一种负载药物外泌体的多孔纳米复合修复膜及其制备方法和应用与流程

本发明属于生物医用材料，具体地，涉及一种负载药物外泌体的多孔纳米复合修复膜及其制备方法和应用。

背景技术：

1、皮肤是人类最大的器官，是抵御外界刺激的天然屏障，在日常生活中会因事故、疾病、生理退化等因素产生创伤，影响皮肤形态或功能的完整性，进而影响其美观性或功能的正常使用，严重的甚至会造成患者经济和心理负担。随着人民生活水平的提高和日益增长的生活需求，人们对美的追求不断提升。皮肤创口的愈合是一个动态连续的生理过程，包括止血期、炎症期、增殖期和重塑期(微观角度)。如何实现皮肤创伤的快速修复以及功能性药物的可控释放已成为再生医学领域研究的热点。

2、植物外泌体(pelns)是一类天然存在的植物细胞间用于物质和信息交换的脂质双层细胞外囊泡，其直径约30-150nm，可用于递送核酸、蛋白质、脂质、小分子化合物等多种成分。近年来，与动物外泌体相较，pelns主要以成本更低、免疫原性低、给药方式灵活、稳定性更强、组织穿透性更好和天然药用价值高等优势凸显，其作为药物及药物载体的潜力被不断挖掘，最终形成高附加值的医药产品，在未来疾病治疗手段中具有很大的发展潜力。

3、专利cn202410237709.7公开了一种生物基水凝胶伤口敷料及其制备方法，采用超声将含有单宁酸、壳聚糖季铵盐溶液和二醛纤维素、壳聚糖溶液混匀制备的水凝胶伤口敷料具有抗菌消炎的效果，但其未能实现药物缓释。专利cn202410048999.0公开了一种大蒜类外泌体颗粒伤口敷料及其制备方法，该敷料采用大蒜类外泌体负载抗生素与水凝胶混合制备，未能提供空间促进细胞增殖、迁移。因此，亟需开发一种修复膜以解决现有敷料的药物缓释、促组织再生等问题。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种负载药物外泌体的多孔纳米复合修复膜的制备方法，该多孔纳米复合修复膜具有多尺度纳米结构孔径，有利于载药外泌体的释放，达到药物缓释的效果；其还具备抗炎、抗氧化、促进细胞再生等特点，生物相容性好，能提供空间促进细胞增殖、迁移，进而达到创口愈合的目的。

2、本发明的另一目的在于提供上述方法制得的多孔纳米复合修复膜。该方法在温和环境中制备，使用的材料来源广泛易获取，操作简单，同时提高植物资源的开发利用率。

3、本发明的再一目的在于提供上述多孔纳米复合修复膜的应用。

4、本发明的目的通过下述技术方案来实现：

5、第一方面，本发明请求保护一种负载药物外泌体的多孔纳米复合修复膜的制备方法，首先将生物基聚合物凝胶采用生物3d打印机进行低温打印，经固定、冻干、灭菌处理，得到多孔支架；再采用离心法结合qev柱从植物中提取外泌体，经药物共孵育处理，得到载药植物外泌体；然后将多孔支架浸泡在含有载药植物外泌体溶液中，取出去除支架表面多余的液体，再附上一层致密的膜，得到负载药物外泌体的多孔纳米复合修复膜。

6、作为对上述制备方法的进一步优化，所述的多孔支架的制备方法如下，先采用共混法将丝素蛋白、壳聚糖按一定比例进行复合，搅拌均匀后加入适量的聚二甲基硅氧烷和卡波姆，得到生物3d打印墨水；然后采用生物3d打印机进行低温打印、固定、冻干、灭菌处理，得到多孔支架。

7、所述的丝素蛋白与壳聚糖的比例为1:9-5:5；所述的聚二甲基硅氧烷的质量浓度为3～8wt％；所述的卡波姆的质量浓度为0.1～3wt％；所述的生物3d打印机的打印参数：打印速度：7-11mm/s，气压：0.45-0.6mpa，间距：1.4-1.8mm，打印温度为-10-10℃。

8、所述的固定方法：将适量的氯化钙和京尼平溶解在水中制备固定液，然后将上述打印的支架浸泡在固定液中，固定结束后取出用水进行清洗，去除支架表面多余的固定液，其中氯化钙的质量浓度为3～10wt％、京尼平的质量浓度为0.3～2wt％，固定时间为1.5-3h，清洗方法为水中浸泡20min/次、3次；所述的灭菌为紫外灭菌、辐照灭菌、臭氧灭菌或环氧乙烷灭菌中的一种以上。

9、作为对上述制备方法的进一步优化，所述的植物为生姜、大蒜、人参、芦荟、小麦、番茄、葡萄柚或柠檬中的一种以上；所述的离心法为低温超速离心法、蔗糖密度梯度离心法中的一种以上；所述的药物为姜黄素、维生素e、紫杉醇、阿霉素中的一种以上；所述的共孵育的药物与植物外泌体的比例为1:10-1:30(g/g)，共孵育时间为1-5h；所述的载药植物外泌体溶液的浓度为10-30wt％；所述的支架浸泡载药植物外泌体溶液中的时间为3-120min；所述的致密的膜为聚乳酸、聚己内酯、聚氨酯、聚丙烯腈中的一种以上。

10、第二方面，本发明还请求保护采用上述制备方法制备的负载药物外泌体的多孔纳米复合修复膜。

11、第三方面，本发明另外请求保护所述负载药物外泌体的多孔纳米复合修复膜在生物医用材料或组织工程技术领域中的应用。

12、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

13、本发明制备的多孔纳米复合修复膜是以多孔支架作为提供细胞增殖、迁移的“攀爬架”，以载药植物外泌体作为“营养物质”，丝素蛋白、壳聚糖与京尼平化学交联，架构稳定，具有一定的机械强度。通过共孵育法使药物进入到植物外泌体中，提高了药物在多孔支架中的分散性和利用率。

14、1.本发明以植物外泌体为载药基体，降低了动物外泌体的制备成本，同时提高不溶或难溶性药物的利用率，增加植物有效成分的附加值，提供了一条新的开发利用植物资源的途径。

15、2.本发明的多孔纳米复合修复膜具有多尺寸纳米结构孔径，有利于载药植物外泌体的释放，达到药物缓释的效果；多孔支架的力学强度能提供空间促进创口处的细胞增殖、迁移。

16、3.本发明的多孔纳米复合修复膜具备抗炎、抗氧化、促进细胞再生等特点，生物相容性好，进而达到创口愈合的目的。

1.一种负载药物外泌体的多孔纳米复合修复膜的制备方法，其特征在于，所述多孔纳米复合修复膜是先将生物基聚合物凝胶采用生物3d打印机进行低温打印，经固定、冻干、灭菌处理，得到多孔支架；再采用离心法结合qev柱从植物中提取外泌体，经药物共孵育处理，得到载药植物外泌体；然后将多孔支架浸泡在含有载药植物外泌体溶液中，取出去除支架表面多余的液体，再附上一层致密的膜，得到负载药物外泌体的多孔纳米复合修复膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的多孔支架的制备方法如下：先采用共混法将丝素蛋白、壳聚糖按比例进行复合，搅拌均匀后加入聚二甲基硅氧烷和卡波姆，得到生物3d打印墨水；然后采用生物3d打印机进行低温打印、固定、冻干、灭菌处理，得到多孔支架。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的丝素蛋白与壳聚糖的比例为1:9-5:5；所述的聚二甲基硅氧烷的质量浓度为3～8wt％；所述的卡波姆的质量浓度为0.1～3wt％；所述的生物3d打印机的打印参数：打印速度：7-11mm/s，气压：0.45-0.6mpa，间距：1.4-1.8mm，打印温度为-10-10℃。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述固定采用的方法为：将氯化钙和京尼平溶解在水中制备固定液，然后将打印的支架浸泡在固定液中，固定结束后取出用水进行清洗，去除支架表面多余的固定液；其中，氯化钙的质量浓度为3～10wt％、京尼平的质量浓度为0.3～2wt％，固定时间为1.5-3h，清洗方法为水中浸泡20min/次、3次。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的灭菌处理为紫外灭菌、辐照灭菌、臭氧灭菌或环氧乙烷灭菌中的一种以上。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的植物为生姜、大蒜、人参、芦荟、小麦、番茄、葡萄柚或柠檬中的一种以上；所述的离心法为低温超速离心法、蔗糖密度梯度离心法中的一种以上；所述的药物为姜黄素、维生素e、紫杉醇、阿霉素中的一种以上；所述的共孵育处理中，药物与植物外泌体的质量比为1:10-1:30，共孵育时间为1-5h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的载药植物外泌体溶液的浓度为10-30wt％；所述的支架浸泡载药植物外泌体溶液中的时间为3-120min；所述的致密的膜为聚乳酸、聚己内酯、聚氨酯、聚丙烯腈中的一种以上。

8.根据权利要求1-7任意一种所述的制备方法制备的负载药物外泌体的多孔纳米复合修复膜。

9.根据权利要求8所述的负载药物外泌体的多孔纳米复合修复膜在生物医用材料或组织工程技术领域中的应用。