專利名稱：一種藥用生物材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可用于藥用輔料的生物材料的制備，具體指一種基于蠶絲素蛋白的可 藥用的生物材料的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)的進(jìn)步，藥物制劑的研究已進(jìn)入藥物釋放系統(tǒng)時(shí)代，未來(lái)藥物釋放系統(tǒng) 研究無(wú)論是在化學(xué)制藥、生物技術(shù)或是生物治療領(lǐng)域都將起到舉足輕重的作用。我國(guó)醫(yī)藥 工業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)都是重原料發(fā)展、輕制劑研究，與世界先進(jìn)水平相比有較大差距。以緩控釋制 劑為例，國(guó)外已經(jīng)有200多種，我國(guó)正常生產(chǎn)的卻不足100種，新型釋藥技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用還 不是很多。發(fā)展滯后的原因有很多，但在很大程度上是因?yàn)閷?duì)藥用生物材料的開發(fā)及應(yīng)用 的重視不夠?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)有相當(dāng)一部分的醫(yī)藥材料質(zhì)量不穩(wěn)定，也達(dá)不到釋藥技術(shù)的要求，所 以本來(lái)就少的新型釋藥系統(tǒng)一部分還只能呆在實(shí)驗(yàn)室里，無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，難以進(jìn)入 市場(chǎng)。另外，我國(guó)在新材料的研發(fā)和質(zhì)控等方面也大大落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，新型藥用生物材料 發(fā)展的滯后已經(jīng)成為制約我國(guó)醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展的重要因素。因此，近年來(lái)我國(guó)對(duì)藥物制劑越 來(lái)越重視，新型藥用生物材料的研究正成為醫(yī)藥領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。蠶絲素蛋白是源于蠶絲的天然高分子材料，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)人體無(wú)毒副作用、且 具有良好的生物相容性和降解性，是一種優(yōu)良的生物材料。近年來(lái)，基于絲素蛋白的新型藥 物載體材料正受到越來(lái)越多的關(guān)注。有研究表明絲素蛋白可以制備成微球、凝膠、緩釋膜等 不同的擔(dān)持系統(tǒng)，是一種優(yōu)良的藥物載體材料。并且，與傳統(tǒng)的藥物載體相比，絲素蛋白有 其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前使用較多的藥用材料，如淀粉、糊精、殼聚糖等天然材料，在人體內(nèi)可以 被降解為糖類化合物，雖然可以被人體吸收利用，但營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不大。而絲素蛋白在人體內(nèi)的 降解產(chǎn)物為多肽和氨基酸，由18種氨基酸組成，富含人體所需的全部必需氨基酸和半必需 氨基酸，不僅營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高，而且某些氨基酸產(chǎn)物還具有獨(dú)特的功能其中丙氨酸具有解酒 的功能，甘氨酸和絲氨酸可以降低血液膽固醇，酪氨酸可以防治帕金森綜合癥，一些降解后 產(chǎn)生的低聚肽還有降低血壓、促進(jìn)胰島素分泌等功能。將絲素蛋白用作藥用材料，不僅能通 過(guò)藥物治療疾病，同時(shí)還能補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)、調(diào)理身體，一舉兩得。但天然絲素蛋白由于分子量太大，存在降解困難、與藥物結(jié)合性差和壓實(shí)性差等 問(wèn)題，雖然也能直接作為醫(yī)藥材料使用，但使用受到一定的限制，且難以發(fā)揮絲素蛋白的效 能。這不但不能充分利用我國(guó)的優(yōu)勢(shì)資源，而且使這種優(yōu)良材料停留在一個(gè)較低的使用水 平。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于蠶絲素蛋白的藥用 生物材料的制備方法，按本方法得到的藥用生物材料易降解，可以用于片劑輔料和制備成藥物膜、微囊等方面，起到緩-控釋藥物的作用。該藥用生物材料可以根據(jù)不同需要做成多 種形態(tài)。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)手段是這樣實(shí)現(xiàn)的
(1)納米級(jí)絲素蛋白的制備
首先從繭絲或繭殼中經(jīng)過(guò)脫蠟質(zhì)、脫碳水化合物和脫絲膠制成純凈絲素纖維，再對(duì)純 凈絲素纖維溶解后透析，最后使用中性蛋白酶對(duì)透析物進(jìn)行酶解制備得到納米級(jí)絲素蛋白 肽(SFP)；
(2)聚乙二醇?；锏闹苽?br> 將分子量為200-800的聚乙二醇和丁二酸酐加入反應(yīng)容器中，聚乙二醇和丁二酸酐的 摩爾比為1:1-1. 2，再加入與丁二酸酐浴比為1 :1-1.2的DMF (N, N-二甲基甲酰胺)，攪拌 均勻，升溫至80-90°C反應(yīng)4-6h，反應(yīng)結(jié)束后用環(huán)己烷萃取以除去未反應(yīng)的丁二酸酐；之后 往溶液中加入二氯亞砜(SOCl2),二氯亞砜與聚乙二醇的摩爾比為1-1. 2:1，冷凝回流反應(yīng)， 直至冷凝管出口處無(wú)酸性氣體放出時(shí)反應(yīng)結(jié)束，并蒸餾出多余的SOCl2，得到聚乙二醇?；?物；
(3)絲素-聚乙二醇共聚物的制備
將制備得到的納米級(jí)絲素蛋白肽和聚乙二醇?；锇凑赵”?:10-15配料，先向納米 級(jí)絲素蛋白肽中加入DMF形成混合液，納米級(jí)絲素蛋白肽與DMF的浴比為1:5-10，再在該 混合液中加入配好的聚乙二醇?；?，于50-70°C下加熱l_3h ；將產(chǎn)物過(guò)濾，水洗，干燥即 制得絲素-聚乙二醇共聚物，此絲素-聚乙二醇共聚物即為所需的藥用生物材料。本方法以蠶絲(包括廢蠶絲)為原料，將絲素蛋白由微米級(jí)酶解為納米級(jí)，分子量 大大降低，有利于絲素蛋白的降解和吸收。在納米絲素蛋白分子上接入聚乙二醇，不僅能增 強(qiáng)絲素蛋白與藥物的親和性，還能增強(qiáng)納米級(jí)絲素蛋白的穩(wěn)定性，防止在人體內(nèi)的某些部 位，如胃部，因納米絲素蛋白的水解而出現(xiàn)過(guò)快“崩解”的現(xiàn)象，起到緩-控釋藥物的作用。通過(guò)本方法獲得的產(chǎn)品成本低廉、質(zhì)量高、可壓性好，可以用作藥物的稀釋劑、填 充劑、包衣、阻滯劑、緩釋骨架、藥物膜等，是一種優(yōu)良的藥用生物材料。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明以蠶絲為原料，通過(guò)絲素蛋白的改性工藝，對(duì)絲素蛋白進(jìn)行深加工，進(jìn)一步 優(yōu)化其性能，使其更適合于藥用材料領(lǐng)域的使用，從而制備出基于絲素蛋白的新型藥用生 物材料。其具體方法為
(1)納米絲級(jí)素蛋白的制備
首先從繭絲或繭殼中經(jīng)過(guò)脫蠟質(zhì)、脫碳水化合物和脫絲膠制成純凈絲素纖維，再對(duì)純 凈絲素纖維溶解后透析，最后使用中性蛋白酶對(duì)透析物進(jìn)行酶解制備得到納米級(jí)絲素蛋白 肽(SFP)；
(2)聚乙二醇?；锏闹苽?br> 將分子量為200-800的聚乙二醇和丁二酸酐加入反應(yīng)容器中，聚乙二醇和丁二酸酐的
4摩爾比為1:1-1. 2，再加入與丁二酸酐浴比為1 :1_1.2的DMF，攪拌均勻，升溫至80-90°C反 應(yīng)4-6h，反應(yīng)結(jié)束后用環(huán)己烷萃取以除去未反應(yīng)的丁二酸酐；之后往溶液中加入二氯亞砜 (SOCl2), 二氯亞砜與聚乙二醇的摩爾比為1-1. 2:1，冷凝回流反應(yīng)，直至冷凝管出口處無(wú)酸 性氣體放出時(shí)反應(yīng)結(jié)束，并蒸餾出多余的SOCl2,得到聚乙二醇酰化物； (3)絲素-聚乙二醇共聚物的制備
將制備得到的納米級(jí)絲素蛋白肽和聚乙二醇酰化物按照浴比1:10-15配料，先向納米 級(jí)絲素蛋白肽中加入DMF形成混合液，納米級(jí)絲素蛋白肽與DMF的浴比為1:5-10，再在該 混合液中加入配好的聚乙二醇?；铮?0-70°C下加熱l_3h ；將產(chǎn)物過(guò)濾，水洗，干燥即 制得絲素-聚乙二醇共聚物，此絲素-聚乙二醇共聚物即為所需的藥用生物材料。以下給出幾個(gè)實(shí)施例 實(shí)施例1
(1)納米級(jí)絲素蛋白的制備
首先從繭絲、繭殼中經(jīng)過(guò)脫蠟質(zhì)、脫碳水化合物、脫絲膠制成純凈絲素纖維，并由 CaCl2/C2H50H/H20三元溶液溶解后透析，使用中性蛋白酶進(jìn)行酶解制備得到納米級(jí)絲素蛋 白肽(SFP)；上述CaCl2/C2H50H/H20三元溶液三者的摩爾比為1:2:8。(2)聚乙二醇?；锏闹苽?br> 將聚乙二醇400和丁二酸酐加入到反應(yīng)容器中，兩者的摩爾比為1 1. 2，再加入與丁二 酸酐浴比為1 :1. 15的DMF，攪拌均勻后，升溫至80°C，在該溫度下反應(yīng)5h后用環(huán)己烷萃取 三次以除去未反應(yīng)的丁二酸酐。之后往溶液中加入二氯亞砜SOCl2, SOCl2與聚乙二醇的摩 爾比為1.2:1，冷凝回流反應(yīng)，直至冷凝管出口處無(wú)酸性氣體放出時(shí)反應(yīng)結(jié)束，并蒸餾出多 余的SOCl2,得到聚乙二醇酰化物；
(3)絲素-聚乙二醇共聚物的制備
將制備得到的納米級(jí)絲素蛋白肽和聚乙二醇?；锇凑赵”?:14配料，先向納米級(jí) 絲素蛋白肽中加入DMF形成混合液，納米級(jí)絲素蛋白肽與DMF的浴比為1:5，再加入備好的 聚乙二醇?；?，于60°C下加熱2h ；將產(chǎn)物過(guò)濾，水洗，50°C下干燥24h即制得絲素-聚乙 二醇共聚物，此絲素-聚乙二醇共聚物即為所需的藥用生物材料。實(shí)施例2
(1)納米級(jí)絲素蛋白的制備
首先從繭絲或繭殼中經(jīng)過(guò)脫蠟質(zhì)、脫碳水化合物和脫絲膠制成純凈絲素纖維，再對(duì)純 凈絲素纖維溶解后透析，最后使用中性蛋白酶對(duì)透析物進(jìn)行酶解制備得到納米級(jí)絲素蛋白 肽(SFP)；
(2)聚乙二醇?；锏闹苽?br> 將分子量為400的聚乙二醇和丁二酸酐加入反應(yīng)容器中，聚乙二醇和丁二酸酐的摩爾 比為1:1. 05，再加入與丁二酸酐浴比為1 :1. 2的DMF作為溶劑，攪拌均勻，升溫至85°C反 應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后用環(huán)己烷萃取三次；之后往溶液中加入SOCl2, SOCl2與聚乙二醇的摩爾比 為1. 1:1，冷凝回流反應(yīng)，直至冷凝管出口處無(wú)酸性氣體放出時(shí)反應(yīng)結(jié)束，并蒸餾出多余的 SOCl2,得到聚乙二醇?；?；
(3)絲素-聚乙二醇共聚物的制備
將制備得到的納米級(jí)絲素蛋白肽和聚乙二醇?；锇凑赵”?:12配料，先向納米級(jí)絲素蛋白肽中加入DMF形成混合液，納米級(jí)絲素蛋白肽與DMF的浴比為1:6，再在該混合液 中加入聚乙二醇?；?，于50°C下加熱反應(yīng)2h ；將產(chǎn)物過(guò)濾，水洗，50°C下干燥24h即制得 絲素-聚乙二醇共聚物，此絲素-聚乙二醇共聚物即為所需的藥用生物材料。
實(shí)施例3
(1)納米級(jí)絲素蛋白的制備
首先從繭絲或繭殼中經(jīng)過(guò)脫蠟質(zhì)、脫碳水化合物和脫絲膠制成純凈絲素纖維，再對(duì)純 凈絲素纖維溶解后透析，最后使用中性蛋白酶對(duì)透析物進(jìn)行酶解制備得到納米級(jí)絲素蛋白 肽(SFP)；
(2)聚乙二醇酰化物的制備
將分子量為800的聚乙二醇和丁二酸酐加入反應(yīng)容器中，聚乙二醇和丁二酸酐的摩爾 比為1:1. 05，再加入與丁二酸酐浴比為1 :1的DMF作為溶劑，攪拌均勻，升溫至90°C反應(yīng) 4h，反應(yīng)結(jié)束后用環(huán)己烷萃取以除去未反應(yīng)的丁二酸酐；之后往溶液中加入SOCl2, SOCl2與 聚乙二醇的摩爾比為1. 1:1，冷凝回流反應(yīng)，直至冷凝管出口處無(wú)酸性氣體放出時(shí)反應(yīng)結(jié) 束，并蒸餾出多余的SOCl2,得到聚乙二醇?；?；
(3)絲素-聚乙二醇共聚物的制備
將制備得到的納米級(jí)絲素蛋白肽和聚乙二醇?；锇凑赵”?:10配料，在含有Ig納 米級(jí)絲素蛋白肽和5mlDMF的溶液中，加入IOml制備好的聚乙二醇酰化物，于50°C下加熱反 應(yīng)2h;將產(chǎn)物過(guò)濾，水洗，50°C下干燥24h即制得絲素-聚乙二醇共聚物，此絲素-聚乙二 醇共聚物即為所需的藥用生物材料。
權(quán)利要求
一種藥用生物材料的制備方法，其特征在于本方法步驟為(1)納米級(jí)絲素蛋白的制備首先從繭絲或繭殼中經(jīng)過(guò)脫蠟質(zhì)、脫碳水化合物和脫絲膠制成純凈絲素纖維，再對(duì)純凈絲素纖維溶解后透析，最后使用中性蛋白酶對(duì)透析物進(jìn)行酶解制備得到納米級(jí)絲素蛋白肽；(2)聚乙二醇?；锏闹苽鋵⒎肿恿繛?00 800的聚乙二醇和丁二酸酐加入反應(yīng)容器中，聚乙二醇和丁二酸酐的摩爾比為1:1 1.2，再加入與丁二酸酐浴比為11 1.2的DMF，攪拌均勻，升溫至80 90℃反應(yīng)4 6h，反應(yīng)結(jié)束后用環(huán)己烷萃取以除去未反應(yīng)的丁二酸酐；之后往溶液中加入二氯亞砜，二氯亞砜與聚乙二醇的摩爾比為1 1.2:1，冷凝回流反應(yīng)，直至冷凝管出口處無(wú)酸性氣體放出時(shí)反應(yīng)結(jié)束，并蒸餾出多余的二氯亞砜，得到聚乙二醇酰化物；(3)絲素 聚乙二醇共聚物的制備將制備得到的納米級(jí)絲素蛋白肽和聚乙二醇?；锇凑赵”?:10 15配料，先向納米級(jí)絲素蛋白肽中加入DMF形成混合液，納米級(jí)絲素蛋白肽與 DMF的浴比為1:5 10，再在該混合液中加入配好的聚乙二醇?；?，于50 70℃下加熱1 3h；將產(chǎn)物過(guò)濾，水洗，干燥即制得絲素 聚乙二醇共聚物，此絲素 聚乙二醇共聚物即為所需的藥用生物材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藥用生物材料的制備方法，其特征在于所述第(1)步純凈絲 素纖維的溶解是由CaCl2/C2H50H/H20三元溶液完成的，CaCl2/C2H50H/H20三元溶液三者的摩 爾比為1:2:8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的藥用生物材料的制備方法，其特征在于所述第(3)步納 米級(jí)絲素蛋白肽和聚乙二醇?；镌”葹?:10，納米級(jí)絲素蛋白肽與DMF的浴比為1:5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種藥用生物材料的制備方法，先制備納米級(jí)絲素蛋白，再制備聚乙二醇?；?，然后向納米級(jí)絲素蛋白肽中加入DMF形成混合液，再在該混合液中加入配好的聚乙二醇?；?，于50-70℃下加熱1-3h；將產(chǎn)物過(guò)濾、水洗、干燥即得。本方法有利于絲素蛋白的降解和吸收。在納米絲素蛋白分子上接入聚乙二醇，不僅能增強(qiáng)絲素蛋白與藥物的親和性，還能增強(qiáng)納米級(jí)絲素蛋白的穩(wěn)定性，防止在人體內(nèi)出現(xiàn)過(guò)快“崩解”的現(xiàn)象，起到緩-控釋藥物的作用。通過(guò)本方法獲得的產(chǎn)品成本低廉、質(zhì)量高、可壓性好，可以用作藥物的稀釋劑、填充劑、包衣、阻滯劑、緩釋骨架、藥物膜等，是一種優(yōu)良的藥用生物材料。
文檔編號(hào)C12P21/00GK101897978SQ201010226940
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者張瑤琴, 張艷冬, 熊佳慶, 陳忠敏, 陳鵬 申請(qǐng)人:重慶理工大學(xué)