包埋蛋白質藥物注射用多孔微球支架的研究.pdf

1、組織工程支架的功能是為細胞的增殖提供三維空間和新陳代謝環(huán)境，并決定新生組織、器官的形狀和大小。生長因子則誘導和刺激細胞增殖、維持細胞存活和促進組織再生。生長因子類藥物大劑量全身給藥雖然可以達到一定作用，但同時可以導致嚴重的副作用，甚至致癌。且局部雖可大劑量給藥，但由于生長因子多為多肽蛋白類藥物，存在半衰期短等原因引起的不穩(wěn)定性。因此很多組織工程支架都加入生長因子類藥物來刺激誘導細胞的生長或達到某種輔助治療效果。實現(xiàn)生長因子在細胞支架中的

2、可控制釋放成為組織工程成功的關鍵之一。而目前蛋白質、多肽類藥物的控緩釋給藥多采用微球載體形式，本研究結合微球制劑的制備技術工藝以及注射給藥方便易行的優(yōu)點，采用發(fā)泡法制備了一種包埋蛋白質藥物注射用多孔微球作為組織工程支架。改進了傳統(tǒng)組織工程支架需手術植入的不便，且可使藥物以一定速率緩慢釋放，提高細胞在支架中生長、分裂增殖的成功率和植入病變部位的便利性。 本文首先研究了以牛血清白蛋白(BSA)作為模型藥物采用復乳發(fā)泡法制備注射用多孔

3、PL,GA含藥微球支架的制備工藝及其影響因素。通過單因素實驗設計考察了制備復乳的攪拌速度、分散相聚乙烯醇(PVA)濃度、油相PLGA濃度、制備初乳時內水相與油相體積比、均質乳化速度以及發(fā)泡劑濃度等因素對微球形態(tài)、平均粒徑、表面孔徑大小、空隙率的影響。結果表明油相PLGA濃度、制備初乳時內水相與油相比、發(fā)泡劑濃度、均質乳化速度為其主要影響因素。針對主要影響因素用正交設計、星點設計優(yōu)化處方工藝。通過處方和工藝設計調控微孔大小和藥物在復合支架

4、中的釋放，最后得到的優(yōu)化處方微球支架平均粒徑為451μm，表面孔穴平均孔徑為20.3μm，包封率為60.08％，30天累計釋放可達84％。 以BCA(Bicinchoninic acid，二喹啉甲酸)分析法測定釋放介質中的BSA的濃度，考察了微球的30天體外釋放特性，體外釋放符合Riger-Peppas模型。為了考察多孔微球支架制備工藝對模型藥物BSA穩(wěn)定性的影響，我們采用不同溶劑溶解殘存蛋白，分別測定其30天后未釋放完全的非聚

5、集蛋白含量、以非共加鍵聚集以及二硫鍵結合的變性蛋白含量。優(yōu)選微球支架體外釋放30天后殘余蛋白的測定結果表明，殘留非聚集蛋白含量約為10％，以非共價結合的聚集蛋白占總體蛋白含量2％以下，以二硫鍵結合蛋白含量占總體蛋白含量1％以下。 制備方法簡便易行，且對蛋白活性影響不大。進行NIH 3T3成纖維細胞與微球支架的共培養(yǎng)實驗，通過熒光染色觀察細胞在支架中的種植和分裂增殖狀態(tài)，并同時進行未經染色處理的微球支架共聚焦顯微鏡觀察，作為熒光染

6、色效果空白對比。細胞熒光染色后的共聚焦顯微觀察結果發(fā)現(xiàn)3T3細胞能較好的吸附和種植到支架表面和孔穴中，共培養(yǎng)一周后微球支架上細胞生長狀態(tài)良好，經過七天的培養(yǎng)分化增殖，貼壁細胞不但可以繼續(xù)牢固的在微球支架表面生長附著，而且通過微球支架的表面孔徑進入微球內表層的細胞也可以進一步生長。 結果表明復乳發(fā)泡法制備的微球可以用作組織工程細胞載體支架，具有較好的開發(fā)應用前景。 結論：獲得了既能載荷細胞又能緩慢釋放蛋白類藥物的可注射多孔