温敏水凝胶蛋白缓释系统的构建及其载牛血清白蛋白的缓释效果验证

摘要

目的 构建温敏水凝胶蛋白缓释系统，对其进行表征分析，验证其载牛血清白蛋白(Bovine serum albumin, BSA)的缓释效果。方法 以不同型号泊洛沙姆(P407、P188)和羟丙基甲基纤维素(Hydroxypropyl methylcellulose, HPMC)为原料制备具有缓释效果的温敏水凝胶。对P407、P188及HPMC质量分数进行单因素考察，初步确定3个组分的质量分数范围分别在17～30%、1%～5%和0.1%～0.3%。采用星点设计-响应面法对3个组分进行不同质量分数的分组，使用冷溶法配置温敏水凝胶，以胶凝温度(Temperature, Tm)为考察指标，采用试管翻转法测定温敏水凝胶的Tm,筛选在目标Tm下成胶的最优处方。按最优处方配置温敏水凝胶，测定Tm、pH值、外观性状、通针性、胶体粒径、zeta电位和流变属性。将BSA作为模拟药物进行包载，采用无膜溶出法进行体外模拟释放试验，收集预定时间点(0.5、1、2、4、8、18、24、48、72、92 h)的释放液，采用BCA蛋白试剂盒测定释放液中BSA蛋白的浓度，计算BSA蛋白的累计释放率。采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对释放液中BSA蛋白的稳定性进行评价。将不同浓度(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)的温敏水凝胶和专用培养基混合后，与小鼠成纤维细胞(L929)进行共同培养，观察细胞状态并测定细胞活性，验证温敏水凝胶的生物相容性。结果 成功制得Tm在(36.5±0.3)℃的温敏水凝胶，最优处方中P407、P188、HPMC的质量分数分别为21%、4%、0.3%,成胶时间为(53.3±2.7)s,平均pH值为6.79±0.017。室温下温敏水凝胶呈可流动的液态，升温后相变为固体凝胶。胶体粒径为(58.14±13.47)nm, zeta电位值为(-0.150 00±0.003 51)mV。流变试验显示当温度为33.5℃时，G′=G″,温敏水凝胶由液态转为固态。体外释放试验显示温敏水凝胶的平均载药量为94.23%,持续释放时间为92 h,平均释放率为94.67%。SDS-PAGE实验显示温敏水凝胶各时间点释放液中的BSA分子量为66 kDa。体外温敏水凝胶细胞毒性实验显示各实验组(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)与阴性对照组(Negative control, nc)组相比，细胞活性均无显著性差别。结论 成功制备温敏水凝胶蛋白缓释系统，可为免疫调节肽、疫苗抗原等生物制剂的缓释递送系统的选择提供参考。

关键词

泊洛沙姆 / 温敏型水凝胶 / 牛血清白蛋白 / 疫苗