[发明专利]红细胞膜基水凝胶接触镜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了红细胞膜基水凝胶接触镜及其制备方法和应用，以含羧基的水溶性高分子为交联剂，通过细胞膜蛋白中的氨基与交联剂的羧基之间的酰胺反应，在低温下使用接触镜模具制备具有药物缓释功能的红细胞膜基水凝胶接触镜。本发明所涉及的水凝胶接触镜具有内部大孔结构（孔径约为40μm~100μm）和高孔隙率(大于80%)，因此具备高含水量和高透氧性。水凝胶接触镜以细胞膜为主要基质，具有低免疫原性和抗炎效果。由于细胞膜的两亲性磷脂组分，水凝胶接触镜可以负载亲水性药物和疏水性药物，并实现可控缓慢释放，因此在眼部疾病的药物治疗中具有重要的应用前景。

技术领域

本发明属于生物材料技术领域，具体涉及红细胞膜基水凝胶接触镜及其制备方法和应用。

背景技术

角膜碱烧伤在临床上是一种常见的眼外伤疾病,也是临床上复杂而难以治愈的眼病之一,还是致盲的重要原因之一；可导致角膜溶解、新生血管形成及溃疡穿孔等严重病理改变 ,其临床经过和病理变化与其他烧伤相比更严重和复杂。文献(Estrella-Mendoza,M.F., et al , Nutrients, 2019. 11(5).)报道，严重的碱烧伤,愈后特别影响患者的视力。如何能促进角膜碱烧伤既快又好地治愈,是许多学者一直研究的课题。

为了解决这一问题，眼部有效的药物治疗成为了研究的热点。目前临床最常见的药物治疗是经常使用滴眼液治疗，但是滴眼液的生物利用度较差(1-5%)。原因主要是角膜前停留时间较短，眼内存在生理和解剖障碍，接触镜可能是维持眼科药物释放的理想医疗设备。水凝胶因其内部为三维微孔结构,不仅具有高含水量，有利于接触镜材料的制备，还具有高孔隙率便于药物持续递送等，参见文献（Maulvi, F.A., et al, ActaBiomater,2019. 86: p. 350-362.），因而在生物医学领域包括接触镜的制备、药物缓释等方面具有广泛的应用前景。

临床上用于眼部药物缓释的药物分为亲水性药物和疏水性药物，单一的亲水性隐形眼镜材料或单一的疏水性隐形眼镜材料只能负载其中一种药物，治疗效果有限。

发明内容

为解决现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供具有药物缓释功能的水凝胶接触镜。本发明还提供具有药物缓释功能的水凝胶接触镜的制备方法。

本发明还提供一种基于具有药物缓释功能的红细胞膜基水凝胶接触镜作为眼部治疗的药物载体的应用，该药物载体用于负载亲水性药物和疏水性药物，并实现可控缓慢释放。

具有药物缓释功能的水凝胶接触镜，主要组分为红细胞膜、交联剂、水凝胶、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺，其中红细胞膜的质量百分比超过70%，孔隙率大于80%，水凝胶的内部孔径40 µm~100 µm。

进一步地，以含羧基的水溶性高分子为交联剂。

进一步地，红细胞膜包括脂类、蛋白质和糖类，蛋白质为红细胞膜蛋白，细胞膜蛋白与交联剂的质量比例为(50~5):1。

进一步地，交联剂为海藻酸钠、透明质酸或聚赖氨酸。

具有药物缓释功能的水凝胶接触镜的制备方法，包括以下步骤：以细胞膜蛋白、交联剂、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和 N-羟基琥珀酰亚胺为原料，通过酰胺反应，在接触镜模具为反应容器，交联剂为含羧基的水溶性高分子，反应制备形成接触镜形状的红细胞膜基水凝胶接触镜。

进一步地，细胞膜蛋白为红细胞膜蛋白，其制备方法是：

a1. 将采集的血液在300 g/min的条件下离心20 min，弃上清液；按照下层红细胞与磷酸缓冲盐溶液（1xPBS）体积比为1：10的比例混匀，500 g/min，离心5 min，反复操作3 次；再按照采集全血与磷酸缓冲盐溶液比为1：4定容血液，收集处理血液；