一种干细胞外泌体防脱生发复合物及其制备方法与流程

专利2025-03-22  32


本发明涉及生物,更具体的说,它涉及一种干细胞外泌体防脱生发复合物及其制备方法。


背景技术:

1、毛囊炎作为一种头皮疾病,主要由细菌感染毛囊引起,这种炎症会损害毛囊的结构和功能,导致头皮环境恶化,影响毛囊的正常功能,引起头皮瘙痒、红肿、疼痛等症状,长期存在可能加剧毛囊损伤,加快头发脱落,甚至形成斑秃区域。针对细菌引起的头皮毛囊炎,常见的治疗方法包括药物治疗和物理治疗,然而,使用抗生素、抗炎药物等药物治疗容易存在皮肤过敏、干燥或其他不良反应,长期使用还容易造成细菌耐药性增加等问题,物理治疗则存在治疗周期长、难以根治等问题。

2、干细胞外泌体是一类由细胞分泌的直径约30-150nm的细胞外囊泡,其携带供体细胞来源的多种生物活性物质包括dna、rna、蛋白等进入效应细胞,有效调控机体细胞信号转导。研究表明,干细胞分泌的外泌体通过向效应细胞传递干细胞来源的生物活性物质,生理性修复或者清除机体损伤、病变和衰老的细胞,能够发挥抗炎、调节免疫、促进效应细胞增殖、迁移和分化、促进血管新生等功能。因此,将干细胞外泌体应用于头皮毛囊炎的治疗中具有重大的发展前景。然而,干细胞外泌体的稳定性易受到环境因素的影响,由于头皮环境复杂,包括油脂分泌、细菌群落等多种因素,干细胞外泌体在到达目标区域进行外泌体治疗前,可能已被降解或失活,从而难以有效地将干细胞外泌体输送到毛囊和皮肤深层,导致干细胞外泌体的利用率较低。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足之处,本发明提供一种能够缓解、治疗细菌感染引起的毛囊炎症,减少头皮组织及毛囊细胞损伤,有利于外泌体渗透至头皮深层,修复受损的毛囊细胞,重塑头皮环境,促进毛发再生的干细胞外泌体防脱生发复合物及其制备方法。

2、一种干细胞外泌体防脱生发复合物,包括如下原料:

3、质量分数为3%~5%的ε-聚赖氨酸修饰透明质酸溶液、质量分数为2%~4%的龙胆酸-环糊精复合体溶液和载药干细胞外泌体,其中,ε-聚赖氨酸修饰透明质酸溶液与龙胆酸-环糊精复合体溶液的体积比为1:(1~2),载药干细胞外泌体的添加量为ε-聚赖氨酸修饰透明质酸溶液质量的0.3%~2%;

4、质量分数为3%~5%的ε-聚赖氨酸修饰透明质酸溶液由ε-聚赖氨酸修饰透明质酸与磷酸盐缓冲溶液混合配置而成;

5、质量分数为2%~4%的龙胆酸-环糊精复合体溶液由龙胆酸-环糊精复合体与磷酸盐缓冲溶液混合配置而成;

6、ε-聚赖氨酸修饰透明质酸的制备原料包括:1~3重量份醛基化透明质酸、100~270重量份去离子水、0.1~1.5重量份反应活化液、0.3~1重量份ε-聚赖氨酸,其中醛基化透明质酸由透明质酸经过高碘酸钠的醛基化改性得到;

7、龙胆酸-环糊精复合体的制备原料包括:12~25重量份龙胆酸、80~130重量份预处理氨基-β-环糊精溶液、50~90重量份反应活化液,其中预处理氨基-β-环糊精溶液由质量分数为1.5%~3%的氨基-β-环糊精溶液经过脱氧处理得到;

8、载药干细胞外泌体为包裹负载有毛发生长剂的脂肪间充质干细胞外泌体。

9、进一步的,反应活化液由质量分数为50%的乙醇溶液、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐及n-羟基琥珀酰亚胺按照质量比(150~300):(4~7):(2~5)混合配制而成。

10、一种干细胞外泌体防脱生发复合物的制备方法,包括如下步骤:

11、s1:外泌体培养及提取分离处理,将冷冻保存的脂肪间充质干细胞融化,经过培养复苏、传代培养后,收集上清液,经过超滤浓缩及蔗糖密度梯度离心,得到脂肪间充质干细胞外泌体;

12、s2:毛发生长剂制备,将磷脂和胆固醇溶于无水乙醇中,得到溶液a,将吡咯烷基二氨基嘧啶氧化物和腺苷溶于1,3-丙二醇中,得到溶液b,将甘油、乙酰基四肽-3、生发肽和增溶剂加热搅拌,得到溶液c,将上述溶液a、溶液b和溶液c混合并经过高压均质,得到毛发生长剂;

13、s3:载药干细胞外泌体制备,将脂肪间充质干细胞外泌体与磷酸盐缓冲溶液混合,配置成外泌体悬浮液,将外泌体悬浮液与毛发生长剂混合,通过孵育、电转、挤压、超声或冻融处理的方法将毛发生长剂包裹入脂肪间充质干细胞外泌体,得到载药干细胞外泌体;

14、s4:龙胆酸修饰氨基-β-环糊精制备,将氨基-β-环糊精与去离子水混合,配置成氨基-β-环糊精溶液后,对氨基-β-环糊精溶液进行脱氧处理,得到预处理氨基-β-环糊精溶液,将龙胆酸加入至预处理氨基-β-环糊精溶液中,经过活化处理后,反应一段时间,得到的溶液经过透析、冷冻及干燥,得到龙胆酸-环糊精复合体;

15、s5:透明质酸改性修饰处理,透明质酸经过高碘酸钠的醛基化改性得到醛基化透明质酸后,将醛基化透明质酸溶解于去离子水,经过活化处理后,加入ε-聚赖氨酸,反应一段时间,得到的溶液经过透析、冷冻及干燥,得到ε-聚赖氨酸修饰透明质酸;

16、s6:干细胞外泌体防脱生发复合物制备,将ε-聚赖氨酸修饰透明质酸和龙胆酸-环糊精复合体分别与磷酸盐缓冲溶液混合,配置成ε-聚赖氨酸修饰透明质酸溶液和龙胆酸-环糊精复合体溶液,先将载药干细胞外泌体加入至ε-聚赖氨酸修饰透明质酸中,超声分散,随后,再加入龙胆酸-环糊精复合体溶液,震荡混合,得到干细胞外泌体防脱生发复合物。

17、进一步的,步骤s2:毛发生长剂制备,具体包括以下步骤:

18、s2.1:将0.3~3重量份磷脂和0.05~0.5重量份胆固醇溶于4~10重量份无水乙醇中,得到溶液a,将0.01~0.5重量份吡咯烷基二氨基嘧啶氧化物和0.01~0.2重量份腺苷溶于2~5重量份1,3-丙二醇中,得到溶液b,将0.5~3重量份甘油、0.01~0.3重量份乙酰基四肽-3、0.01~0.1重量份生发肽和1~4重量份增溶剂于60~65℃恒温水浴下加热溶解并磁力搅拌20~30min,得到溶液c;

19、s2.2:将上述溶液a、溶液b和溶液c混匀后,继续搅拌10~30min,得到混合液,然后,利用高压均质机,在60~80mpa的条件下,将混合液均质2~3次,得到毛发生长剂。

20、进一步的,步骤s4:龙胆酸修饰氨基-β-环糊精制备,具体包括以下步骤:

21、s4.1:将氨基-β-环糊精加入至去离子水中,配置成质量分数为1.5%~3%的氨基-β-环糊精溶液,在50~65℃的水浴加热及氮气条件下,对氨基-β-环糊精溶液进行10~15min的脱氧处理,得到预处理氨基-β-环糊精溶液;

22、s4.2:将12~25重量份龙胆酸加入至80~130重量份预处理氨基-β-环糊精溶液中,搅拌均匀后,缓慢滴入50~90重量份反应活化液,反应活化液滴加完毕后,在30~60℃及氮气的条件下缓慢搅拌反应12~24h,得到混合溶液a;

23、s4.3:将得到的混合溶液a在含盐酸的酸化去离子水中透析3~5天,随后,经过冷冻及干燥,得到龙胆酸-环糊精复合体。

24、进一步的,步骤s5:透明质酸改性修饰处理,具体包括以下步骤:

25、s5.1:将1~3重量份透明质酸溶解于100~300重量份去离子水后,加入1~3重量份浓度为0.5mol/l的高碘酸钠溶液,在避光条件下,氧化反应3~5h,反应结束后,再加入0.5~2重量份乙二醇,持续搅拌1~3h,得到反应后溶液;

26、s5.2:将反应后溶液在去离子水中透析3~5天,经过冷冻干燥,得到醛基化透明质酸;

27、s5.3:将1~3重量份醛基化透明质酸溶解于100~270重量份去离子水后,缓慢滴入0.1~1.5重量份反应活化液,反应活化液滴加完毕后,在30~40℃下缓慢搅拌反应20~30min,随后,加入0.3~1重量份ε-聚赖氨酸,搅拌均匀后,得到混合溶液b;

28、s5.4:将混合溶液b的溶液ph调节至5~6,在22~30℃下缓慢搅拌反应8~12h,将反应后的混合溶液b在ph为5.5的弱酸性水溶液中透析3~5天,随后,经过冷冻及干燥,得到ε-聚赖氨酸修饰透明质酸。

29、进一步的,步骤s6:干细胞外泌体防脱生发复合物制备,具体包括以下步骤:

30、s6.1:将ε-聚赖氨酸修饰透明质酸与磷酸盐缓冲溶液混合,配置成质量分数为3%~5%的ε-聚赖氨酸修饰透明质酸溶液,将龙胆酸-环糊精复合体与磷酸盐缓冲溶液混合,配置成质量分数为2%~4%的龙胆酸-环糊精复合体溶液;

31、s6.2:将载药干细胞外泌体加入至质量分数为3%~5%的ε-聚赖氨酸修饰透明质酸中,载药干细胞外泌体的添加量为ε-聚赖氨酸修饰透明质酸溶液质量的0.3%~2%,超声分散10~20min,随后,加入质量分数为2%~4%的龙胆酸-环糊精复合体溶液,震荡混合10~40min,得到干细胞外泌体防脱生发复合物,其中,ε-聚赖氨酸修饰透明质酸溶液与龙胆酸-环糊精复合体溶液的体积比为1:(1~2)。

32、进一步的,增溶剂为聚甘油蓖麻醇酸酯、氢化蓖麻油或辛酸-癸酸甘油三酯中的至少一种。

33、进一步的,生发肽为肉豆蔻酰五肽-7、肉豆蔻酰五肽-16、肉豆蔻酰五肽-17、棕榈酰五肽-4、寡肽-1、三肽-1或三肽-2中的至少一种。

34、进一步的,磷脂为大豆卵磷脂、蛋黄卵磷脂或氢化大豆卵磷脂中的至少一种。

35、本发明具有以下优点:

36、1、本发明中,利用龙胆酸对氨基-β-环糊精进行改性修饰,使得龙胆酸中的羧基和氨基-β-环糊精中的氨基之间反应形成酰胺键,形成龙胆酸-环糊精复合体,龙胆酸上的多酚基团赋予了龙胆酸-环糊精复合体良好的组织粘附性、抗氧化性以及抗菌性,能够增强龙胆酸-环糊精复合体在头皮或毛囊表面的粘附能力,有助于龙胆酸-环糊精复合体在感染部位的累积,减少氧化应激对毛囊细胞的损伤,有助于保护头皮毛囊免受氧化损伤,并且,能够起到抗菌消炎的作用,减少炎症引发的组织损伤,有效缓解、治疗细菌感染引起的头皮毛囊炎症。

37、2、本发明中,通过对透明质酸进行醛基化处理再进行ε-聚赖氨酸的修饰,得到的ε-聚赖氨酸修饰透明质酸不仅具有良好的抗菌活性和生物相容性,并且,在ε-聚赖氨酸修饰透明质酸中,带有正电荷的ε-聚赖氨酸能够提供靶向作用,促进ε-聚赖氨酸修饰透明质酸聚集在带有负电荷的细菌细胞膜表面,与细菌表面发生静电相互作用,从而促进炎症的消退及病菌杀灭。

38、3、本发明中,将载药干细胞外泌体负载于龙胆酸-环糊精复合体和ε-聚赖氨酸修饰透明质酸构成的交联水凝胶中,形成干细胞外泌体防脱生发复合物,干细胞外泌体防脱生发复合物直接涂抹外敷于头皮表面使用,借助干细胞外泌体防脱生发复合物中ε-聚赖氨酸修饰透明质酸成分的靶向性特点,能够使得干细胞外泌体防脱生发复合物直接作用于毛囊感染部位,抑制细菌生长,辅助减轻炎症,与此同时,借助干细胞外泌体防脱生发复合物中的龙胆酸-环糊精复合体成分的抗氧化性及抗菌性特点,有利于进一步缓解、治疗细菌感染引起的毛囊炎症,减少头皮组织及毛囊细胞损伤,如此,通过龙胆酸-环糊精复合体和ε-聚赖氨酸修饰透明质酸的协同配合,改善头皮环境、缓解毛囊炎症,此外,在头皮毛囊炎症得到有效控制的情况下,负载在干细胞外泌体防脱生发复合物中的载药干细胞外泌体能够稳定释放,从而有利于载药干细胞外泌体渗透至头皮深层,修复受损的毛囊细胞,重塑头皮环境,促进毛发的再生,延长外泌体治疗效果,达到治疗脱发的目的。


技术特征:

1.一种干细胞外泌体防脱生发复合物,其特征在于,包括如下原料:

2.根据权利要求1所述的一种干细胞外泌体防脱生发复合物,其特征在于,反应活化液由质量分数为50%的乙醇溶液、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐及n-羟基琥珀酰亚胺按照质量比(150~300):(4~7):(2~5)混合配制而成。

3.一种根据权利要求1所述的干细胞外泌体防脱生发复合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

4.根据权利要求3所述的一种干细胞外泌体防脱生发复合物的制备方法,其特征在于,步骤s2:毛发生长剂制备,具体包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的一种干细胞外泌体防脱生发复合物的制备方法,其特征在于,步骤s4:龙胆酸修饰氨基-β-环糊精制备,具体包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的一种干细胞外泌体防脱生发复合物的制备方法,其特征在于,步骤s5:透明质酸改性修饰处理,具体包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的一种干细胞外泌体防脱生发复合物的制备方法,其特征在于,步骤s6:干细胞外泌体防脱生发复合物制备,具体包括以下步骤:

8.根据权利要求4所述的一种干细胞外泌体防脱生发复合物的制备方法,其特征在于,增溶剂为聚甘油蓖麻醇酸酯、氢化蓖麻油或辛酸-癸酸甘油三酯中的至少一种。

9.根据权利要求4所述的一种干细胞外泌体防脱生发复合物的制备方法,其特征在于,生发肽为肉豆蔻酰五肽-7、肉豆蔻酰五肽-16、肉豆蔻酰五肽-17、棕榈酰五肽-4、寡肽-1、三肽-1或三肽-2中的至少一种。

10.根据权利要求4所述的一种干细胞外泌体防脱生发复合物的制备方法,其特征在于,磷脂为大豆卵磷脂、蛋黄卵磷脂或氢化大豆卵磷脂中的至少一种。


技术总结
本发明涉及生物技术领域,公开了一种干细胞外泌体防脱生发复合物及其制备方法,本发明通过将毛发生长剂包裹负载在脂肪间充质干细胞外泌体中,形成载药干细胞外泌体,再将载药干细胞外泌体负载于龙胆酸‑环糊精复合体和ε‑聚赖氨酸修饰透明质酸构成的交联水凝胶中,形成干细胞外泌体防脱生发复合物,干细胞外泌体防脱生发复合物直接涂抹外敷于头皮表面,靶向作用于毛囊感染部位,能够抑制细菌生长,减轻、治疗细菌感染引起的毛囊炎症,改善头皮环境、进而,在炎症得到有效的控制的情况下,干细胞外泌体防脱生发复合物中的载药干细胞外泌体稳定释放,修复受损毛囊细胞,促进毛发再生,延长外泌体治疗效果,达到治疗脱发的目的。

技术研发人员:王朝刚,王心苑,宋亚成,蒋硕,卿梦雅,郭磊,许增禄
受保护的技术使用者:北京博士园毛发研究中心
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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