1.本发明涉及一种水凝胶及其制备方法，具体涉及一种治疗类风湿性关节炎的新型药物组合水凝胶及其制备方法，属于抗风湿性药物技术领域。


背景技术：

2.类风湿性关节炎(ra)是一种病因未明的慢性、以炎性滑膜炎为主的系统性疾病，其特征是手、足小关节的多关节、对称性、侵袭性关节炎症，经常伴有关节外器官受累及血清类风湿因子阳性，可以导致关节畸形及功能丧失。临床上的治疗药物有糖皮质激素类药物、非甾体类抗炎药以及抗风湿性药物等。尽管非甾体类抗炎药物、糖皮质激素等药物在临床上使用卓有成效，但是两者长期或大剂量使用均会产生胃肠道损害、消化性溃疡、骨质疏松、肝损伤等不良反应及副作用，极大限制了在临床上的应用。此外，据研究，相比于传统抗风湿性药物，tnf-α阻断剂和il-6抑制剂等药物具有明显的治疗优势，但由于强烈的毒性作用，导致这些药物的应用范围有限。水凝胶、脂质体、壳聚糖聚合物等一些纳米生物材料可作为类风湿性关节炎治疗药物的运输载体，具有减少不良反应、增强药效等应用优势。其中，水凝胶材料是一种亲水聚合物，呈网状结构，可与目的药物通过范德华力、物理纠缠等方式形成一个聚合交联体系，进而延长其保留时间，使目的药物在生理温度下实现缓释，减少不良反应，提高药物的生物利用度。同时，因该交联体系内部含有丰富的水分，可保护药物在体内的存在形式，故在类风湿性关节炎治疗的药物递送系统中具有良好的应用前景。此外，水凝胶材料在与炎症环境类似的偏酸环境下可有效成胶并释放搭载的药物，因此该载药系统具有一定的抗炎效果。


技术实现要素：

3.为了改善现有类风湿性关节炎治疗药物存在不良反应和副作用等缺陷，本发明的目的在于提供一种治疗类风湿性关节炎的新型药物组合水凝胶以及该药物组合水凝胶的制备方法。
4.为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
5.一种治疗类风湿性关节炎的新型药物组合水凝胶，其特征在于，由地塞米松磷酸钠、双氯芬酸钠和氯化钙组成，地塞米松磷酸钠中的磷酸根与钙离子交联形成水凝胶，地塞米松磷酸钠和双氯芬酸钠包裹于水凝胶中。
6.优选的，在所述新型药物组合水凝胶中，地塞米松磷酸钠、双氯芬酸钠和氯化钙的浓度分别为6.25mg/ml、3.125mg/ml、1mg/ml。
7.一种制备前述的治疗类风湿性关节炎的新型药物组合水凝胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.(1)将地塞米松磷酸钠溶解于水中，得到地塞米松磷酸钠溶液；
9.(2)将双氯芬酸钠溶解于地塞米松磷酸钠溶液中，得到混合药物溶液；
10.(3)将氯化钙溶解于水中，得到氯化钙溶液；
11.(4)将氯化钙溶液缓慢加入到混合药物溶液中，得到无色透明的新型药物组合水凝胶。
12.优选的，在所述混合药物溶液中，地塞米松磷酸钠的浓度为12.5mg/ml、双氯芬酸钠的浓度为6.25mg/ml；在所述氯化钙溶液中，氯化钙的浓度为2mg/ml；所述氯化钙溶液与混合药物溶液等体积混合。
13.本发明的有益之处在于：
14.(1)本发明利用po
43-与ca
2+
的交联作用对地塞米松磷酸钠(dsp)以及双氯芬酸钠(ds)进行负载，得到的新型药物组合水凝胶可在炎症环境释放，一定程度上具有炎症部位的靶向性，在体内响应缓慢释放，生物利用度较高，抗炎效果更好；
15.(2)本发明得到的新型药物组合水凝胶为典型的纳米纤维结构，水凝胶的交联体系是亲水聚合物，可协同甾体类抗炎药物(地塞米松磷酸钠)与非甾体类抗炎药物(双氯芬酸钠)的抗炎作用，同时减少甾体类抗炎药物(地塞米松磷酸钠)的不良反应和毒副作用，药物的用药安全性更高，可作为合适、稳定的药物递送系统，临床上具有新的使用价值。
附图说明
16.图1是本发明制备得到的新型药物组合水凝胶的透射电镜图；
17.图2是本发明制备得到的新型药物组合水凝胶中dsp及ds的体外释放曲线图；
18.图3是药物治疗前与治疗后control组、dsp组、ds组、dsp-ds hydrogel组以及aia组大鼠关节原发性肿胀率图；
19.图4是药物治疗前与治疗后control组、dsp组、ds组、dsp-ds hydrogel组以及aia组大鼠关节继发性肿胀率图；
20.图5是药物治疗前与治疗后control组、dsp组、ds组、dsp-ds hydrogel组以及aia组大鼠体重变化图；
21.图6是大鼠踝关节滑膜组织病理学(h&e)切片图。
具体实施方式
22.以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
23.1、新型药物组合水凝胶的组成及结构
24.本发明提供的治疗类风湿性关节炎的新型药物组合水凝胶由甾体抗炎药地塞米松磷酸钠(dsp)、非甾体抗炎药双氯芬酸钠(ds)和氯化钙(cacl2)组成，地塞米松磷酸钠中的磷酸根与钙离子交联形成水凝胶，地塞米松磷酸钠和双氯芬酸钠包裹于水凝胶中，其中：
25.地塞米松磷酸钠(药理活性药物1)的结构式如下所示：
[0026][0027]
双氯芬酸钠(药理活性药物2)的结构式如下所示：
[0028][0029]
通过对刺激条件的调整来控制药物的装载发现，在所述新型药物组合水凝胶中，地塞米松磷酸钠、双氯芬酸钠和氯化钙的浓度分别为6.25mg/ml、3.125mg/ml、1mg/ml时，该新型药物组合水凝胶的机械强度最强。
[0030]
2、新型药物组合水凝胶的制备方法
[0031]
本发明提供的制备该新型药物组合水凝胶的方法包括以下步骤：
[0032]
(1)称取一定量的地塞米松磷酸钠，将其溶解于适量水中，得到浓度为12.5mg/ml的地塞米松磷酸钠溶液；
[0033]
(2)称取地塞米松磷酸钠一半量的双氯芬酸钠，将其溶解于地塞米松磷酸钠溶液中，得到混合药物溶液，在该混合药物溶液中，双氯芬酸钠的浓度为6.25mg/ml；
[0034]
(3)称取一定量的氯化钙，将其溶解于适量水中，得到浓度为2mg/ml的氯化钙溶液，现用现配；
[0035]
(4)取等体积氯化钙溶液和混合药物溶液，将氯化钙溶液缓慢加入到混合药物溶液中，得到无色透明的新型药物组合水凝胶，记为dsp-ds hydrogel。
[0036]
3、新型药物组合水凝胶的形貌
[0037]
本发明制备得到的dsp-ds hydrogel的透射电镜图见图1。
[0038]
从图1可以看出：该dsp-ds hydrogel在微观状态下可见纳米纤维结构，交织成网状且包裹了大量的水。
[0039]
4、新型药物组合水凝胶的稳定性
[0040]
本发明制备得到的dsp-ds hydrogel放置1周后，状态无明显变化，且样品的机械强度较好。
[0041]
可见：该dsp-ds hydrogel具有良好的稳定性，低温状态可较长时间保存。
[0042]
5、新型药物组合水凝胶的体外响应释放
[0043]
利用透析法测定dsp-ds hydrogel体外响应释放速率。
[0044]
将640μl dsp-ds hydrogel转移到纤维素酯透析袋(mwco3500da)中，放置于250ml透析液pbs中进行透析，并置于37℃培养箱中避光孵育，分别在0.5h、1h、2h、4h、8h、12h、24h、48h、72h取1ml释放介质样同时加入等量的新鲜pbs透析液，高效液相色谱法测定不同时间点两种药物的释放浓度。计算公式为：
[0045]
体外释放率(％)＝(mn/m)
×
100％。
[0046]
其中，mn为dsp-ds hydrogel在该时间点的累积释放量(mg)；m为dsp-ds hydrogel所包裹dsp量(mg)。
[0047]
经检测，dsp-ds hydrogel中dsp及ds的体外释放曲线见图2。
[0048]
从图2可以看出：在pbs释放介质中37℃避光孵育72h，dsp-ds hydrogel表现出快速释放行为，ds累积释放率在70％左右，dsp累积释放率近90％。
[0049]
6、dsp-ds hydrogel体内药效学实验
[0050]
(1)建立佐剂性关节炎大鼠模型
[0051]
雄性sd大鼠，体重150～180g。大鼠右后足足底部皮内注射0.1ml弗氏完全佐剂，诱发类风湿性关节炎。
[0052]
(2)药效学实验
[0053]
将致炎模型大鼠随机分组为对照组(control组)、模型组(aia组)、地塞米松磷酸钠组(dsp组)、双氯芬酸钠组(ds组)以及新型药物组合水凝胶组(dsp-ds hydrogel组)，n＝5。
[0054]
在致炎前和致炎后3天、5天、7天、9天、11天、13天、15天、17天、19天、21天、23天、25天、27天、29天，测定各组大鼠关节原发性肿胀度(肿胀度＝致炎后容积-致炎前容积)。
[0055]
在致炎后11天、13天、15天、17天、19天、21天、23天、25天、27天、29天，测定各组大鼠关节继发性肿胀度(肿胀度＝致炎后容积-致炎前容积)。
[0056]
于致炎第14天关节腔注射药物，dsp组给药剂量为1mg/kg，ds组给药剂量为5mg/kg，dsp-sd hydrogel组给药剂量为0.5mg/kg(dsp0.5mg/kg和ds 0.5mg/kg)，每隔两天一次。
[0057]
于造模后第29天，每组取2只致炎大鼠关节置于4％多聚甲醛中固定。足爪组织经脱钙、脱水、常规石蜡包埋、冷冻切片(4μm)，进行he染色，观察各组足爪病理学变化情况。
[0058]
实验结果如下：
[0059]
药物治疗前与治疗后control组、dsp组、ds组、dsp-ds hydrogel组以及aia组大鼠关节原发性肿胀率见图3、继发性肿胀率见图4。给药后足跖容积减小幅度越大，说明药物治疗效果越好。由图3和图4可知：药物治疗前与治疗后，dsp-ds hydrogel组大鼠足趾肿胀度明显低于dsp组及ds组。这表明本发明制备得到的dsp-sd hydrogel对类风湿性关节炎具有良好的治疗效果。
[0060]
药物治疗前与治疗后control组、dsp组、ds组、dsp-ds hydrogel组以及aia组大鼠体重变化见图5。体重增长状态能够反应药物不良反应。从图5可以看出：dsp组大鼠体重增长明显降低，而dsp-ds hydrogel组大鼠的体重与dsp组相比明显增加。这说明dsp-ds hydrogel在缓解关节炎症状的同时，可减轻dsp的不良作用。
[0061]
大鼠踝关节滑膜组织病理学(h&e)切片见图6，其中，a是control组、b是aia组、c是dsp组、d是ds组、e是dsp-ds hydrogel组。control组显示关节组织无炎性细胞浸润，关节面光滑，关节间隙清晰，宽窄正常；aia组显示关节组织炎性细胞浸润，关节积液及炎性滑膜增生，增强可见血管翳，软骨破坏；dsp组显示少数淋巴细胞浸润，关节间隙增宽，层次模糊消失表面毛糙；ds组显示组织中可见部分巨噬细胞浸润，滑膜增厚，表面不规则，软骨不规则变薄和纤维化，软骨细胞排列紊乱；dsp-ds hydrogel组显示软骨表面较光滑，关节间隙无明显增宽。根据上述病理切片可知：经过dsp-ds hydrogel组治疗后，致炎模型大鼠踝关节组织炎性细胞浸润较aia组、dsp组和ds组明显减少，抗炎效果良好。
[0062]
需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。