天花粉多糖/黃芪多糖復合水凝膠的制備方法及用途與流程

本發明屬于生物材料領域,具體涉及一種具有降糖作用的天花粉多糖/黃芪多糖復合水凝膠的應用。

背景技術：

水凝膠因獨特的三維網狀結構，具備良好的滲透性，能夠有效提高載藥量和生物半周期及穩定性等，在藥物釋放領域受到極大關注。藥物緩釋就是把高分子載體和小分子藥物，以化學或者物理方法結合，在體內通過各種控制方法，使藥物能夠以想要的濃度和想要的釋放速率，在一定的時間內作用在機體的病變位置，然后達到減少用藥次數、提高藥物利用率等目的。但載藥量小，不能滿足藥效需要是目前緩釋制劑開發的制約因素，因此如何在保證藥效的前提下降低緩釋制劑的載藥量成為目前研究的重點。通過制備活性多糖水凝膠的方法可以實現上述目的。目前尚未見到具有降糖活性的復合多糖水凝膠的報道。

技術實現要素：

本發明所要解決的問題是提供了一種具有降糖作用的天花粉、黃芪復方多糖水凝膠的應用，利用天花粉和黃芪粗多糖制備具有降糖作用的復合水凝膠，制備工藝簡單、成本較低，該水凝膠可以作為藥物制劑輔料，減少降糖藥物的使用量，同時可實現藥物緩釋。

本發明是天花粉多糖/黃芪多糖復合水凝膠的制備方法及用途，其方法的步驟為：

（1）按重量比例w/w3:1，將黃芪∶天花粉的兩種多糖放入干燥反應容器中，將乙醇：蒸餾水按照體積比v/v為5:1的比例加入，攪拌2h后，再加入與多糖等摩爾量的高碘酸鈉，將氧化劑先溶于水后再加入到反應體系中，避光氧化10h后，向反應體系中加入與高碘酸鈉等摩爾量的乙二醇，攪拌30min，最后加入乙醇，攪拌，醇沉一段時間后，抽濾，干燥，即得氧化多糖；

（2）按重量比例w/w為1:1.35分別稱取殼聚糖和氫氧化鈉，將其溶于80%的異丙醇中，-20℃過夜；將重量體積比w/v為3:4的氯乙酸和異丙醇混合液攪拌使氯乙酸完全溶解，在40℃水浴中將氯乙酸溶液逐滴加入，2h內滴加完過夜處理的殼聚糖和氫氧化鈉溶液中；40℃水浴反應4h，加入70%的乙醇終止反應，抽濾，固體用70%~90%的乙醇洗滌，干燥；即得n-o羧甲基殼聚糖；

（3）將氧化的混合多糖配制為濃度為3%的溶液，n-o羧甲基殼聚糖配制成6%的溶液；把兩種溶液按體積比為1:1混合并迅速倒入玻璃容器中，形成復合多糖水凝膠。

天花粉多糖/黃芪多糖復合水凝膠的用途，用作降糖藥物或保健品；用于組織工程材料；或者作為具有活性的藥物輔料，利用3d打印機打印緩釋制劑，應用于緩釋制劑的制備。

與現有的藥物輔料相比，本發明產品的優點在于：產品原料來源廣泛，制備工藝簡單，成本較低；天花粉多糖/黃芪多糖復合水凝膠本身具有降糖活性，作為藥物輔料，可以和胰島素、磺脲類、二甲雙胍類、α-糖苷酶抑制劑類、胰島素增敏劑類、glp-1受體激動劑類等降糖藥物構成復方，制備緩釋制劑，減少主藥用量，彌補緩釋制劑載藥量小的不足。

附圖說明

圖1是本發明制備的具有降糖作用的天花粉多糖/黃芪多糖復合水凝膠（未成膠）；圖2是本發明制備的具有降糖作用的天花粉多糖/黃芪多糖復合水凝膠（成膠）圖3是本發明實施例1制備的緩釋型鹽酸二甲雙胍水凝膠的釋放曲線；圖4是本發明實施例2通過3d打印機制備的格列本脲/天花粉多糖/黃芪多糖復合水凝膠緩釋滴丸的釋放曲線。

具體實施方式

本發明是天花粉多糖/黃芪多糖復合水凝膠的制備方法及用途，其方法的步驟為：

（1）將一定比例的黃芪：天花粉（w/w3:1）的兩種多糖放入干燥圓底燒瓶中，加入乙醇：蒸餾水（5:1）的比例，攪拌2h后，加入與多糖等摩爾量的不同濃度的高碘酸鈉，將氧化劑先溶于一定水后再加入到反應體系中，避光氧化10h后，向反應體系中加入與高碘酸鈉等摩爾量乙二醇，攪拌30min，最后加入一定量的乙醇，攪拌，醇沉一段時間后，抽濾，干燥，即得氧化多糖；即得氧化多糖。

（2）稱取殼聚糖4g，氫氧化鈉5.4g，將其溶于40ml異丙醇中（水：異丙醇=1:4），-20℃過夜；稱取6g氯乙酸并溶于8ml的異丙醇中，攪拌使其完全溶解，在40℃水浴中將氯乙酸溶液加入（注：逐滴加入，2h內滴加完）過夜處理的殼聚糖和氫氧化鈉溶液中；40℃水浴反應4h，加80ml的70%乙醇終止反應，抽濾，固體用70%~90%的乙醇洗滌，干燥；即得n-o羧甲基殼聚糖。

（3）將氧化的混合多糖配制為濃度為3%的溶液，n-o羧甲基殼聚糖配制成6%的溶液；

把兩種溶液混合并迅速倒入試管中，形成復合多糖水凝膠。如圖1、圖2所示。

（4）將制備的具有降糖作用的天花粉多糖/黃芪多糖復合水凝膠凍干備用。30只雄性大鼠適應性喂養1w后，禁食24h(禁食不禁水)，連續兩天腹腔注射鏈脲佐菌素55mg/kg，注射后2h喂以6%的糖水，72h后測空腹血糖值，把血糖值大于11.0mmol/l大鼠定為糖尿病大鼠。將30只糖尿病大鼠按血糖值隨機分為5組，每組10只，分別為：模型對照組，陽性對照組，天花粉/黃芪多糖凝膠組。模型對照組給予等體積的生理鹽水，陽性對照組給予二甲雙胍（劑量為280mg/kg），給藥組分別給予天花粉/黃芪多糖凝膠組（劑量為840mg/kg）。造模成功后1w灌胃給藥，每組灌胃給藥21d，一日兩次，每次2ml，每2d稱體重一次，及時根據體重調整灌胃劑量，降糖結果見表1，顯示天花粉多糖/黃芪多糖水凝膠有較好的降糖作用。

表1天花粉/黃芪多糖復合水凝膠的降糖效果

以下結合實施例對本發明作進一步詳細描述。

實施例1：

（1）取8g質量的天花粉、黃芪多糖粉末，加入到干燥的反應釜中，然后加入50%乙醇24ml，在25℃下，150r/min攪拌2h；

（2）取5.7gnaio4溶于適量水中，配成飽和溶液，緩慢加入到反應體系中，在避光的狀態下反應10h；

（3）再向反應體系中加入約8ml乙二醇，150r/min攪拌30min；

（4）向反應體系中加入約500ml無水乙醇，攪拌10min后抽濾，然后用截留分子量為3500的透析袋透析72h，50℃下干燥12h，即得氧化的天花粉多糖/黃芪多糖；

（5）取3g天花粉、黃芪氧化多糖，溶于90ml蒸餾水，攪拌使其完全溶解；

（6）稱取9gn-o羧甲基殼聚糖，溶于150蒸餾水中，攪拌使其完全溶解；

（7）應用前分別取氧化多糖溶液和n-o羧甲基殼聚糖溶液各0.5ml，將一定量的鹽酸二甲雙胍（根據患者使用量而定）溶于n-o羧甲基殼聚糖溶液中，將上述兩種溶液等體積混合，迅速注入皮下，即得緩釋型鹽酸二甲雙胍水凝膠。

（8）將制得的緩釋型鹽酸二甲雙胍水凝膠凍干后，取含10g鹽酸二甲雙胍的凝膠置于1l37℃恒溫的pbs（ph7.4）緩沖液中，50r/min持續攪拌，每隔12h用滴定法測定溶液中鹽酸二甲雙胍含量，每個時間點鹽酸二甲雙胍含量/10g*100%=累積釋放度，實驗重復三次，作圖即得釋放曲線，如圖3所示。從圖中可以看出，鹽酸二甲雙胍釋放較均勻，且釋放較完全，到206小時累計釋放總量的91%左右。

實施例2：

（1）取8g質量的天花粉多糖/黃芪多糖粉末，加入到干燥的反應釜中，然后加入50%乙醇24ml，在25℃下，150r/min攪拌2小時；

（2）取5.7gnaio4溶于適量水中，配成飽和溶液，緩慢加入到反應體系中，在避光的狀態下反應10h；

（3）再向反應體系中加入約8ml乙二醇，150r/min攪拌30min；

（4）向反應體系中加入約500ml無水乙醇，攪拌10min后抽濾，然后用截留分子量為3500的透析袋透析72h，50℃下干燥12小時，即得氧化的天花粉多糖/黃芪多糖；

（5）取3g天花粉、黃芪氧化多糖，溶于90ml蒸餾水，攪拌使其完全溶解；

（6）稱取9gn-o羧甲基殼聚糖，溶于150蒸餾水中，攪拌使其完全溶解；

（7）取75mg格列本脲溶于n-o羧甲基殼聚糖溶液中，將氧化多糖溶液加入1l液體石蠟中，室溫下300r/min快速攪拌，通過3d打印機加入溶有格列本脲的n-o羧甲基殼聚糖溶液，滴加結束后，持續攪拌10分鐘，靜置20分鐘，將分層后的微球取出干燥，即得格列本脲/天花粉多糖/黃芪多糖緩釋微球。

（8）利用3d打印機所制得的格列本脲/天花粉多糖和黃芪多糖緩釋微球凍干后，取含10mg格列本脲的微球置1l37℃恒溫的pbs（ph7.4）緩沖液中，50轉/分持續攪拌，每隔4h用高效液相色譜法（照中國藥典2010版格列本脲分析方法）測定溶液中格列本脲含量，每個時間點格列本脲含量/10mg*100%=累積釋放度，實驗重復三次，作圖即得釋放曲線，如圖4所示，格列本脲釋放較均勻，且釋放較完全，到24小時累計釋放總量的97%左右。

實施例3：

（1）取8g質量的天花粉、黃芪多糖粉末，加入到干燥的反應釜中，然后加入50%乙醇24ml，在25℃下，150r/min攪拌2小時；

（2）取5.7gnaio4溶于適量水中，配成飽和溶液，緩慢加入到反應體系中，在避光的狀態下反應10h；

（3）再向反應體系中加入約8ml乙二醇，150r/min攪拌30min；

（4）向反應體系中加入約500ml無水乙醇，攪拌10min后抽濾，然后用截留分子量為3500的透析袋透析72h，50℃下干燥12小時，即得氧化的天花粉多糖/黃芪多糖；

（5）取3g天花粉、黃芪氧化多糖，溶于100ml蒸餾水，攪拌使其完全溶解；

（6）稱取2gn-o羧甲基殼聚糖，溶于100蒸餾水中，攪拌使其完全溶解；

（7）分別將天花粉/黃芪氧化多糖和n-o羧甲基殼聚糖兩種溶液按體積比為1:1進行混合，

200r/min攪拌均勻（時間較短），將攪拌均勻的溶液以20ml/h的速度通過3d打印機

打印相應的組織工程材料。