[发明专利]一种缓释褪黑素的丝素蛋白复合支架材料制备方法及应用

说明书

本发明是一种缓释褪黑素的丝素蛋白复合支架材料制备方法及应用，该方法首先将褪黑素（MT）溶于乙醇中，向丝素蛋白（SF）中引入溶有褪黑素的乙醇完成β折叠过程，再通过低温冻干+冰盐浴法得到前体支架，随后利用GelMA水凝胶进行表面修饰，经光固化反应后得到SF@MT‑GelMA复合支架。本发明方法制备得到的丝素蛋白复合支架具备良好的力学性能和生物相容性，同时在搭载药物后能实现体外的长效释放潜能，为当前支架药物递送用于治疗骨软骨缺损的研究提供了新方法，拓展了载药型支架材料的应用前景。

技术领域

本发明涉及医药技术领域，具体涉及一种缓释褪黑素的丝素蛋白复合支架材料制备方法及应用。

背景技术

褪黑素(N-乙酰-5-甲氧基色胺)是由松果体分泌的神经激素，具有多种生物学功能，如调节昼夜节律、抑制肿瘤生长、免疫调节和抗氧化等。褪黑素作为一种重要的内源性抗氧化剂，不仅能清除自由基，还能增加体内多种细胞内抗氧化酶的表达。已有研究证实褪黑素可以保护关节软骨和软骨下骨免受炎性细胞因子、细胞凋亡和氧化应激的影响。

丝素蛋白是一种天然高分子纤维蛋白，主要可从蚕丝中获取。由于其自身的良好的生物相容性，数十年间被大量应用于医药卫生领域。同时，经纯化得到的丝素蛋白具有强大的机械性能，可以作为骨与软骨组织工程的潜在修复材料，具有长远的临床转化价值。

β折叠反应是丝素蛋白内部的分子由无序转为有序的关键步骤，通过完成β折叠，丝素蛋白溶液能实现由液态转为固态的过程。然而，丝素蛋白自发的β折叠进展缓慢，难以完成短期的快速成型。此外，自发形成的支架力学性能往往难以满足临床需求。因而，提高β折叠的效率同时保证良好的机械性能对提高丝素蛋白支架的应用至关重要。

随着临床实际的需求逐步精准化、高效化，单纯的丝素支架难以提供有效的修复效果。越来越多的研究提示，在优化丝素支架力学性能的同时，赋予支架自身良好的载药性能变得愈发重要。但是，现有的技术常引入大量有机材料帮助提高力学强度和药物的控缓释作用。过多引入的基团不仅增加了支架制备的工序，同时带来了潜在的体内降解风险。因此，亟需更为有效、简便的方式，对丝素蛋白支架进行改性，实现其高效的载药性能，增加临床应用的前景。

基于当前丝素蛋白支架的不足，本发明创新性提出一种载褪黑素型丝素蛋白复合支架的制备方法并应用在骨软骨修复领域，初步证实了该支架具有良好的生物相容性和力学强度，以及体外长期的缓释褪黑素作用，在修复骨软骨缺损方面具有应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种缓释褪黑素的丝素蛋白复合支架材料制备方法及应用。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种缓释褪黑素的丝素蛋白复合支架材料制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1）取蚕丝8g，加入去离子水3L，100℃煮沸2h；

步骤2）搓丝，更换6次去离子水，去除胶质，置于干燥箱过夜；

步骤3）将丝素蛋白溶于溴化锂溶液，60℃油浴反应4h；

步骤4）使用透析袋充分透析；

步骤5）将透析结束后的溶液加入含褪黑素的乙醇溶液，-80℃冷却过夜，随后置于-4℃低温冰盐浴3天，得到前体支架；

步骤6）将前体支架置于GelMA溶液中，浸泡完全后使用405nm波长的紫外光固化15s，得到丝素蛋白复合支架。

进一步的，在所述步骤4）中，采用14000MW的透析袋充分透析5日，并每天更换透析液。

进一步的，所述步骤5）中，透析结束后的溶液与含褪黑素的乙醇溶液的比例为20:1。

进一步的，将所述步骤4）中透析结束后的丝素蛋白溶液加入到具有一定直径和高度的柱状模具中，之后再进行步骤5）和步骤6），以得到支架形态完整、结构稳定的丝素蛋白复合支架。