基于自组装的生物凝胶及其制备方法和应用与流程

本技术涉及生物，具体涉及基于自组装的生物凝胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、在整个说明书中对现有技术的任何讨论都不应被视为承认这些现有技术是广为人知的，或构成本领域公知常识的一部分。

2、皮肤老化的特征主要是松弛、暗黄、皱纹增多、光滑度降低及出现色素沉着斑等，而年龄增长已不再是皮肤出现老化特征的单一原因，日常生活中的空气污染、紫外线照射都会对皮肤细胞造成不可逆影响，使皮肤出现毛孔堵塞、暗沉、色斑等未老先衰特征，因此，抗衰是消费者日常护肤中必不可少的诉求，具有抗衰功效的化妆品层出不穷。

3、多肽由氨基酸组成，是蛋白质水解的中间产物，作为一种天然活性成分，多肽可以促进细胞生长与修复，其祛皱和抗衰老功效已得到研究验证，是抗衰类功效化妆品的重要组分。

4、自组装多肽纳米凝胶在组织工程、药物递送等领域应用广泛，纳米级的尺度提升了多肽的透皮性，良好的生物相容性保证了多肽使用过程中的安全性。而在化妆品领域，对于利用自组装多肽提高透皮性的研究甚少。

5、本发明的目的在于克服或改善现有技术中的至少一个缺点，或提供一个有用的替代方案。除非上下文有明确的要求，否则在整个说明书和权利要求中，“包括”、“包含”等词应从包容性的角度来解释，而不是从排他性或详尽性的角度来解释；也就是说，从“包括，但不限于”的角度来解释。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于自组装的生物凝胶组合物及其制备方法和应用。本发明所述生物凝胶组合物具有良好的稳定性、安全性和生物相容性，对皮肤无刺激性和致敏性，能够显著提升抗衰老效果，尤其能够显著改善皮肤粗糙及淡化细纹，起效快、效果好。

2、具体地，本发明的技术方案如下所述：

3、在本发明的第一方面，本发明提供了一种生物凝胶组合物，其包含棕榈酰五肽-4、多聚脱氧核糖核苷酸(pdrn)和壳聚糖，其中，pdrn包载于棕榈酰五肽-4的自组装结构中，壳聚糖通过静电作用包覆于自组装结构外。

4、棕榈酰五肽-4是一种信号肽，能够有效地促进胶原蛋白的合成，增加皮肤厚度，减少皱纹数量和深度，具有显著的抗老功效。多聚脱氧核糖核苷酸即pdrn，提取自鲑鱼精巢，与人类dna有95％的相似度，是一种天然的促细胞再生修复的物质。pdrn通过激活细胞表面a2a腺苷受体，促进细胞因子释放，能够显著增加成纤维细胞的增殖，激活老化受损细胞，具有良好的抗衰老功效。

5、而由于用量的限制及较高分子量透皮吸收差的问题，添加棕榈酰五肽-4和pdrn的护肤品使用效果往往不佳，而且容易刺激皮肤产生过敏等现象。棕榈酰五肽-4作为两亲性多肽具有自组装成纳米结构的特性，本发明将pdrn作为内核物质包载于棕榈酰五肽-4的自组装结构中，可以同时提升两种活性物质的最高使用浓度，且纳米级粒度可以增强两种物质的透皮性；同时pdrn与壳聚糖可以通过静电作用结合，使得壳聚糖能够包覆自组装结构，壳聚糖自身的保湿性、抗菌性以及促渗性，既可以减缓高浓度活性物质对皮肤的刺激性，也可以进一步增强两种物质的透皮性。

6、在本发明的实施方式中，本发明基于棕榈酰五肽-4的自组装特性，搭载pdrn和壳聚糖形成生物凝胶，其中pdrn包载于棕榈酰五肽-4的自主装结构中，壳聚糖通过静电作用包覆在自助装结构外，能够显著提升棕榈酰五肽-4和pdrn的活性，比单独使用两者中的任何一种或同时使用两种时的效果都更为显著，特别是本技术所述凝胶生物组合物的相容性高，对人体安全无毒副作用，作用在皮肤上也不会产生刺激性和过敏性。

7、在本发明的实施方式中，棕榈酰五肽-4与pdrn的质量比为1.5-30：1，该比例下，棕榈酰五肽-4可实现对pdrn的有效包载；在本发明的一些实施方式中，所述生物凝胶组合物棕榈酰五肽-4与pdrn的质量比为1.5-25：1，在该比例下，能够实现对pdrn更好的包载；进一步地，所述生物凝胶组合物棕榈酰五肽-4与pdrn的质量比为3-15:1时效果会更好。

8、在本发明的一些实施方式中，所述生物凝胶组合物以水为溶剂。

9、在本发明的技术方案中，pdrn包载于棕榈酰五肽-4的自组装结构中，壳聚糖通过静电作用包覆于自组装结构外，这样的设计使得pdrn的分子量限制得以突破，在本发明的一些实施方式中，pdrn的分子量为0.5至1000万(da)；在本发明的技术方案中，低分子量的pdrn依然能够实现更好的效果，比如在一些实施方式中，pdrn的分子量为3万至100万，再比如进一步为5万至50万。

10、在本发明的一些实施方式中，壳聚糖的添加量为1mg/ml-5mg/ml。

11、在本发明的第二方面，本发明提供了一种制备上述第一方面中所述的生物凝胶组合物的方法，其包括：分别配制棕榈酰五肽-4溶液和pdrn溶液，将两溶液充分混合后加入壳聚糖，充分混合，静置，即得生物凝胶组合物。

12、在本发明的实施方式中，棕榈酰五肽-4溶液和pdrn溶液均以水为溶剂。

13、在本发明的实施方式中，上述制备方法还包括：配制棕榈酰五肽-4溶液，调节ph至4.5-5，完全溶解后，再将棕榈酰五肽-4溶液和pdrn溶液充分混合。该操作能够使棕榈酰五肽-4发生自组装，并能够更好的实现对pdrn的包载。

14、ph调节可采用常规的处理方式，在一些实施方式中，可选用ph调节剂乙酸或柠檬酸。

15、在本发明的一些实施方式中，棕榈酰五肽-4溶液的浓度为0.8wt％-2.5wt％；pdrn溶液的浓度为0.1wt％-0.5wt％。

16、在本发明的一些实施方式中，棕榈酰五肽-4溶液和pdrn溶液的体积比为1:1。

17、在本发明的一些实施方式中，壳聚糖的加入量为1mg/ml-5mg/ml。

18、在本发明的一些实施方式中，棕榈酰五肽-4溶液和pdrn溶液混合后采用超声的方式进行处理，然后加入壳聚糖，采用机械搅拌的方式使其充分混合。

19、在本发明的一些实施方式中，所述静置为在一个标准大气压下18-25℃的温度下静置，静置时间为4-8h。

20、本发明的方法基于棕榈酰五肽-4的自组装特性，搭载pdrn和壳聚糖形成生物凝胶，具有良好的稳定性、安全性，具有良好的生物相容性，作用在皮肤上无刺激性和致敏性，并且能够显著提升棕榈酰五肽-4和pdrn的活性，比单独使用两者中的任何一种或同时使用两种时的效果都更为显著。

21、在本发明的第三方面，本发明提供了一种生物凝胶粒子，其由上述第一方面所述的生物凝胶组合物经冷冻干燥制备得到。

22、在本发明的第四方面，本发明提供了一种皮肤外用组合物，其包含上述第一方面中所述的生物凝胶粒子。

23、在本发明的一些实施方式中，所述生物凝胶粒子在皮肤外用组合物中的添加量为0.1％-5％(质量百分比)。

24、在本发明的第五方面，本发明提供了上述第一方面中所述的生物凝胶组合物或上述第三方面中所述的生物凝胶粒子或上述第四方面中所述的皮肤外用组合物在制备护肤产品中的应用。

25、在本发明的实施方式中，所述护肤产品具有抗衰老的作用；尤其具有改善皮肤粗糙、减少皮肤皱纹的作用。

26、在本发明的一些实施方式中，所述护肤产品包括但不限于精华、原液、化妆水、面膜和膏霜等等。

27、以及，本发明提供了上述第一方面中所述的生物凝胶组合物、包含该生物凝胶组合物的皮肤外用组合物或上述第三方面中所述的生物凝胶粒子的使用方式。

28、在本发明的一些实施方式中，除了常规的使用方式(比如涂抹、拍打等)外，可使用美容仪、红外或中低频仪器辅助将所述生物凝胶组合物或包含本发明所述生物凝胶组合物的皮肤外用组合物导入皮肤。

29、在本发明的一些实施方式中，本发明所述的生物凝胶粒子可添加至其他化妆品中使用或者直接作为活性成分用于制备化妆品。比如，在一个实施方式中，本发明提供了一种护肤水，其以本发明所述的生物凝胶粒子为活性成分，辅以溶剂、保湿剂等其他成分，有长期储存需求的可加入抗菌剂或防腐剂等成分。

30、在本发明的第六方面，本发明提供了一种抗衰老的方法，其包括向受试者施用有效量的上述第一方面中所述的生物凝胶组合物或包含该生物凝胶组合物的外用组合物或护肤产品。所述受试者主要指人，尤其指有抗衰需求或日常保养需求的人士。

31、所述有效量主要指是指包括本发明所述生物凝胶组合物在内的活性化物质或制剂的量，该量可引起人的生物学响应，这包括减轻或部分减轻皮肤因自然老化或外源因素影响造成的皮肤老化比如皮肤粗糙、产生皱纹等的症状。

32、相较于现有技术，本发明的优势在于：

33、本发明提供了基于自组装的生物凝胶组合物，其包含棕榈酰五肽-4、pdrn和壳聚糖，三者组成的生物凝胶，具有良好的稳定性、安全性，并且生物相容性良好，作用在皮肤上无刺激性和致敏性，并且能够显著提升棕榈酰五肽-4和pdrn的活性，比单独使用两者中的任何一种或同时使用两种时的效果都更为显著。本发明的生物凝胶组合物经冷冻干燥可制备成生物凝胶粒子，并进一步作为活性成分制备成护肤产品，具有广泛地应用前景。

34、本发明提供了基于自组装的生物凝胶组合物的制备方法，该方法能够良好的协调棕榈酰五肽-4、pdrn和壳聚糖，既充分利用了棕榈酰五肽-4能够自组装形成纳米结构的特性，又充分发挥了三者间的相互作用，不仅提高了活性物质的稳定性、生物利用度及透皮吸收性，还无刺激性和致敏性，极大的提升了抗衰老效果。