12、在一些實(shí)施方案中，復(fù)合溶液中精氨酸的質(zhì)量濃度為1-10wt％，精氨酸與賴氨酸的質(zhì)量比為1:(4-20)，精氨酸與二氨基嘧啶氧化物、吡咯烷基二氨基嘧啶氧化物、天然植物精油、植物細(xì)胞外囊泡的質(zhì)量比為1:(0.01-0.1):(0.01-0.1):(0.05-0.5):(0.001-0.5)。

13、在一些實(shí)施方案中，天然植物精油中的天然植物包括但不限于姜根、黨參、薄荷、當(dāng)歸、雞血藤中的至少一種。

14、在一些實(shí)施方案中，植物細(xì)胞外囊泡中的植物包括但不限于人參、蘆薈、何首烏、側(cè)柏葉中的至少一種。

15、本發(fā)明的制備方法中，聚氨基酸水溶液、復(fù)合溶液和羧基活化劑溶液可以直接噴霧進(jìn)行混合；也可以將羧基活化劑溶液添加到聚氨基酸水溶液中，制成前體溶液a，使用時(shí)，將前體溶液a與復(fù)合溶液噴霧混合；也可以將羧基活化劑溶液添加到復(fù)合溶液中，制成前體溶液b，使用時(shí)，將聚氨基酸水溶液與前體溶液b噴霧混合；還可以將羧基活化劑溶液分別添加至聚氨基酸水溶液、復(fù)合溶液中制成前體溶液a和前體溶液b，使用時(shí)，將前體溶液a和前體溶液b噴霧混合。

16、在一些實(shí)施方案中，將羧基活化劑溶液分別添加至聚氨基酸水溶液、復(fù)合溶液中制成前體溶液a和前體溶液b，使用時(shí)，將前體溶液a和前體溶液b噴霧混合。具體地，前體溶液a和前體溶液b通過雙通道進(jìn)行噴霧制成水凝膠。

17、第二方面，一種原位噴霧聚氨基酸水凝膠，由上述制備方法獲得。

18、第三方面，一種上述原位噴霧聚氨基酸水凝膠的應(yīng)用，所述應(yīng)用為制備醫(yī)藥、醫(yī)療器械或日用化學(xué)品中的應(yīng)用。

19、具體地，醫(yī)藥、醫(yī)療器械或日用化學(xué)品具有頭皮護(hù)理和/或毛囊滋養(yǎng)等作用。

20、具體地，所述日用化學(xué)品包括洗漱用品、化妝品等。

21、本發(fā)明的有益效果為：

22、本發(fā)明選用生物可降解、可吸收的生物大分子聚氨基酸材料聚谷氨酸和聚天冬氨酸為分子骨架，然后再羧基活化劑的作用下，以精氨酸和賴氨酸作為交聯(lián)劑，通過羧基和氨基/胍基間的酰胺化反應(yīng)，將二氨基嘧啶氧化物、吡咯烷基二氨基嘧啶氧化物、天然植物精油、植物細(xì)胞外囊泡封裝在具有粘彈性行為的水凝膠3d交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的緩釋性能。本發(fā)明構(gòu)建的具有高含水量的三維網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)，可以從結(jié)構(gòu)和成分以及基質(zhì)力學(xué)(粘彈性)的角度上模擬天然皮膚細(xì)胞外基質(zhì)，重塑受損頭皮組織的細(xì)胞生理微環(huán)境，為毛囊細(xì)胞提供適宜的環(huán)境，促進(jìn)細(xì)胞生長和分化，干擾成纖維細(xì)胞產(chǎn)生成熟膠原以及防止成熟膠原沉積，避免其周邊毛囊硬化收縮，加速血液循環(huán)，促進(jìn)毛乳頭細(xì)胞的增殖；提高毛乳頭細(xì)胞遷移的能力，促進(jìn)毛乳頭細(xì)胞分泌ⅲ型膠原蛋白，修復(fù)受損頭皮，具有滋養(yǎng)毛囊的作用。此外，水凝膠中組合物中的植物精油可以作為促滲劑，擾動角質(zhì)層中角質(zhì)細(xì)胞之間脂質(zhì)結(jié)構(gòu)、與蛋白質(zhì)的胞間結(jié)構(gòu)域相互作用，來提高組合物中功效成分聚氨基酸水凝膠的透皮吸收率，并且植物精油還具有天然、溫和、無毒、無刺激以及優(yōu)異的細(xì)胞相容性等優(yōu)勢，可廣泛應(yīng)用于再生醫(yī)學(xué)、組織工程等領(lǐng)域。

技術(shù)特征：

1.一種原位噴霧聚氨基酸水凝膠的制備方法，其特征是，包括如下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的原位噴霧聚氨基酸水凝膠的制備方法，其特征是，聚氨基酸水溶液中聚谷氨酸的質(zhì)量濃度為2-20wt％，聚谷氨酸、聚天冬氨酸的質(zhì)量比(5-30):1。

3.如權(quán)利要求1所述的原位噴霧聚氨基酸水凝膠的制備方法，其特征是，溶解聚谷氨酸、聚天冬氨酸的溶劑為mes緩沖液、tris緩沖液、超純水中的至少一種。

4.如權(quán)利要求1所述的原位噴霧聚氨基酸水凝膠的制備方法，其特征是，將精氨酸和賴氨酸溶解形成氨基酸復(fù)合溶液；將二氨基嘧啶氧化物和吡咯烷基二氨基嘧啶氧化物溶解后，再加入氨基酸復(fù)合溶液溶解，然后加入天然植物精油、植物細(xì)胞外囊泡混合均勻；

5.如權(quán)利要求1所述的原位噴霧聚氨基酸水凝膠的制備方法，其特征是，復(fù)合溶液中精氨酸的質(zhì)量濃度為1-10wt％，精氨酸與賴氨酸的質(zhì)量比為1:(4-20)，精氨酸與二氨基嘧啶氧化物、吡咯烷基二氨基嘧啶氧化物、天然植物精油、植物細(xì)胞外囊泡的質(zhì)量比為1:(0.01-0.1):(0.01-0.1):(0.05-0.5):(0.001-0.5)。

6.如權(quán)利要求1所述的原位噴霧聚氨基酸水凝膠的制備方法，其特征是，天然植物精油中的天然植物為姜根、黨參、薄荷、當(dāng)歸、雞血藤中的至少一種；

7.如權(quán)利要求1所述的原位噴霧聚氨基酸水凝膠的制備方法，其特征是，將羧基活化劑溶液分別添加至聚氨基酸水溶液、復(fù)合溶液中制成前體溶液a和前體溶液b，使用時(shí)，將前體溶液a和前體溶液b噴霧混合；優(yōu)選地，前體溶液a和前體溶液b通過雙通道進(jìn)行噴霧制成水凝膠。

8.一種原位噴霧聚氨基酸水凝膠，其特征是，由權(quán)利要求1-7任一所述的制備方法獲得。

9.一種權(quán)利要求8所述的原位噴霧聚氨基酸水凝膠的應(yīng)用，其特征是，所述應(yīng)用為制備醫(yī)藥、醫(yī)療器械或日用化學(xué)品中的應(yīng)用。

10.如權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征是，醫(yī)藥、醫(yī)療器械或日用化學(xué)品具有頭皮護(hù)理和/或毛囊滋養(yǎng)的作用；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種原位噴霧聚氨基酸水凝膠及其制備方法與應(yīng)用，屬于生物醫(yī)藥、日化等技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將聚谷氨酸、聚天冬氨酸溶解制備成的聚氨基酸高分子水溶液和精氨酸、賴氨酸、二氨基嘧啶氧化物、吡咯烷基二氨基嘧啶氧化物、天然植物精油、植物細(xì)胞外囊泡溶解并分散到水溶液中制備成的復(fù)合溶液在添加羧基偶聯(lián)劑后可以形成自適應(yīng)的可噴霧聚氨基酸水凝膠。其制備方式綠色環(huán)保、無有毒有害溶劑產(chǎn)生且水凝膠交聯(lián)過程也未引入其它化學(xué)交聯(lián)劑，所用原料安全環(huán)保，具有很高的生物安全性。交聯(lián)后形成的可噴霧聚氨基酸水凝膠引起優(yōu)異的凝膠化性能和毛囊親和性可被廣泛用于組織工程、再生醫(yī)學(xué)、日用化妝品領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：遲波,王鵬輝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17