CN111821254B - 一种抗病毒水凝胶及其制备方法和应用 - Google Patents

一种抗病毒水凝胶及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111821254B
CN111821254B CN201910314149.XA CN201910314149A CN111821254B CN 111821254 B CN111821254 B CN 111821254B CN 201910314149 A CN201910314149 A CN 201910314149A CN 111821254 B CN111821254 B CN 111821254B
Authority
CN
China
Prior art keywords
antiviral
hydrogel
gel
entecavir
drug
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910314149.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111821254A (zh
Inventor
程义云
胡婧婧
胡倩瑜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
East China Normal University
Original Assignee
East China Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by East China Normal University filed Critical East China Normal University
Priority to CN201910314149.XA priority Critical patent/CN111821254B/zh
Publication of CN111821254A publication Critical patent/CN111821254A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111821254B publication Critical patent/CN111821254B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/06—Ointments; Bases therefor; Other semi-solid forms, e.g. creams, sticks, gels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/495—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
    • A61K31/505—Pyrimidines; Hydrogenated pyrimidines, e.g. trimethoprim
    • A61K31/519—Pyrimidines; Hydrogenated pyrimidines, e.g. trimethoprim ortho- or peri-condensed with heterocyclic rings
    • A61K31/52—Purines, e.g. adenine
    • A61K31/522—Purines, e.g. adenine having oxo groups directly attached to the heterocyclic ring, e.g. hypoxanthine, guanine, acyclovir
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/02—Inorganic compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00—Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
    • A61P1/02—Stomatological preparations, e.g. drugs for caries, aphtae, periodontitis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00—Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
    • A61P1/16—Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system for liver or gallbladder disorders, e.g. hepatoprotective agents, cholagogues, litholytics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P15/00—Drugs for genital or sexual disorders; Contraceptives
    • A61P15/08—Drugs for genital or sexual disorders; Contraceptives for gonadal disorders or for enhancing fertility, e.g. inducers of ovulation or of spermatogenesis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12—Antivirals
    • A61P31/20—Antivirals for DNA viruses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12—Antivirals
    • A61P31/20—Antivirals for DNA viruses
    • A61P31/22—Antivirals for DNA viruses for herpes viruses

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Pregnancy & Childbirth (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

本发明公开了一种抗病毒水凝胶及其制备方法和应用，该水凝胶直接由核苷类抗病毒药物在金属离子存在下通过层层堆叠组装而成。本发明所提供的抗病毒水凝胶具有与游离药物相当的抗病毒活性，可制成凝胶剂型，具有临床抗病毒感染治疗应用前景。

Description

一种抗病毒水凝胶及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于超分子化学及生物材料技术领域，具体涉及一种抗病毒水凝胶的制备及其应用。
背景技术
人类在日常生活中常会受到病毒的感染，如流感、风疹、肝炎、疱疹等病症均是由于病毒感染所导致。在目前临床上治疗病毒感染的药物当中，核苷类药物是其中十分重要的一大类。核苷和脱氧核苷是组成核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的基本元件，其衍生物也具有多种生物活性，其中就有多种药物对病毒具有显著的抑制活性。例如鸟苷类抗病毒药物中的更昔洛韦、阿昔洛韦、喷昔洛韦、泛昔洛韦等可在进入病毒感染的细胞后，通过磷酸化成为具有活性的三磷酸盐，并进一步干扰病毒的DNA多聚酶来抑制病毒的复制，或者与增长的DNA链结合，引起DNA链的延伸终端，从而达到对病毒的抑制作用，对单纯性疱疹病毒、巨细胞病毒等具有良好的杀伤效果。此外，广谱抗病毒药物利巴韦林、治疗乙型肝炎的恩替卡韦等也具有与鸟苷相类似的化学结构，属于鸟苷类抗病毒药物。
该类药物目前临床上多是采用口服或者是药膏制剂发挥作用，药物仅是通过物理混合的方法与多种药物辅料进行混合。局部的感染则需要较高的药物浓度来进行治疗，物理混合方法制得的药物凝胶会由于物理扩散导致药物浓度的降低，从而降低局部的血药浓度，因此是否有其他的方法来提高局部的药物浓度？
发明内容
现有技术中所制备的抗病毒水凝胶所采取的技术均是将抗病毒药物通过物理包裹的作用掺杂在水凝胶中，所装载的药物浓度有限，且需要多种辅料来稳定药物，很难在体内完全降解。本发明提出，鸟嘌呤核苷的分子结构中含有氮原子、酰胺、氨基、羟基等多个氢键供受体，分子间可通过氢键自组装形成四聚体，并在钾离子存在下进一步π-π堆叠形成纤维，并且纤维之间缠绕从而最终形成水凝胶。本发明提出利用自组装的方式来准备抗病毒药物的水凝胶，仅需要碱金属类离子的辅助，无需其他辅料，材料安全，载药量高，制备方法简便。本发明研究证实多种鸟苷类似物药物确实可以在金属离子的辅助下发生自组装，形成水凝胶。
本发明提出一种抗病毒水凝胶，其是由在金属离子存在下四聚体堆积自组装形成纳米纤维并进一步成胶形成；其中，所述四聚体是以核苷类抗病毒药物作为成胶元件，通过分子间的非共价相互作用而自组装形成的；其中，所述核苷类抗病毒药物的通式如式(I)所示：
Figure BDA0002032524100000021
其中，所述水凝胶的存储模量在10帕至10000帕之间。
本发明还提出了一种新型的抗病毒水凝胶的制备方法，将如式(I)所示的核苷类抗病毒药物作为成胶元件，通过分子间的非共价相互作用自组装形成四聚体，并继而在金属离子协助下层层堆叠形成纳米纤维，进一步缠结成胶得到抗病毒水凝胶。
本发明所述抗病毒水凝胶的制备方法简单、易操作，所制得的抗病毒水凝胶的载药量高，且强度可通过改变药物的浓度来进行调节，可适合喷剂、皮肤表层涂抹、体内植入等多种强度的需求(如表1所示)。
表1
Figure BDA0002032524100000022
本发明制备过程中不需要其他任何辅料，且凝胶稳定性良好(半年内没有出现凝胶降解情况，其中，每个月的重量数据如图6所示，说明采用本发明方法制备的凝胶具有很好的稳定性。
本发明中，所述核苷类抗病毒药物是一类分子结构中含有鸟嘌呤类似结构的核苷类药物，通式如式(I)所示：
Figure BDA0002032524100000023
其中，所述核苷类抗病毒药物包括但不局限于以下种类：抗肝炎病毒类药物、抗疱疹类病毒药物和抗巨细胞病毒药物等；其中，所述抗肝炎病毒类药物包括恩替卡韦、拉米夫定、替诺福韦等中的一种或者多种；所述抗疱疹类病毒药物包括阿糖腺苷、喷昔洛韦、阿昔洛韦、泛昔洛韦等中的一种或者多种；所述抗巨细胞病毒药物包括更昔洛韦、缬更昔洛韦等中的一种或者多种。所述核苷类抗病毒药物包括但不局限于所列出的药物。
本发明中，所述金属离子包括但不局限于以下几种：锂离子、钠离子、钾离子、铷离子、铯离子等中的一种或者多种；优选地，为钾离子。
本发明中，所述金属离子的形式包括但不局限于以下几种：氯化钾，溴化钾、碘化钾、硫酸钾等。
本发明中，所述核苷类抗病毒药物的成胶浓度10mM-1M；优选地，为30-100mM。
本发明中，所述核苷类抗病毒药物与金属离子的摩尔比例为1：5-10：1，优选地，为1：2。
本发明中，所述成胶的温度为首先加热至完全溶解，优选地，为90℃，后冷却至室温成胶。
本发明中，所述成胶的时间在10秒至10分钟之间；优选地，为2分钟。
本发明中，所述核苷类抗病毒药物成胶的机理如图2所示。
本发明还提供了由上述制备方法制备得到的抗病毒水凝胶。
其中，所述抗病毒水凝胶的存储模量在10帕至10000帕之间；优选地，为400帕左右。
在一个具体的实施方式中，本发明抗病毒水凝胶的制备方法为：将核苷类抗病毒药物与钾离子溶液按一定比例混合后振荡，并于90℃加热5分钟，后静置冷却至室温，可形成凝胶。
本发明还提供了所述的抗病毒水凝胶在制备治疗抗病毒感染的药物中的应用。
其中，所述抗病毒水凝胶在应用中可制成包括但不限于霜剂、膏剂、涂敷材料、涂层剂型、喷剂等各种药剂。
其中，所述病毒为疱疹病毒、巨细胞病毒、乙肝病毒等。
其中，所述疾病为口角疱疹、生殖器疱疹、乙肝等。
本发明的有益效果：由本发明方法制备所得的核苷类似物抗病毒凝胶具有良好的生物相容性，具有较高的抗病毒活性，与游离核苷类似物药物的抗病毒能力相当，可用于人体表皮以及其他各种器官的抗病毒应用。
专利申请CN103768008A中提出一种儿童型口服核苷类抗病毒要用凝胶，该专利文献所采用得凝胶制备方式是采用凝胶单元来物理装载抗病毒药物，例如QQ糖、果冻、果昔等载体，核苷类抗病毒药物与凝胶基质是物理被包裹的关系，与本发明中核苷类药物参与成胶存在明显的差异。
专利申请CN101190178B中提出一种可局部成膜的抗病毒凝胶，采用的时羟烷基纤维素支链上的羟基与水杨酸、单宁酸等发生酯化反应形成凝胶质膜。抗病毒药物是通过物理混合的方式存在于该凝胶中。
专利申请CN1129573A中提出抗病毒药阿昔洛韦经皮吸收的制剂，该制剂采取的是通过中药药引子如三萜类皂苷、精油、齐墩果酸、熊果酸来增强抗病毒药物阿昔洛韦及其类似物的经皮吸收效率。其中赋形剂采用的是聚乙二醇、羧甲基纤维素钠等，仍然采取的是物理包裹的方式。
专利申请CN108542954A中提出了一种抑菌抗病毒的中药凝胶制剂，其中抗病毒的成分为重要提取物，例如苦参、金缕梅、海藻肽等，凝胶制剂为卡波姆凝胶，通过物理包裹的方式将抗病毒成分混合到凝胶中。
本发明与现有技术包括以上对比例进行比较可见，现有技术中均是通过物理包裹的作用将抗病毒成分装载在凝胶中，而本发明中采取的是核苷类抗病毒药物在金属离子的存在下通过自组装形成凝胶，无需其他辅剂，随着药物的释放凝胶同步降解，且该凝胶的药物释放具有温度响应性，可在人体温度下发生刺激响应性释放。
附图说明
图1从左至右分别为本发明实施例1中恩替卡韦凝胶、实施例2中更昔洛韦凝胶、实施例3中喷昔洛韦凝胶的成胶照片。
图2为本发明中水凝胶成胶机理示意图。
图3为本发明实施例4中核苷类似物药物凝胶的力学模量图。
图4为本发明实施例5中核苷类似物药物凝胶的剪切变稀图。
图5为本发明实施例6中核苷类似物药物凝胶的触变性能图。
图6为本发明实施例7中核苷类似物药物凝胶的稳定性能图，该凝胶制备过程中不需要其他任何辅料，且凝胶稳定性良好，半年内没有出现凝胶降解情况。
图7为本发明实施例8中核苷类似物药物凝胶的降解行为图。
图8为本发明实施例9中核苷类似物药物凝胶的释放行为图。
图9为本发明实施例10中核苷类似物药物凝胶的细胞安全性能图
图10为本发明实施例11中核苷类似物药物凝胶的血液安全性能图。其中，插图为溶血照片。
图11为本发明实施例12中恩替卡韦凝胶的抗病毒活性图。
图12为本发明实施例13中更昔洛韦/喷昔洛韦凝胶的抗病毒活性图。
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的保护内容不局限于以下实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。实施本发明的过程、条件、试剂、试验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
实施例1：恩替卡韦水凝胶的制备
称量4.68mg恩替卡韦药物，加入0.4mL氯化钾溶液(60mM)，充分振荡1分钟，后置于90℃水浴锅中加热，待恩替卡韦完全溶解至溶液澄清将其取出，室温下静置冷却，约2分钟左右成胶，药物浓度为30mM。
实施例2：更昔洛韦水凝胶的制备
称量6.12mg更昔洛韦药物，加入0.4mL氯化钾溶液(120mM)，充分振荡1分钟，后置于90℃水浴锅中加热，待更昔洛韦完全溶解至溶液澄清将其取出，室温下静置冷却，约2分钟左右成胶，药物浓度为60mM。
实施例3：喷昔洛韦水凝胶的制备
称量8.1mg喷昔洛韦药物，加入0.4mL氯化钾溶液(160mM)，充分振荡1分钟，后置于90℃水浴锅中加热，待更昔洛韦完全溶解至溶液澄清将其取出，室温下静置冷却，约2分钟左右成胶，药物浓度为80mM。
实施例1至实施例3中所得凝胶如图1所示，从左至右依次为恩替卡韦水凝胶、更昔洛韦水凝胶、喷昔洛韦水凝胶。
该类抗病毒水凝胶是由于核苷类抗病毒药物发生自组装形成纳米纤维，后纳米纤维之间进行缠绕从而形成的水凝胶，其形成机理如图2所示。
后续实施例主要以恩替卡韦为例进行说明。
实施例4：恩替卡韦水凝胶的热响应性流变学性能
将11.72mg恩替卡韦溶于1.0mL氯化钾溶液(60mM)中，充分振荡1分钟，后置于90℃加热5分钟待恩替卡韦完全溶解，将其取出并置于室温冷却，待其成胶后将恩替卡韦水凝胶取出置于多功能旋转流变仪的不锈钢测试盘上，应变设置为1％，旋转频率设置为10rad/s，进行温度依赖的流变学性能测量，温度从25℃逐渐上升至60℃。所得机械性能如图3所示。
如图3所示，本发明制备的恩替卡韦水凝胶的模量随着温度升高逐渐下降，在大约39℃时存储模量低于损耗模量，凝胶正式崩解为液态，如图2的插图所示，凝胶在室温下为凝胶状态，可以稳定在瓶底不倒流，而当温度高于转换温度时，便逐渐转变为液体状态。
实施例5：恩替卡韦水凝胶的剪切变稀性能
将11.72mg恩替卡韦溶于1.0mL氯化钾溶液(60mM)中，充分振荡1分钟，后置于90℃加热5分钟待恩替卡韦完全溶解，将其取出并置于室温冷却，待其成胶后将恩替卡韦水凝胶取出置于多功能旋转流变仪的不锈钢测试盘上，将旋转频率设置在0.1rad/s至628rad/s之间，进行旋转速率依赖的黏度测量，所得黏度与旋转速率的关系如图4所示。
本发明制备的恩替卡韦水凝胶的黏度随着旋转速率的增高而变小，说明凝胶存在剪切变稀的特性，可以通过针头挤出，并且挤出后仍然可恢复成凝胶状态(如图4中插图所示)，凝胶在针头中通过剪切作用挤出在皿中，恢复成凝胶状态，并且可以塑造成不同的形状。该剪切变稀的特性便于凝胶在临床上的用途。
实施例6：恩替卡韦水凝胶的触变学性能
将11.72mg恩替卡韦溶于1.0mL氯化钾溶液(60mM)中，充分振荡1分钟，后置于90℃加热5分钟待恩替卡韦完全溶解，将其取出并置于室温冷却，待其成胶后将恩替卡韦水凝胶取出置于多功能旋转流变仪的不锈钢测试盘上，进行旋转频率交替变化的流变学性能测量。首先，将旋转频率设定为0.1rad/s，进行时间依赖的模量测定，时间维持1分钟，之后将旋转频率设定为300rad/s，进行时间依赖的模量测定，时间同样维持一分钟。如此重复三次，所得模量和旋转频率的关系如图5所示。
如图5所示，当旋转频率为0.1％时，恩替卡韦水凝胶的存储模量为200帕左右，当旋转频率变为300％时，恩替卡韦水凝胶的存储模量下降至2帕左右，变为液体。并且该循环可重复三次，凝胶的模量均可恢复至最初的水平，说明该凝胶具有良好的触变性能。
实施例7：恩替卡韦凝胶的稳定性。
将11.72mg恩替卡韦溶于1.0mL氯化钾溶液(60mM)中，充分振荡1分钟，后置于90℃加热5分钟待恩替卡韦完全溶解，将其取出并置于室温冷却，得到恩替卡韦凝胶，待所成凝胶稳定。
称量空瓶子质量为M0，并称量加入凝胶后的质量M，可得到凝胶的总质量为M-M0。每隔一个月称量一次瓶子和凝胶的总重量，如有凝胶析出，将析出部分移除再进行称量，记录剩余凝胶的质量。
如图6所示，恩替卡韦凝胶在半年内的质量一直非常稳定，并没有出现析出崩解的情况。
实施例8：恩替卡韦水凝胶的降解性能
将60mg恩替卡韦溶于4.078mL的KCl溶液(100mM)中，充分振荡一分钟，后置于90℃加热5分钟待恩替卡韦完全溶解，每只玻璃瓶中加入400μL，静置1小时，待所成凝胶稳定。每个玻璃瓶中加入3mL双蒸水，分别置于20℃,37℃，45℃水浴，并于0.5h，1.0h，1.5h，2.0h，4h，6h和8h将所有的液体取出，进行冻干称重，同时测量剩余凝胶的重量。每个样品重复三个平行样，所得恩替卡韦水凝胶在不同温度下的降解速率如图7所示。
如图7所示，本发明制备的恩替卡韦水凝胶的降解呈现出温度响应性，在20℃下水浴8小时后凝胶还剩余70％的重量，而在37℃下8小时已经完全降解，在45℃下只需要1小时即可完全降解。可以得到，温度越高，该凝胶降解的越快，具有明显的温度响应性。
实施例9：恩替卡韦凝胶的释放行为。
将60mg恩替卡韦溶于4.078mL的KCl溶液(100mM)中，充分振荡一分钟，后置于90℃加热5分钟待恩替卡韦完全溶解，每只玻璃瓶中加入400μL，静置1小时，待所成凝胶稳定。每个玻璃瓶中加入3mL双蒸水，分别置于20℃,37℃,45℃水浴，分别于1h，2h，3h，4h，5h，6h，8h取1mL浸出液，并同时补充1mL新的双蒸水。将取得得浸出液进行HPLC分析，流动相为0.02M醋酸铵/乙腈(75/25，v/v)，流动速率为0.7mL/min，紫外检测波长为254nm。所得凝胶在不同温度下得释放曲线如图8所示。
如图8所示，恩替卡韦凝胶的释放行为同样呈现出温度响应性。其中在20℃时，8小时内释放了20％左右的药物。在37℃时，8小时释放了100％的药物，而在45℃下，5小时内药物就已经全部释放掉，可以看出温度越高，该凝胶释放药物越快，具有显著的温度响应性。
实施例10：恩替卡韦水凝胶的细胞安全性。
在96孔板内接种小鼠胚胎成纤维细胞(NIH 3T3)，接种密度为5000细胞/孔，37℃，5％CO2，完全培养条件下孵育24h。按同样方法制备0.2mg恩替卡韦水凝胶(40mM)，将该凝胶置于1mL无血清培养基中浸泡24h，并分别稀释成不同的浓度比例，然后加入10％血清，将含血清的浸出液加入到接种好的细胞中，每孔100μL，处理4小时后采用MTT法检测细胞存活率。所得细胞存活率与浸出液浓度之间的关系如图9所示。
如图9所示，在5.0mg/mL的恩替卡韦水凝胶浸出液下，NIH 3T3细胞的存活率依然为96％左右，显示了良好的生存状态，说明该凝胶不具有细胞毒性。
实施例11：恩替卡韦凝胶的血液安全性。
采用眼球取血法收集小鼠的血液，配置成2％血细胞悬浮液。另配置20μL恩替卡韦水凝胶、20μL的Triton X-100(0.5％)，以及pH 7.4的PBS(20μL)，每个样品中加入1mL的血细胞悬浮液在37℃孵育1小时，后拍照进行对比。并将混合物在2000r/min的转速下离心5分钟，取上清液在540nm处检测吸收度，将Triton X-100处理后的上清液吸收度设置为100％参照。得到处理后的血清吸收度与材料之间的关系如图10所示。
如图10所示，恩替卡韦水凝胶处理后的血液上清液吸收度(即图10中的纵坐标“溶血率”，以上清液吸收度与阳性对照组的吸收度比值作为溶血率)为3.28％，PBS处理组的血液上清液吸收度为3.14％，并且插图中可以清晰看出经TritonX-100处理的血清为鲜红色，具有明显的溶血效应，而经该凝胶处理后的血清为无色透明状，与PBS处理的结果类似，可以认为该凝胶没有溶血效应。
实施例12：恩替卡韦凝胶的抗病毒活性
首先在96孔板内接种稳定感染HBV的HepG2.2.15细胞，接种密度为20000细胞每孔，培养3天至细胞长满。后弃掉旧的培养基并加入200μL新鲜培养基(2％FBS)，同时加入1μL不同浓度(4倍浓度梯度稀释)的抗病毒凝胶浸出液，使得药物终浓度分别为800nM，200nM，50nM，10nM，2.5nM，0.625nM，0.15625nM，0.039nM。另外以富马酸替诺福韦二吡呋酯(TDF)为阳性对照化合物，最高浓度为1μM，阴性对照孔加入1μLDMSO，使得替诺福韦终浓度为0.5％，同时设置另一组阴性对照孔，加入1μLDPBS。为了验证钾离子、四聚体结构是否会对抗病毒活性存在影响，将KCl溶液以及鸟嘌呤核苷水凝胶作为对照，进行相同的操作步骤，并使得最终的实验浓度与恩替卡韦水凝胶中的含量一致。在37℃CO2培养箱中孵育7天，每隔一天(第2，4，6天)换一次液(2％FBS)，并如上述步骤加入1μL新鲜配置的化合物，第7天每孔取150μL上清作病毒DNA的qPCR检测。后通过四参数非线性回归模型计算恩替卡韦凝胶对HBV病毒的EC50。恩替卡韦浓度与病毒抑制率之间的关系如图11所示。
如图11所示，恩替卡韦水凝胶的EC50值大约为0.33μM，游离的恩替卡韦药物的EC50值为0.3μM，而钾离子以及同样具有四聚体结构的鸟嘌呤核苷水凝胶并没有任何的抗HBV病毒活性。由此，可以得出本发明将恩替卡韦制备成凝胶制剂后不会影响其活性，仍然具有良好的抗病毒效果。
实施例13：更昔洛韦/喷昔洛韦水凝胶的抗病毒活性
首先接种非洲绿猴肾细胞(Vero cell)，保证非洲绿猴肾细胞活性在95％以上，并将非洲绿猴肾细胞稀释至8×104/mL，加入HSV-1病毒到稀释好的细胞悬浮液中充分混合，使得HSV-1病毒浓度为100TCID50，在384孔板中加入47.5μL细胞与病毒的混合液。另配制更昔洛韦及喷昔洛韦水凝胶，用去离子水浸泡至完全溶解，并将浸出液按照3倍浓度依次进行梯度稀释，总共11个浓度梯度，每孔中另加入2.5μL药物浸出液，使得最终药物浓度依次为50μM、16.67μM、5.55μM、1.85μM、0.62μM、0.21μM、0.069μM、0.023μM、7.6nM、2.5nM、0.85nM。为了探索钾离子、四聚体结构是否会对抗病毒活性存在影响，将KCl溶液以及鸟嘌呤核苷水凝胶作为对照，进行相同的操作步骤，并使得最终的实验浓度与更昔卡韦水凝胶中的含量一致。37℃,5％CO2,90％湿度下孵育4天，第四天采用Promega CellTiter Glo试剂盒来检测细胞活力，之后采用四参数非线性回归模型计算喷昔洛韦/更昔洛韦水凝胶的半数有效浓度EC50。
如图12所示，更昔洛韦水凝胶及喷昔洛韦水凝胶的EC50值分别为2.55μM及0.284μM，游离的更昔洛韦及喷昔洛韦药物的EC50值分别为为2.39μM及0.30μM，而钾离子以及同样具有四聚体结构的鸟嘌呤核苷水凝胶并没有任何的抗HSV-1病毒活性。可以得出，更昔洛韦/喷昔洛韦水凝胶并不会影响其生物学活性，仍然具有非常良好的抗病毒性能。
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (9)

1.一种抗病毒水凝胶，其特征在于，所述抗病毒水凝胶由在金属离子存在下四聚体堆积自组装形成纳米纤维并进一步缠绕形成；其中，所述四聚体是以核苷类抗病毒药物作为成胶元件，通过分子间的非共价相互作用而自组装形成的；
其中，所述核苷类抗病毒药物为恩替卡韦、喷昔洛韦、更昔洛韦中的一种；所述金属离子为钾离子。
2.如权利要求1所述的抗病毒水凝胶，其特征在于，所述水凝胶的存储模量在10帕至10000帕之间。
3.一种抗病毒水凝胶的制备方法，其特征在于，将核苷类抗病毒药物作为成胶元件，通过分子间的非共价相互作用自组装形成四聚体，在金属离子存在下自组装形成纳米纤维，并进一步成胶得到所述抗病毒水凝胶；其中，所述核苷类抗病毒药物为恩替卡韦、喷昔洛韦、更昔洛韦中的一种；所述金属离子为钾离子。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述核苷类抗病毒药物与金属离子的摩尔比例范围在1：5-10：1，所述核苷类抗病毒药物的成胶浓度为10 mM - 1 M。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述成胶的温度为先升温至90℃至药物溶解，后冷却至室温成胶；所述成胶的时间在10秒至10分钟之间。
6.如权利要求3-5之任一项所述方法制备得到的抗病毒水凝胶。
7.如权利要求6所述的抗病毒水凝胶，其特征在于，所述水凝胶的存储模量在10帕至10000帕之间。
8.如权利要求1~2之任一项所述抗病毒水凝胶在制备治疗抗病毒感染的药物中的应用。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述药物包括霜剂、膏剂、涂敷材料、涂层剂型、喷剂。
CN201910314149.XA 2019-04-18 2019-04-18 一种抗病毒水凝胶及其制备方法和应用 Active CN111821254B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910314149.XA CN111821254B (zh) 2019-04-18 2019-04-18 一种抗病毒水凝胶及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910314149.XA CN111821254B (zh) 2019-04-18 2019-04-18 一种抗病毒水凝胶及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111821254A CN111821254A (zh) 2020-10-27
CN111821254B true CN111821254B (zh) 2021-10-15

Family

ID=72914918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910314149.XA Active CN111821254B (zh) 2019-04-18 2019-04-18 一种抗病毒水凝胶及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111821254B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114010590B (zh) * 2021-11-24 2023-12-01 华东师范大学 一种核苷类抗病毒药物凝胶及其制备方法和应用
CN115160393B (zh) * 2022-07-15 2023-06-06 四川大学华西医院 一种银-核苷五元环络合物超分子水凝胶及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5585379A (en) * 1992-12-30 1996-12-17 Agis Industries (1983) Ltd. Acyclovir antiviral gel composition
WO1997013528A1 (en) * 1995-10-12 1997-04-17 Gs Development Ab A pharmaceutical composition for administration of an active substance to or through a skin or mucosal surface
CN106040113A (zh) * 2016-07-05 2016-10-26 长春工业大学 一种碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系的制备方法
CN108498543A (zh) * 2018-04-04 2018-09-07 四川大学 一种银离子超分子抗菌水凝胶及其制备方法和用途

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5585379A (en) * 1992-12-30 1996-12-17 Agis Industries (1983) Ltd. Acyclovir antiviral gel composition
WO1997013528A1 (en) * 1995-10-12 1997-04-17 Gs Development Ab A pharmaceutical composition for administration of an active substance to or through a skin or mucosal surface
CN106040113A (zh) * 2016-07-05 2016-10-26 长春工业大学 一种碱基仿生粘性聚丙烯酰胺水凝胶体系的制备方法
CN108498543A (zh) * 2018-04-04 2018-09-07 四川大学 一种银离子超分子抗菌水凝胶及其制备方法和用途

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
G-quadruplex-based antiviral hydrogels by direct gelation of clinical drugs;Jingjing Hu et al.;《 Mater. Chem. Front.》;20190425;1323-1327 *
Metal Cations in G-Quadruplex Folding and Stability;Debmalya Bhattacharyya et al.;《Frontiers in Chemistry》;20160909;第4卷;38 *
Structural Selection in G-Quartet-Based Hydrogels and Controlled Release of Bioactive Molecules;Nampally Sreenivasachary Dr.et al.;《 Chemistry–An Asian Journal》;20071219;第3卷(第1期);134-139 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111821254A (zh) 2020-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104395391B (zh) 双重衍生化的壳聚糖纳米粒子以及制造和使用其用于体内基因转移的方法
CN111821254B (zh) 一种抗病毒水凝胶及其制备方法和应用
CN109221082A (zh) 细胞冻存液、冻存复苏方法及其应用
JP5650533B2 (ja) 高濃度キトサン−核酸ポリプレックス組成物
CN103040860B (zh) 一种启动哺乳动物干细胞的方法及二氧化氯在制备用于启动哺乳动物干细胞的药物的应用
WO2021068884A1 (zh) 多肽衍生物、纳米纤维及其应用
Rappaport Monolayer Cultures of Trypsinized Monkey Kidney Cells in Synthetic Medium. Application to Poliovirus Synthesis.
CN111467355B (zh) 膦甲酸钠在制备预防和治疗冠状病毒的药物中的应用
CN109010803A (zh) 一种重组人干扰素α2b滴眼液及其制备方法
CN111617066A (zh) Chalcomoracin及其同系物在制备治疗增生性玻璃体视网膜病变药物中的应用
WO2013125977A1 (ru) Противовирусные глазные капли
Morton et al. The preparation of crystalline forms of ferricytochrome b2 and ferrocytochrome b2
JPS63145279A (ja) 医薬品生成物
CN103735498B (zh) 一种果糖二磷酸钠注射液的制备方法
CN103720641A (zh) 牛磺酸眼用在体凝胶制剂及其制备方法
CN103142461A (zh) 一种***用凝胶剂及其制备方法
CN105997882B (zh) 一种制备磁性囊泡的方法及其在药物载体上的应用
CN103271879B (zh) 一种稳定的果糖组合物及其制备方法
CN103585119A (zh) 一种包含依前列醇及其药用盐的稳定化制剂及其制备方法
JP2001072597A (ja) 抗ヘルペスウイルス剤
CN110507614B (zh) miR#4脂质体药物及其制备方法
CN112237570B (zh) 一种用于制备修复肺血管损伤药物新型过氧化碳酰胺制剂及其制备方法
RU2821033C1 (ru) Раствор аминодигидрофталазиндиона натрия для внутривенного введения
CN101259117B (zh) 一种布拉他辛抗艾滋病病毒的外用贴剂
CN113559056A (zh) 一种含瑞德西韦的眼用温敏原位凝胶制剂及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant