一种离子液体胶原蛋白制剂及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及蛋白制剂领域，尤其涉及一种离子液体胶原蛋白制剂及其制备方法和应用。


背景技术：

2.胶原蛋白具有三螺旋纤维状结构，是体内最丰富的蛋白质，是骨骼、皮肤、肌肉、肌腱和软骨的主要组成部分。随着年龄的增长，体内胶原蛋白的产生会逐渐减少。同时由于日晒、吸烟、过量饮酒以及缺乏睡眠和运动的影响，也会损坏胶原纤维，最终导致皮肤表面出现皱纹。胶原蛋白常在护肤霜和精华素中使用。然而，胶原蛋白并非天然存在于皮肤表面，并且由于胶原蛋白纤维较大而难以通过经皮递送的方式进行补充。因此，局部应用效果有限。通过丸剂、粉末和某些食物形式的口服胶原蛋白补充剂被认为能更有效地被人体吸收，然后由于胃肠道消化作用与肝脏“首过效应”的影响，胶原蛋白生物利用度受限，并且没有靶向性。以注射剂的形式利用，产品工艺复杂，价格昂贵，会使患者产生疼痛感，顺应性差。因此，有必要开发不同剂型的胶原蛋白制剂。
3.离子液体(ils)具有挥发性低、稳定性高、电导率高和不易燃等特点，这些特点高度符合“绿色化学”的制药理念。在药物递送中，ils具有增加药物溶解度、提高药物稳定性和促进药物渗透性等作用，除此之外，ils还可以作为药物活性成分，构成api-ils新型给药体系。研究表明，传统的咪唑类ils可通过扰乱细胞膜结构，改变膜通透性，从而实现药物跨细胞转运。然而，此类ils被发现易引起氧化损伤，且具有慢性毒性。
4.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种离子液体胶原蛋白制剂及其制备方法和应用，旨在解决现有ils递送介质，ils存在毒性较大，不易代谢的问题。
6.本发明的技术方案如下：
7.本发明的第一方面，提供一种离子液体胶原蛋白制剂的制备方法，其中，包括步骤：
8.提供左旋肉碱柠檬酸离子液体，所述左旋肉碱柠檬酸离子液体的结构式为：
9.将所述左旋肉碱柠檬酸离子液体和胶原蛋白混合，并搅拌，然后依次均质、过滤、透析、浓缩，得到离子液体胶原蛋白制剂。
10.可选地，所述左旋肉碱柠檬酸离子液体的制备方法，包括步骤：
11.将左旋肉碱盐和柠檬酸盐分别加入溶剂中，得到左旋肉碱盐溶液和柠檬酸盐溶
液；
12.将所述左旋肉碱盐溶液和柠檬酸盐溶液混合，在预设条件下搅拌，经过滤、浓缩、干燥，得到所述左旋肉碱柠檬酸离子液体。
13.可选地，所述左旋肉碱盐为左旋肉碱盐酸盐、左旋肉碱硫酸盐、左旋肉碱硫酸氢盐中的一种或多种；
14.所述柠檬酸盐为柠檬酸钠、柠檬酸钙中的一种或多种；
15.所述溶剂为水、乙醇、异丙醇、正丁醇中的一种或多种；
16.所述左旋肉碱盐和柠檬酸盐的摩尔比为1:0.1～1:8。
17.可选地，所述预设条件包括：在二氧化碳和氮气的混合气氛下搅拌，所述二氧化碳和氮气的体积比为99:1～99:10，所述混合气氛的压力为0.1～100mpa。
18.可选地，所述左旋肉碱柠檬酸离子液体和胶原蛋白的质量比为10:1～100:1。
19.可选地，所述将所述左旋肉碱柠檬酸离子液体和胶原蛋白混合的步骤，具体包括：将胶原蛋白在50～300rpm搅拌速度、-5～40℃水域条件下，于10～60分钟内加到所述左旋肉碱柠檬酸离子液体中。
20.可选地，所述搅拌的时间为1～10小时；
21.所述均质的条件包括：压力为0～80mpa，流量为30～60l/h，均质次数为1～3次。
22.可选地，所述透析的条件包括：时间为1～10小时，透析次数为1～3次。
23.本发明的第二方面，提供一种离子液体胶原蛋白制剂，其中，采用本发明所述的离子液体胶原蛋白制剂的制备方法制备得到。
24.本发明的第三方面，提供一种本发明所述的离子液体胶原蛋白制剂在制备化妆品中的应用。
25.有益效果：本发明采用左旋肉碱柠檬酸离子液体递送胶原蛋白，可以在保持左旋肉碱柠檬酸离子液体优良性能的同时，克服传统ils的毒性较大，不易代谢的缺陷。同时，左旋肉碱柠檬酸离子液体中的左旋肉碱和柠檬酸的引入，可实现抗氧化、去角质等功效，实现制剂在较低浓度下的高生物利用率，并赋予持续给药和缓释的效果。本发明离子液体胶原蛋白制剂应用于化妆品中具有吸收快、生物利用度高、起效快、性质稳定等特点。
附图说明
26.图1是本发明实施例提供的一种离子液体胶原蛋白制剂的制备方法的流程示意图；
27.图2是实施例1中左旋肉碱柠檬酸离子液体的nmr氢谱；
28.图3是实施例1中左旋肉碱柠檬酸离子液体的ftir谱；
29.图4是对比例1中胶原蛋白制剂透皮效果的荧光切片图；
30.图5是实施例1中离子液体胶原蛋白制剂透皮效果的荧光切片图；
31.图6是实施例1与对比例1的渗透效率的统计图。
具体实施方式
32.本发明提供一种离子液体胶原蛋白制剂及其制备方法和应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述
的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
33.本发明实施例提供一种离子液体胶原蛋白制剂的制备方法，如图1所示，包括步骤：
34.s1、提供左旋肉碱柠檬酸离子液体，所述左旋肉碱柠檬酸离子液体的结构式为：
35.s2、将所述左旋肉碱柠檬酸离子液体和胶原蛋白混合，并搅拌，然后依次均质、过滤、透析、浓缩，得到离子液体胶原蛋白制剂。
36.本实施例中，左旋肉碱柠檬酸离子液体通过氢键相互作用和静电吸引与胶原蛋白结合，形成超分子结构(即离子液体胶原蛋白制剂)。本实施例采用左旋肉碱柠檬酸离子液体递送胶原蛋白，可以在保持左旋肉碱柠檬酸离子液体优良性能的同时，克服传统ils的毒性较大，不易代谢的缺陷。同时，左旋肉碱柠檬酸离子液体中的左旋肉碱和柠檬酸的引入，可实现抗氧化、去角质等功效，实现制剂在较低浓度下的高生物利用率，并赋予持续给药和缓释的效果。
37.本实施例离子液体胶原蛋白制剂具有吸收快、生物利用度高、起效快等特点，能克服现有蛋白类制剂口服的消化和“首过效应”，以及注射剂刺激性强、顺应性差等缺点。
38.步骤s1中，在一种实施方式中，所述左旋肉碱柠檬酸离子液体的制备方法，包括步骤：
39.s11、将左旋肉碱盐和柠檬酸盐分别加入溶剂中，得到左旋肉碱盐溶液和柠檬酸盐溶液；
40.s12、将所述左旋肉碱盐溶液和柠檬酸盐溶液混合，在预设条件下搅拌，经过滤、浓缩、干燥，得到所述左旋肉碱柠檬酸离子液体。
41.本实施例制备方法以前驱体的盐为原料，在压力条件下进行制备，能够促进左旋肉碱柠檬酸离子液体的形成，提高左旋肉碱柠檬酸离子液体的稳定性。
42.步骤s11中，在一种实施方式中，所述左旋肉碱盐为左旋肉碱盐酸盐、左旋肉碱硫酸盐、左旋肉碱硫酸氢盐等中的一种或多种，但不限于此。
43.在一种实施方式中，所述柠檬酸盐为柠檬酸钠、柠檬酸钙等中的一种或多种，但不限于此。
44.在一种实施方式中，所述溶剂为水、乙醇、异丙醇、正丁醇等中的一种或多种，但不限于此。
45.在一种实施方式中，所述左旋肉碱盐和柠檬酸盐的摩尔比为1:0.1～1:8。
46.步骤s12中，在一种实施方式中，所述预设条件包括：在二氧化碳和氮气的混合气氛下搅拌，所述二氧化碳和氮气的体积比为99:1～99:10。即在二氧化碳和氮气的混合气氛下制备左旋肉碱柠檬酸离子液体。进一步地，所述混合气氛的压力为0.1～100mpa。
47.在一种实施方式中，所述搅拌温度为10～80℃(例如10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃等)，所述搅拌时间为1～24小时(例如1小时、2小时、5小时、8小时、10小时、14小时、17小时、20小时、22小时、24小时等)。也就是说，在10～80℃下反应1～24小时，在该
条件下可以确保反应充分。
48.在一种实施方式中，所述浓缩采用减压蒸馏的方式进行。
49.在一种实施方式中，所述干燥采用冻干的方式进行。
50.步骤s2中，在一种实施方式中，所述左旋肉碱柠檬酸离子液体和胶原蛋白的质量比为10:1～100:1，例如，10:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1、90:1、100:1等，该数值范围内的其他具体点值均可选择，在此不再一一赘述。左旋肉碱柠檬酸离子液体的加入量进一步减少或进一步增加，会导致离子液体胶原蛋白制剂性质不稳定。进一步地，所述左旋肉碱柠檬酸离子液体和胶原蛋白的质量比为10:1～30:1，可以有效地确保离子液体胶原蛋白制剂性质的稳定。
51.在一种实施方式中，将所述左旋肉碱柠檬酸离子液体和胶原蛋白混合的步骤，具体包括：将胶原蛋白在50～300rpm搅拌速度、-5～40℃水域条件下，于10～60分钟内缓慢加到所述左旋肉碱柠檬酸离子液体中。在该条件下加入胶原蛋白，能够避免胶原蛋白的团聚，使胶原蛋白充分被包裹。该水域温度可以避免胶原蛋白因为高温而被破坏。在该搅拌和时间条件下，能够促使左旋肉碱柠檬酸离子液体与胶原蛋白的充分混合，同时合理控制能耗，降低设备需求。
52.在一种实施方式中，所述搅拌的时间为1～10小时，例如，1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时等，该数值范围内的其他具体点值均可选择，在此不再一一赘述。在该时间条件下，可以合理控制能耗，降低设备需求。
53.在一种实施方式中，所述均质的条件包括：压力为0～80mpa，流量为30～60l/h，均质次数为1～3次。在该压力和流量条件下，在合理控制能耗、降低设备需求的同时，能够使胶原蛋白和左旋肉碱柠檬酸离子液体混合的更充分，有利于形成包裹结构。
54.在一种实施方式中，所述透析的条件包括：时间为1～10小时(例如1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时等)，透析次数为1～3次(例如1次、2次、3次)。透析步骤可以去除游离的左旋肉碱柠檬酸离子液体，提高离子液体胶原蛋白制剂的浓度。该透析次数和时间能够提高生产效率，合理的控制成本，降低原料的损失。
55.在一种实施方式中，所述浓缩采用减压蒸馏的方式进行。
56.在一种实施方式中，所述浓缩是指将透析得到的透析液浓缩至原来透析液体积的1/6～1/3，例如1/6、1/5、1/4、1/3等，该数值范围内的其他具体点值均可选择，在此不再一一赘述。
57.本发明实施例提供一种离子液体胶原蛋白制剂，其中，采用本发明实施例所述的离子液体胶原蛋白制剂的制备方法制备得到。
58.本发明实施例提供一种如上所述的离子液体胶原蛋白制剂在制备化妆品中的应用。
59.下面通过具体的实施例对本发明作进一步地说明。
60.实施例1
61.将0.1mol的左旋肉碱硫酸氢盐和0.13mol的柠檬酸钙分别加入100ml乙醇中，然后将二者混合，在压力为40mpa、体积比为95/5的二氧化碳/氮气气氛下温度为40℃下持续搅拌24小时，让其充分反应，随后卸去压力，经过滤、浓缩、干燥，得到左旋肉碱柠檬酸离子液体。随后按照左旋肉碱柠檬酸离子液体和胶原蛋白的质量比为20:1，将胶原蛋白在150rpm
搅拌速度、30℃水域条件下，于60分钟内加入左旋肉碱柠檬酸离子液体中，添加完成后持续搅拌10小时。随后将反应液在30mpa、30l/h的条件下均质3次。过滤后透析3次，每次透析10小时。将透析液收集，在0.1mbar、50℃的条件下将透析液浓缩至原来体积的1/3，即得到离子液体胶原蛋白制剂。
62.其中，图2是本实施例中左旋肉碱柠檬酸离子液体的nmr氢谱，图3是本实施例中左旋肉碱柠檬酸离子液体的ftir谱。
63.对比例1
64.提供单纯的胶原蛋白。
65.透皮效果测试：
66.对实施例1制得的离子液体胶原蛋白制剂和对比例1提供的胶原蛋白进行透皮效果测试，具体测试方法为：
67.i.采用gf昆明小鼠背部皮肤，仔细剥离皮下脂肪层和结缔组织，用生理盐水冲洗干净，置于生理盐水中，备用。
68.ii.franz扩散装置，扩散装置中暴露的皮肤面积为1.13cm2，接收池容积为15ml。
69.iii.分别取离子液体胶原蛋白制剂和等浓度的胶原蛋白1.0ml待测药液于皮肤表面，向接收池中加入市售pbs缓冲盐溶液(ph≈7.4)接收液15ml，置于32
±
0.5℃恒温水浴中，搅拌速度为350r/min。
70.iv.皮下透过量的测试：分别于不同时间点取接收液2ml，每个时间点平行3份，取样后立即向接收池内补充2ml接收液，经0.22μm微孔滤膜过滤，冷冻保存待测。
71.图4是对比例1中胶原蛋白透皮效果的荧光切片图，从图4可知，在单纯的胶原蛋白对照组中，活性成分被皮肤截留，胶原蛋白难以穿过皮肤角质层。
72.图5是实施例1中离子液体胶原蛋白制剂透皮效果的荧光切片图，从图5可知，在离子液体胶原蛋白制剂实验组中，活性成分能够穿透皮肤，到达皮肤内层结。
73.图6是实施例1与对比例1的渗透效率的统计图，从图6可知，左旋肉碱柠檬酸离子液体能够提高胶原蛋白的渗透效率，从而提高其生物利用率。
74.实施例2
75.将0.1mol的左旋肉碱盐酸盐和0.1mol的柠檬酸钠分别加入50ml乙醇中，然后将二者混合，在压力为80mpa、体积比为95/5的二氧化碳/氮气气氛下温度为40℃下持续搅拌10小时，让其充分反应，随后卸去压力，经过滤、浓缩、干燥，得到左旋肉碱柠檬酸离子液体。随后按照左旋肉碱柠檬酸离子液体和胶原蛋白的质量比为20:1，将胶原蛋白在100rpm搅拌速度、30℃水域条件下，于60分钟内加入左旋肉碱柠檬酸离子液体中，添加完成后持续搅拌10小时。随后将反应液在30mpa、30l/h的条件下均质3次。过滤后透析3次，每次透析10小时。将透析液收集，在0.1mbar、50℃的条件下将透析液浓缩至原来体积的1/3，即得到离子液体胶原蛋白制剂。
76.综上所述，本发明提供的一种离子液体胶原蛋白制剂及其制备方法和应用，本发明采用左旋肉碱柠檬酸离子液体递送胶原蛋白，可以在保持左旋肉碱柠檬酸离子液体优良性能的同时，克服传统ils的毒性较大，不易代谢的缺陷。同时，左旋肉碱柠檬酸离子液体中的左旋肉碱和柠檬酸的引入，可实现抗氧化、去角质等功效，实现制剂在较低浓度下的高生物利用率，并赋予持续给药和缓释的效果。本发明离子液体胶原蛋白制剂应用于化妆品中
具有吸收快、生物利用度高、起效快、性质稳定等特点。
77.应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。