本發(fā)明涉及生物材料領(lǐng)域，特別涉及一種負(fù)載l.reuteri的ros敏感的水凝膠及其制備方法和治療幽門螺桿菌感染所致的胃炎中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、幽門螺桿菌(helicobacter?pylori，hp)作為一種寄生于胃內(nèi)的微生物，一直以來(lái)都是胃部疾病研究中備受關(guān)注的焦點(diǎn)，全球約有一半的人口受其影響。研究表明，hp是導(dǎo)致胃炎的主要因素之一，其螺旋形態(tài)使其能夠在胃內(nèi)黏液層中穿梭，并在高濃度胃酸環(huán)境中存活并寄生于胃黏膜表面。這種寄生會(huì)觸發(fā)機(jī)體的免疫反應(yīng)，從而引發(fā)慢性胃黏膜炎癥。在氧化應(yīng)激狀態(tài)下，胃黏膜進(jìn)一步受到損傷，細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化會(huì)破壞細(xì)胞膜的完整性和通透性。此外，氧化應(yīng)激還會(huì)影響胃黏膜上皮細(xì)胞的黏附分子，加劇了炎癥細(xì)胞的黏附和浸潤(rùn)。目前，針對(duì)hp感染的治療主要為包含兩種抗生素的三聯(lián)或四聯(lián)藥物治療，然而隨著抗生素耐藥性的不斷增高，傳統(tǒng)治療方法正面治療成功率不斷下降、副作用顯著以及療效單一等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種ros敏感的水凝膠負(fù)載羅伊氏乳桿菌(l.reuteri)用于治療hp感染所致的胃炎，能夠解決上述現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題中的一種或幾種。

2、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種ros敏感的水凝膠，包括氨基苯硼酸(hb)0.5-1.5g、n-羥基琥珀酰亞胺(nhs)0.1-1g、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(edc)0.1-1g、透明質(zhì)酸(ha)0.5-2g和單寧酸(ta)0.5-2g，其余為水。

3、本發(fā)明的有益效果是，基于ros敏感的動(dòng)態(tài)硼酸酯鍵，將氨基苯硼酸改性的ha(ha-pb)與單寧酸混合制得水凝膠(ht)。本發(fā)明的水凝膠具有優(yōu)異的生物安全性和降解性，在炎癥部位的ros響應(yīng)性降解使得其能夠高效釋放ta緩解氧化應(yīng)激反應(yīng)，降解的同時(shí)釋放出的ha還有助于受損胃黏膜的修復(fù)。更重要的是，使用該種療法不會(huì)對(duì)腸道菌群穩(wěn)態(tài)產(chǎn)生影響。

4、透明質(zhì)酸作為一種廣泛存在于結(jié)締組織、關(guān)節(jié)液和眼球玻璃體等處的多糖類化合物，具有優(yōu)異的生物相容性。ha通過(guò)與細(xì)胞表面受體的相互作用，能夠調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的活性，抑制炎癥反應(yīng)的發(fā)生；此外，ha還能與細(xì)胞間質(zhì)相互作用，促使細(xì)胞遷移和增殖，加速受損組織的修復(fù)。

5、單寧酸是一類主要存在于植物中的天然化合物，利用分子結(jié)構(gòu)中存在的酚羥基捕捉自由基的能力，大大減少由于氧化應(yīng)激引起的細(xì)胞損傷。因此，基于ta制備的水凝膠具有消炎的功效。

6、在一些實(shí)施方式中，還包括聚乙烯醇(pva)0.5-1g。其有益效果是，向水凝膠中添加生物相容大分子聚乙烯醇，利用氫鍵進(jìn)一步提高水凝膠的機(jī)械性能。

7、在一些實(shí)施方式中，還包括羅伊氏乳桿菌。其有益效果是，負(fù)載的l.reuteri能夠治療hp感染，l.reuteri能夠影響hp的生存和定植，從而在胃腸道健康中發(fā)揮積極的作用。

8、根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種ros敏感的水凝膠的制備方法，其特征在于，包括：

9、a、將0.5-2g的ha充分溶解于100ml去離子水中，向其中加入0.5-1.5g的氨基苯硼酸、0.1-1g的n-羥基琥珀酰亞胺和0.1-1g的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽，在室溫下攪拌均勻得到黃色黏稠溶液；將黏稠溶液在去離子水中透析以除去未反應(yīng)的氨基苯硼酸、n-羥基琥珀酰亞胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽；透析結(jié)束后將產(chǎn)物凍干得到ha-pb；

10、b、將ha-pb水溶液與單寧酸的水溶液混合均勻并攪拌，得到水凝膠。

11、其有益效果是，通過(guò)“edc/nhs”碳二亞胺偶聯(lián)法，將ha上的羧基活化形成活性酯，再與3-氨基苯硼酸反應(yīng)制得ha-pb?；趧?dòng)態(tài)硼酸酯鍵的ros響應(yīng)性，將ha-pb與ta通過(guò)硼酸酯鍵形成具有ros響應(yīng)能力的水凝膠

12、在一些實(shí)施方式中，步驟b中，ha-pb水溶液的w/v濃度為4％，單寧酸的w/v濃度為4％，ha-pb溶液與單寧酸溶液反應(yīng)的體積比為3:1。其有益效果是，合適的組分比例，可制備出機(jī)械性能適宜的可注射水凝膠。

13、在一些實(shí)施方式中，其特征在于，步驟b還包括，在水凝膠中加入聚乙烯醇。其有益效果是，添加pva引入氫鍵，提高水凝膠的交聯(lián)密度從而延緩降解速率，由此制得了htp水凝膠。

14、在一些實(shí)施方式中，還包括先把聚乙烯醇溶于水，聚乙烯醇的w/v濃度為2％，ha-pb溶液與聚乙烯醇溶液的體積比為3:(0.5-2)。其有益效果是，ta作為一種大分子量的水溶性化合物，因含有多個(gè)酚羥基而展現(xiàn)出顯著的抗氧化性。pva作為一種水溶性的聚合物，它含有多個(gè)羥基，這些羥基使其具有良好的親水性和形成氫鍵的能力。本研究通過(guò)ha-pb的苯硼酸基團(tuán)與ta的鄰二酚基團(tuán)迅速反應(yīng)形成硼酸酯鍵從而制得ht水凝膠，再向其中加入pva獲得htp水凝膠。

15、在一些實(shí)施方式中，步驟b還包括，在ha-pb溶液中加入l.reuteri，l.reuteri的量為(0.5-2)×108cfu/mg。其有益效果是，負(fù)載l.reuteri的水凝膠l.reuteri@htp具有優(yōu)異的抗菌能力。

16、根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了上述水凝膠在清除ros、抑制hp的活性、修復(fù)胃黏膜以及穩(wěn)定腸道菌群中的一種或多種應(yīng)用。

17、其有益效果是，ta是一種高效的ros清除劑，能夠有效緩解組織的氧化應(yīng)激反應(yīng)。使用dpph·和ptio·自由基清除測(cè)定法測(cè)試了htp水凝膠的氮中心自由基和氧中心自由基的清除能力。htp水凝膠中富含大量的ha，能夠促進(jìn)影響細(xì)胞表面的黏附分子，如整合素，調(diào)節(jié)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的黏附和脫附，同時(shí)ha還能夠與細(xì)胞表面的受體(如cd44)相互作用，激活內(nèi)部信號(hào)傳遞途徑，促進(jìn)細(xì)胞增殖和分化。因此，l.reuteri@htp水凝膠在促進(jìn)胃黏膜修復(fù)方面具有較大潛力。l.reuteri@htp水凝膠在根除胃內(nèi)hp的同時(shí)能使小鼠胃部炎癥得到有效緩解。ha作為一種多功能的多糖，其在腸道中可能通過(guò)維護(hù)水分平衡和提供細(xì)胞外基質(zhì)來(lái)促進(jìn)l.reuteri的定植和增殖。此外，ha的生物兼容性和免疫調(diào)節(jié)特性為l.reuteri提供了一個(gè)更有利的腸道微環(huán)境，從而優(yōu)化了微生物群落的組成和功能。

18、本發(fā)明的l.reuteri@htp水凝膠基于ta和ha-pb的動(dòng)態(tài)硼酸酯鍵，這種水凝膠能夠響應(yīng)性釋放l.reuteri，添加通過(guò)向其中添加pva控制水凝膠在體內(nèi)的降解速率。體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)均證實(shí)這種水凝膠能夠有效抑制hp的活性；細(xì)胞劃痕與免疫熒光染色表明經(jīng)l.reuteri@htp處理后的細(xì)胞遷移速率提升，β-catenin和pcan表達(dá)增加，受損的胃黏膜得到恢復(fù)；對(duì)hp小鼠進(jìn)行胃炎評(píng)分，治療后的小鼠炎癥程度顯著降低，相關(guān)炎癥因子表達(dá)下降，在對(duì)治療后的hp小鼠腸道菌群分析可知，實(shí)驗(yàn)組小鼠的菌群豐度與健康小鼠相似，證實(shí)l.reuteri@htp水凝膠不會(huì)影響腸道菌群穩(wěn)態(tài)。

技術(shù)特征：

1.一種ros敏感的水凝膠，其特征在于，包括氨基苯硼酸、n-羥基琥珀酰亞胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、透明質(zhì)酸、單寧酸和水。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水凝膠，其特征在于，還包括聚乙烯醇。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述水凝膠，其特征在于，還包括羅伊氏乳桿菌。

4.一種ros敏感的水凝膠的制備方法，其特征在于，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟b中，所述ha-pb水溶液的w/v濃度為4％，所述單寧酸的w/v濃度為4％，ha-pb溶液與單寧酸溶液反應(yīng)的體積比為3:1。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，其特征在于，步驟b還包括，在水凝膠中加入聚乙烯醇。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，還包括先把聚乙烯醇溶于水，所述聚乙烯醇的w/v濃度為2％，ha-pb溶液與聚乙烯醇溶液的體積比為3:(0.5-2)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟b還包括，在ha-pb溶液中加入l.reuteri，所述l.reuteri的量為(0.5-2)×108cfu/mg。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的水凝膠在清除ros或/和，

10.根據(jù)權(quán)利要求4至8任一項(xiàng)所述的制備方法制備的水凝膠在清除ros或/和，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種ROS敏感的水凝膠及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的ROS敏感的水凝膠，包括氨基苯硼酸、N?羥基琥珀酰亞胺、1?(3?二甲氨基丙基)?3?乙基碳二亞胺鹽酸鹽、透明質(zhì)酸、單寧酸和水。本發(fā)明基于ROS敏感的動(dòng)態(tài)硼酸酯鍵，將氨基苯硼酸改性的HA(HA?PB)與單寧酸混合制得水凝膠(HT)。在HT水凝膠中加入PVA溶液，獲得的水凝膠HTP。在HTP水凝膠的制備過(guò)程中加入L.reuteri可以獲得L.reuteri@HTP水凝膠。本發(fā)明的水凝膠具有優(yōu)異的生物安全性和降解性，在炎癥部位的ROS響應(yīng)性降解使得其能夠高效釋放TA緩解氧化應(yīng)激反應(yīng)，降解的同時(shí)釋放出的HA還有助于受損胃黏膜的修復(fù)。更重要的是，使用該種療法不會(huì)對(duì)腸道菌群穩(wěn)態(tài)產(chǎn)生影響。

技術(shù)研發(fā)人員：王世革,歐陽(yáng)永亮,沈寒春
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23