一种酸/活性氧双响应并实现多药物次序性释放的乳化离子凝胶载药平台及其制备方法

本发明涉及心血管疾病治疗和药物递送，尤其涉及一种酸/活性氧双响应并实现多药物次序性释放的乳化离子凝胶载药平台及其制备方法，用于实现多种治疗成分在心肌缺血、缺血再灌注损伤及心肌微循环障碍相关心肌组织损伤区域的次序性释放，以提高局部药物递送的精准性和多药协同干预效果。

背景技术：

1、心血管疾病是威胁人类健康的重要疾病类型，其中心肌缺血及缺血再灌注损伤过程中伴随的心肌微循环障碍，是影响冠脉再血管化治疗效果和远期预后的关键因素。即使通过经皮冠状动脉介入治疗或冠状动脉旁路移植等方式恢复较大冠状动脉血流，心肌局部仍可能存在微循环灌注不足、内皮功能障碍、氧化应激增强及心肌细胞代谢紊乱等问题，导致心肌组织修复效果不佳。

2、目前，组织工程材料和药物递送技术为心肌微循环障碍及相关心肌损伤的治疗提供了新的思路。通过构建载药材料，将促血管生成因子、抗氧化成分、代谢调节因子或其他治疗性药物递送至心肌病变区域，可以提高药物在局部组织的有效浓度，降低全身给药产生的不良反应，并改善治疗因子在病变部位的利用效率。

3、然而，现有心肌修复用载药材料仍存在一定局限：部分载体主要依赖材料自身的溶胀、降解或扩散作用实现药物释放，其释放行为通常呈被动缓释特征，难以根据心肌缺血或缺血再灌注损伤区域的实际微环境变化实现按需释放。当病变区域存在酸性增强、活性氧升高以及组织损伤程度不均等情况时，单纯依赖材料降解的释放方式容易出现药物释放不足、释放过量或释放时机不匹配的问题。

4、已有技术尝试构建环境响应型载药材料，例如利用病变组织中ph降低、活性氧水平升高、酶表达异常或氧化还原状态变化等特征，设计能够响应特定刺激因素的智能载药体系。但心肌缺血及缺血再灌注损伤的病理微环境具有复杂性和动态变化特征，酸性增强、活性氧升高、能量代谢紊乱及氧化还原失衡等因素常同时存在，且在不同病变阶段和不同组织区域之间存在差异。因此，若载药材料仅针对单一刺激因素进行响应，容易因响应条件不足或病变微环境分布不均而影响释放效果。

5、此外，心肌缺血及缺血再灌注损伤涉及血管新生不足、氧化应激、细胞凋亡、能量代谢障碍、炎症反应及组织重塑等多个环节，单一药物或治疗因子通常只能针对其中某一环节发挥作用，难以满足综合治疗需求。现有多药物载体在实现多种药物协同负载时，通常面临药物性质差异大、载药方式不统一、释放速率难以协调等问题。蛋白类因子、金属离子、氨基酸类小分子及金属配合物等不同类型治疗成分，其与载体材料的结合方式不同，若缺乏合理设计，容易出现突释、释放顺序不可控或协同关系不稳定。

6、综上，现有心肌修复用载药平台存在响应精准性不足、多药协同负载困难、释放顺序难以调控及材料体系复杂等问题。因此亟需开发一种结构相对简单、制备条件温和、能够响应心肌缺血及缺血再灌注损伤相关酸性和活性氧微环境，并可实现多种治疗成分按需释放和次序性释放的智能化载药平台。

技术实现思路

1、有鉴于现有心肌缺血、缺血再灌注损伤及心肌缺血、缺血再灌注损伤及心肌微循环障碍相关治疗用载药平台存在响应精准性不足、多药协同释放困难、释放顺序不可控以及材料体系复杂等问题，本发明的目的在于提供一种酸/活性氧双响应并实现多药物次序性释放的乳化离子凝胶载药平台及其制备方法，以提高心肌缺血、缺血再灌注损伤及心肌微循环障碍相关病变区域局部药物递送的精准性和多药协同干预效果。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

4、一种酸/活性氧双响应并实现多药物次序性释放的乳化离子凝胶载药平台，包括聚乙烯醇凝胶网络、含硼酸基交联剂、脂溶性油相、锌离子、vegf-a、谷氨酰胺以及铜-谷氨酰胺配合物。

5、所述含硼酸基交联剂与聚乙烯醇形成硼酸酯交联键，以构建能够响应酸性环境和活性氧环境的凝胶网络。所述锌离子、脂溶性油相中的脂肪酸组分与所述含硼酸基交联剂形成乳液配合体系，使锌离子负载于凝胶网络中。所述vegf-a、游离谷氨酰胺及铜-谷氨酰胺配合物共同负载于凝胶网络中。

6、所述乳化离子凝胶载药平台在酸性及活性氧升高的病变微环境中，通过硼酸酯键在酸性及活性氧环境中的响应性变化及金属离子配位作用差异，调节vegf-a、锌离子、谷氨酰胺及铜-谷氨酰胺配合物的释放速率，从而实现多种治疗成分的次序性释放。

7、在一种可能的实施方式中，所述含硼酸基交联剂为由含胺化合物与卤代甲基苯硼酸化合物反应形成的双苯硼酸基交联剂，所述含胺化合物选自n,n-双(3-氨丙基)甲胺、1,3-丙二胺或2-甲基-1,3-丙二胺，所述卤代甲基苯硼酸化合物选自4-(溴甲基)苯硼酸或3-甲基-4-溴甲基苯硼酸。

8、在一种可能的实施方式中，所述交联剂为4,4'-(n-甲基-3,3'-亚氨基二丙胺-n,n'-二亚甲基)二苯硼酸。

9、在一种可能的实施方式中，所述脂溶性油相为植物油，优选玉米胚芽油，也可选自特级初榨橄榄油、初榨橄榄油或纯橄榄油；所述锌离子浓度为1～20 μmol/l，铜-谷氨酰胺配合物浓度为0.1～5 μmol/l，vegf-a浓度为10～200 ng/ml。

10、本发明还提供一种所述平台的制备方法，包括以下步骤：s1、将含胺化合物与卤代甲基苯硼酸化合物在有机溶剂中反应，制备含硼酸基交联剂；s2、将锌盐加入水相，再加入脂溶性油相并乳化，随后加入步骤s1的交联剂，得到交联剂乳液；s3、将聚乙烯醇加入水相，再加入脂溶性油相并乳化，得到聚乙烯醇乳液；s4、将谷氨酰胺与铜盐混合形成铜-谷氨酰胺配合物，并加入vegf-a后与聚乙烯醇乳液混合，得到载药聚乙烯醇乳液；s5、将交联剂乳液与载药聚乙烯醇乳液混合，形成乳化离子凝胶载药平台。

11、在一种可能的实施方式中，步骤s1所用有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺，反应条件为室温搅拌18～30 h；步骤s2乳化时间为超声乳化13～15 min；步骤s3聚乙烯醇醇解度为80～99%，乳化时间10～20 min；步骤s5混合体积比为1:(1.5～3)，快速搅拌0.5～3 min。

12、在一种可能的实施方式中，所述锌盐为氯化锌，所述铜盐为硫酸铜。

13、本发明还提供所述平台在制备用于治疗或改善心肌缺血、缺血再灌注损伤及心肌微循环障碍相关心肌组织损伤的局部药物递送材料中的应用。

14、在一种可能的实施方式中，所述vegf-a以物理包埋方式负载于凝胶网络中，谷氨酰胺部分以游离状态存在，部分与铜-谷氨酰胺配合物形成铜-谷氨酰胺配合物，锌离子通过乳液配合体系负载于凝胶网络中。

15、在一种可能的实施方式中，所述平台中的硼酸酯交联键在酸性环境和/或活性氧环境下发生响应性变化，从而调节vegf-a、锌离子、谷氨酰胺及铜-谷氨酰胺配合物的释放速率。

16、基于上述技术方案，本发明的酸/活性氧双响应并实现多药物次序性释放的乳化离子凝胶载药平台，通过含硼酸基交联剂与聚乙烯醇形成可响应酸性环境和活性氧环境的硼酸酯交联网络，并结合锌离子-脂肪酸-交联剂乳液配合体系以及铜-谷氨酰胺配合物，实现vegf-a、锌离子、谷氨酰胺及铜-谷氨酰胺配合物的稳定负载和次序性释放，解决了现有载药平台响应精准性不足、多药协同释放困难、释放顺序难以调控以及材料体系复杂的问题。