本發(fā)明屬于先進(jìn)材料，涉及一種促進(jìn)dha胞內(nèi)降脂的水凝膠材料及其制備方法與應(yīng)用。

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、人體骨組織的修復(fù)與再生是一個(gè)動態(tài)過程，依賴于骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和成骨細(xì)胞的活性與功能。然而，高脂環(huán)境導(dǎo)致的細(xì)胞內(nèi)脂滴累積和活性氧自由基產(chǎn)物(reactiveoxygen?species，ros)激增強(qiáng)烈抑制干細(xì)胞和成骨細(xì)胞的生物學(xué)活性，進(jìn)而嚴(yán)重?fù)p害各種尺度的局部骨缺損的修復(fù)與再生。因此，降低細(xì)胞內(nèi)脂滴累積是促進(jìn)原位骨再生的有效策略。

3、二十二碳六烯酸(docosahexaenoic?acid，dha)是一種多不飽和脂肪酸，已被證明具有調(diào)節(jié)局部炎癥水平并促進(jìn)局部骨缺損愈合的作用。因此，在高脂血癥患者需要進(jìn)行局部骨缺損修復(fù)的部位施用dha是有望促進(jìn)其高脂環(huán)境下原位骨再生的方式。然而，由于dha是一種化學(xué)性質(zhì)較為活躍的小分子脂肪酸，局部施用面臨長期活性喪失等難以解決的問題。同時(shí)，高脂環(huán)境下細(xì)胞對dha等脂肪酸的攝入量顯著降低，這將導(dǎo)致通過細(xì)胞主動攝入方式吸收dha以促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)脂滴外排效率大大降低。因此，如何在骨缺損局部長期施用活性dha并提升其進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的有效濃度，以發(fā)揮dha促進(jìn)脂滴外排和促進(jìn)原位骨再生的功能仍然是亟待解決的關(guān)鍵問題。

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促進(jìn)dha胞內(nèi)降脂的水凝膠材料及其制備方法與應(yīng)用，本發(fā)明提供的水凝膠能夠降低高脂血癥患者局部組織細(xì)胞內(nèi)脂滴累積水平，并促進(jìn)原位骨再生。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、第一方面，一種促進(jìn)dha胞內(nèi)降脂的水凝膠材料，以聚乙二醇二丙烯酸酯(peg-da)和二硫蘇糖醇(dtt)形成的水凝膠作為支架負(fù)載納米微球，所述納米微球負(fù)載二十二碳六烯酸(dha)，且所述納米微球由殼聚糖與巖藻多糖按照質(zhì)量比5:(1～10)構(gòu)成。

4、本發(fā)明通過研究發(fā)現(xiàn)，在高脂環(huán)境下，簡單增加dha濃度的方式不能增加dha在細(xì)胞內(nèi)的含量。進(jìn)一步通過實(shí)驗(yàn)意外發(fā)現(xiàn)，peg-da與dtt構(gòu)建的水凝膠具有進(jìn)一步提高dha在細(xì)胞內(nèi)的含量的效果，在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明通過構(gòu)建的殼聚糖與巖藻多糖納米微球負(fù)載dha，并使其裝載于peg-da與dtt構(gòu)建的水凝膠，dha進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速率和濃度能夠不受細(xì)胞內(nèi)高濃度dha反饋抑制的影響，以實(shí)現(xiàn)活性dha快速甚至逆濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞，從而達(dá)到顯著促進(jìn)活性dha持續(xù)進(jìn)入細(xì)胞、提升細(xì)胞內(nèi)dha濃度峰值、延長細(xì)胞內(nèi)dha濃度峰值存續(xù)時(shí)間等有益效果，最終實(shí)現(xiàn)水凝膠材料在高脂血癥環(huán)境條件下可長效顯著促進(jìn)活性dha進(jìn)入細(xì)胞并促進(jìn)脂滴外排，進(jìn)而顯著提升高脂血癥患者局部骨缺損修復(fù)和再生效果。

5、第二方面，一種上述促進(jìn)dha胞內(nèi)降脂的水凝膠材料的制備方法，包括如下步驟：

6、將殼聚糖與巖藻多糖按比例混合制成納米微球，然后將所述納米微球與dha進(jìn)行混合獲得負(fù)載dha的納米微球；

7、在4℃～10℃的條件下，將peg-da與dtt在溶液中充分混合，獲得前體溶液；

8、在4℃～10℃的條件下，將負(fù)載dha的納米微球與前體溶液進(jìn)行混合。

9、本發(fā)明通過預(yù)先將活性dha負(fù)載至納米微球，可有效避免溫敏水凝膠材料形成過程中的化學(xué)鍵交聯(lián)反應(yīng)被dha分子內(nèi)部的烯烴基和羰基等基團(tuán)的干擾，從而形成長期穩(wěn)定性更高的水凝膠材料。peg-da與dtt在4℃～10℃的條件下能夠自發(fā)交聯(lián)，交聯(lián)后的體系具有溫度響應(yīng)性的特點(diǎn)，在4℃～10℃的條件下為液態(tài)，在25℃～40℃的條件下為水凝膠態(tài)。在4℃～10℃的條件下，有利于負(fù)載dha的納米微球的均勻負(fù)載。

10、第三方面，一種上述促進(jìn)dha胞內(nèi)降脂的水凝膠材料在制備促進(jìn)局部骨再生產(chǎn)品中的應(yīng)用。

11、本發(fā)明的有益效果為：

12、1、經(jīng)試驗(yàn)證明，本發(fā)明所提供的水凝膠材料安全無毒性，其在高脂血癥下可長效促進(jìn)活性dha進(jìn)入細(xì)胞并促進(jìn)脂滴外排，從而顯著提升高脂血癥患者局部骨缺損修復(fù)和再生效果。

13、2、本發(fā)明提供的水凝膠材料內(nèi)負(fù)載dha的納米微球在高脂環(huán)境中，具有可穿透細(xì)胞膜的粒徑和結(jié)構(gòu)，能夠保證在10天內(nèi)長效地將活性dha輸送進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)且不受細(xì)胞內(nèi)高濃度dha的反饋抑制，提升細(xì)胞內(nèi)dha濃度峰值并延長其存續(xù)時(shí)間，從而持續(xù)促進(jìn)高脂血癥條件下的細(xì)胞內(nèi)脂滴外排，進(jìn)而降低細(xì)胞內(nèi)活性氧自由基(reactive?oxygen?species,ros)水平并重塑細(xì)胞生物學(xué)活性，最終促進(jìn)高脂血癥患者局部骨缺損的原位修復(fù)。

14、3、本發(fā)明提供的水凝膠材料可于15～20天內(nèi)完全降解，具有良好的生物相容性，且不形成不必要的空間占位，在重塑高脂血癥患者局部骨缺損早期修復(fù)過程的同時(shí)，不影響后期的骨改建進(jìn)程(由編織骨向板層骨演變)，從而極大地提升高脂血癥患者的原位骨再生效果。

技術(shù)特征：

1.一種促進(jìn)dha胞內(nèi)降脂的水凝膠材料，其特征是，以peg-da和dtt形成的水凝膠作為支架負(fù)載納米微球，所述納米微球負(fù)載dha，且所述納米微球由殼聚糖與巖藻多糖按照質(zhì)量比5:(1～10)構(gòu)成。

2.一種權(quán)利要求1所述的促進(jìn)dha胞內(nèi)降脂的水凝膠材料的制備方法，其特征是，包括如下步驟：

3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是，將殼聚糖與巖藻多糖按比例充分混合后，在4℃～10℃的條件下離心分離獲得納米微球。

4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是，殼聚糖與巖藻多糖的質(zhì)量比為5:(1～6)。

5.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是，殼聚糖與巖藻多糖的質(zhì)量比為5:(4.5～5.5)。

6.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是，所述納米微球與dha溶液進(jìn)行混合，dha溶液的濃度為1～10mm。

7.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是，peg-da溶液的濃度為200～400mg/ml；

8.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是，peg-da與dtt的質(zhì)量比為(200～400):(0.3～1.0)；

9.一種權(quán)利要求1所述的促進(jìn)dha胞內(nèi)降脂的水凝膠材料在制備促進(jìn)局部骨再生產(chǎn)品中的應(yīng)用。

10.如權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，所述產(chǎn)品為醫(yī)藥或醫(yī)療器械。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于先進(jìn)材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種促進(jìn)DHA胞內(nèi)降脂的水凝膠材料及其制備方法與應(yīng)用。以聚乙二醇二丙烯酸酯(PEG?DA)和二硫蘇糖醇(DTT)形成的水凝膠作為支架負(fù)載納米微球，所述納米微球負(fù)載二十二碳六烯酸(DHA)，且所述納米微球由殼聚糖與巖藻多糖按照質(zhì)量比5:(1～10)構(gòu)成。本發(fā)明提供的水凝膠能夠降低高脂血癥患者局部組織細(xì)胞內(nèi)脂滴累積水平，并促進(jìn)原位骨再生。

技術(shù)研發(fā)人員：王亞楠,劉世岳,葛少華,張東姣,于璐,王婷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9