本發(fā)明采用先制備角膜修復(fù)材料后載藥以及在制備角膜修復(fù)材料過程中載藥的方法，涉及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

角膜是位于眼球的前部和鞏膜一起構(gòu)成眼球的外壁，其質(zhì)地透明，是屈光間質(zhì)的重要組成部分，是保護(hù)眼睛免受外因素傷害的第一道防線。角膜內(nèi)不含血管，營養(yǎng)主要依靠角膜緣血管網(wǎng)供給，代謝過程緩慢；所以一旦發(fā)生病變，修復(fù)難度大、時(shí)間長。角膜疾患是眼科的常見病和多發(fā)病，也是主要的致盲原因之一。我國因角膜病導(dǎo)致失明的患者約有1000萬人以上，其中80％可以通過角膜移植術(shù)來復(fù)明，但由于供體有限，每年僅可以完成約5000例角膜移植手術(shù)；所以研究者們就開始致力于角膜替代物的研究來幫助角膜患者恢復(fù)視力。理想的人工角膜替代物應(yīng)該是像天然角膜一樣被植入后達(dá)到良好的修復(fù)效果，在體外重建角膜修復(fù)材料變成可能，這有可能是解決角膜供體缺乏的一種有效途徑。然而細(xì)菌感染及炎癥反應(yīng)是導(dǎo)致角膜移植失敗的主要原因之一，藥物負(fù)載于人工角膜修復(fù)材料之中是一種可能的解決辦法，不僅可以完成角膜損傷的修復(fù)還能免于炎癥或誘變的影響，從而滿足人工重建生物材料修復(fù)過程的需求。本發(fā)明分別采用直接角膜修復(fù)材料制備過程中分層次負(fù)載藥物以滿足角膜修復(fù)過程中的藥物需求，相較于藥物和高分子共混載藥或先制備膜材料后載藥的方式，分層次載藥可以使藥物分散更加均勻，可達(dá)到較好的持續(xù)釋放效果；另外部分藥物可與高分子之間產(chǎn)生相關(guān)化學(xué)鍵作用，使膜材料機(jī)械性能更好。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：對(duì)角膜修復(fù)材料的設(shè)計(jì)與制備的基礎(chǔ)上，進(jìn)行載藥技術(shù)優(yōu)化，有效減少或抑制臨床應(yīng)用過程中細(xì)菌感染或炎癥反應(yīng)，并通過功能藥物控釋促進(jìn)角膜損傷修復(fù)。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種分層次負(fù)載藥物角膜修復(fù)材料的制備方法，包括如下步驟：

1)將高分子材料加入溶劑中，配置高分子溶液；

2)將高分子溶液干燥成膜；

3)將藥物溶液滴加在高分子膜表面，均勻平鋪。

優(yōu)選的，高分子溶液的配置方法是：將高分子材料加入到溶劑中，攪拌速率100～800r/min機(jī)械攪拌4～48h。

優(yōu)選的，高分子溶液中，高分子材料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1～30wt％。

優(yōu)選的，高分子膜與滴加的藥物質(zhì)量比為1000：(5～100)。

優(yōu)選的，高分子材料是膠原及其衍生物、絲素蛋白及其衍生物、殼聚糖及其衍生物、明膠及其衍生物、透明質(zhì)酸及其衍生物，聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乳酸、聚己內(nèi)酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚亞胺酯或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯中的至少一種。

優(yōu)選的，溶劑是n，n-二甲基甲酰胺、四氫呋喃、二氯甲烷、氯仿、乙醇、六氟異丙醇、丙酮、醋酸、鹽酸、硫酸中的至少一種。

優(yōu)選的，滴加的藥物為頭孢唑啉、阿米卡星、萬古霉素、克林霉素、頭孢他啶、頭孢曲松、妥布霉素、慶大霉素、普拉洛芬、氟比洛芬鈉、阿昔洛韋、雙氯芬酸鈉、碘苷、玻璃酸鈉中的至少一種。

優(yōu)選的，角膜修復(fù)材料干燥方式限定為真空干燥，干燥溫度為35～37℃。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在特定溫度下將功能性藥物以分層次的載藥方式負(fù)載于角膜修復(fù)材料，提供藥物均勻負(fù)載和持續(xù)釋放效果；達(dá)到修復(fù)和治療為一體，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，相互促進(jìn)；最終實(shí)現(xiàn)具有合適結(jié)構(gòu)與功能的角膜修復(fù)材料，為角膜損傷修復(fù)的深入研究提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)指導(dǎo)。

附圖說明

圖1真空干燥條件下得到的角膜修復(fù)材料(a)和自然干燥得到的角膜修復(fù)材料(b)。

圖2分層次載藥角膜修復(fù)材料(a)和直接共混載藥角膜修復(fù)材料(b)的力學(xué)性能。

圖3在35℃條件下制備角膜修復(fù)材料(a)和室溫條件下制備角膜修復(fù)材料(b)的表面微觀形貌。

圖4在35℃條件下制備角膜修復(fù)材料(a)和室溫條件下制備角膜修復(fù)材料(b)的表面細(xì)胞生長情況。

圖5分層次載藥角膜修復(fù)材料(a)和直接共混載藥角膜修復(fù)材料(b)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)修復(fù)情況。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

稱取0.8g明膠，加入到80g鹽酸溶液(1wt％)中，機(jī)械攪拌4h，攪拌速率800r/min，充分溶解制得1wt％(重量比)明膠溶液；將2ml明膠溶液注入模具中并平鋪于底部，在環(huán)境溫度為35℃的條件下，真空干燥2h后制得明膠膜。將萬古霉素加入到去離子水中配制1mg/ml濃度的藥物溶液，將0.5ml藥物溶液滴加在干燥后的明膠膜表面并均勻平鋪，放置于溫度為35℃的條件下，真空干燥1h待藥物完全浸潤薄膜并干燥后，反復(fù)交替循環(huán)加入明膠溶液和藥物溶液重復(fù)上述步驟。最終得到厚度為200μm的分層次負(fù)載藥物角膜修復(fù)材料。相同的制備工藝和條件，干燥方法為室溫自然干燥的角膜修復(fù)材料會(huì)產(chǎn)生較多的氣泡，嚴(yán)重影響了透明度以及應(yīng)用效果，如圖1所示。

實(shí)施例2：

稱取0.6g膠原，加入到60g弱醋酸溶液(1.5wt％)中，機(jī)械攪拌48h，攪拌速率100r/min；將2ml膠原溶液注入模具中并平鋪于底部，在環(huán)境溫度為37℃的條件下，真空干燥6h后制得膠原膜。將妥布霉素加入到去離子水中配制1mg/ml濃度的藥物溶液，將0.5ml藥物溶液滴加在干燥后的明膠膜表面并均勻平鋪，放置于溫度為37℃的條件下，真空干燥4h待藥物完全浸潤薄膜并干燥后，反復(fù)交替循環(huán)加入膠原溶液和藥物溶液，重復(fù)上述步驟。最終得到厚度為400μm的分層次負(fù)載藥物角膜修復(fù)材料。相同的制備條件和原料用量，由于妥布霉素藥物與膠原分子鏈間的相互作用，直接將藥物和膠原溶液共混制得的膜材料的力學(xué)強(qiáng)度低于分層次藥物負(fù)載膜材料，如圖2所示。

實(shí)施例3：

稱取0.9g殼聚糖，加入到30g濃度為1wt％鹽酸溶液中，機(jī)械攪拌4h，攪拌速率800r/min，充分溶解制得30wt％(重量比)殼聚糖溶液；將1.5ml膠原溶液注入模具中，在環(huán)境溫度為35℃，真空干燥5h后制得殼聚糖膜。將頭孢曲松加入到去離子水中配制1mg/ml濃度的藥物溶液，將0.45ml藥物溶液滴加在干燥后的殼聚糖膜表面并均勻平鋪，放置于溫度為35℃的條件下，真空干燥3h待藥物完全浸潤薄膜并干燥后，反復(fù)交替循環(huán)加入殼聚糖溶液和藥物溶液，重復(fù)上述步驟；最終得到厚度為300μm的分層次負(fù)載藥物角膜修復(fù)材料。溫度過高情況下，部分藥物容易失活，在人體正常溫度(～37.3℃)范圍內(nèi)，與其他溫度(如：室溫)制備的膜材料相比，35～37℃溫度范圍得到的膜材料表面微觀形貌較均勻平整(如圖3)，角膜上皮細(xì)胞在35～37℃溫度范圍得到的膜材料表面的生長均勻，而在室溫得到的膜材料表面細(xì)胞分布不均(如圖4)。

實(shí)施例4：

稱取0.5g膠原，加入到50g弱醋酸溶液(1.5wt％)中，機(jī)械攪拌48h，攪拌速率100r/min，將1.5ml膠原溶液注入模具中并平鋪于底部，在環(huán)境溫度為37℃的條件下，真空干燥4.5h后制得膠原膜。將頭孢唑啉鈉加入到去離子水中配制1mg/ml濃度的藥物溶液，將0.5ml藥物溶液滴加在干燥后的明膠膜表面并均勻平鋪，放置于溫度為37℃的條件下，真空干燥3.5h待藥物完全浸潤薄膜并干燥后，反復(fù)交替循環(huán)加入膠原溶液和藥物溶液，重復(fù)上述步驟。最終得到厚度為350μm的分層次負(fù)載藥物角膜修復(fù)材料。直接將等量藥物混入到膠原溶液中，一步法直接澆筑制備相同厚度的負(fù)載藥物角膜修復(fù)材料，由于高分子溶液具有一定的粘度，在一定程度上影響了藥物的分散性，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到第七天出現(xiàn)了明顯的炎癥反應(yīng)，而分層次自組裝載藥沒有炎癥反應(yīng)發(fā)生(圖5)。