一種具有pH敏感特性的可注射性的納米復(fù)合水凝膠的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種載藥可注射性復(fù)合水凝膠的制備。
【背景技術(shù)】
[0002]水凝膠是通過單個(gè)聚合物鏈的物理或化學(xué)交聯(lián)形成的聚合物網(wǎng)絡(luò)，能吸收大量水且在水中不溶解。水凝膠的水溶液環(huán)境更有利于保護(hù)細(xì)胞以及易失活的藥物如多肽、蛋白質(zhì)、寡聚核苷酸和DNA等，也有利于運(yùn)輸營養(yǎng)和細(xì)胞分泌產(chǎn)物等，是一種優(yōu)良的組織工程支架和藥物載體材料。由于水凝膠可以在一定條件下保持流動(dòng)狀態(tài)而在外部物理或化學(xué)刺激下形成具有一定形狀和強(qiáng)度的體型材料，因此可以利用這種智能性來制備注射型支架，發(fā)揮其在修復(fù)形狀復(fù)雜缺損以及微創(chuàng)治療等方面的優(yōu)勢。
[0003]水凝膠前驅(qū)物為溶液狀態(tài)，極易注射，在體內(nèi)可快速成型，是一類最常見的可注射型生物材料。水凝膠的結(jié)構(gòu)兼有固體和液體雙重特性的性質(zhì)，這種結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)藥物在孔隙中的裝載，并通過擴(kuò)散、滲透、降解等方式實(shí)現(xiàn)藥物的控制釋放，同時(shí)水凝膠固體的特性可以保證藥物在病變的部位的釋放。此外，水凝膠水溶液的環(huán)境與人體組織極其相似，柔軟、潤濕的表面以及與組織的親和力大大減少了材料對周圍組織的刺激，使得水凝膠具有良好的生物相容性。但是大部分抗癌藥物如阿霉素、紫杉醇等是疏水性藥物，疏水性藥物的水溶性比較差，這些藥物在水凝膠中的裝載收到一定的限制。此外，由于疏水性藥物與親水性的水凝膠主鏈相容性差，包埋在水凝膠網(wǎng)絡(luò)中疏水性藥物會(huì)很快通過滲透的方式釋放出來，這樣就不能保證治療的效果。
[0004]具有特定響應(yīng)特性納米粒子也是一種常見且有效的抗腫瘤藥物載體，由于腫瘤部位通常成弱酸性，因此具有低pH響應(yīng)的納米粒子在抗腫瘤藥物傳遞方面?zhèn)涫芮嗖A。但是納米粒子在體內(nèi)的循環(huán)也帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明克服了上述可注射性水凝膠和微載體(或納米粒子)的不足，提供了利用超分子自主裝技術(shù)通過一步成型法制備具有PH敏感特性的可注射性的納米復(fù)合水凝膠，用于疾病治療、控制藥物釋放的復(fù)合藥物載體。
[0006]本發(fā)明提供了一種簡易的制備可注射性復(fù)合水凝膠藥物載體的方法。
[0007]本發(fā)明通過改性的Hummers氧化法制備氧化石墨稀(見專利申請?zhí)?2011800485312)，通過縮醛化反應(yīng)得到具有pH敏感特性的環(huán)糊精(見專利申請?zhí)?2010101817859)，通過以聚乙烯醇為乳化劑利用乳液揮發(fā)法制備含抗腫瘤藥物的具有pH敏感特性的環(huán)糊精納米粒子，按比例將氧化石墨烯溶液與上述溶液混合后形成水凝膠。
[0008]本發(fā)明的目的是通過下列步驟實(shí)現(xiàn)的:
[0009]步驟1:材料的準(zhǔn)備:根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，制備凍干后的氧化石墨烯，制備具有pH敏感特性的環(huán)糊精；
[0010]步驟2:含抗腫瘤藥物的pH敏感特性的環(huán)糊精納米粒子的乳液的制備，具體包括如下步驟:
[0011]配制喜樹堿/ 二甲基亞砜溶液，濃度為0.1-lOmg/mL ；
[0012]將一定質(zhì)量pH敏感環(huán)糊精衍生物溶解二氯甲烷中形成環(huán)糊精/ 二氯甲烷溶液，濃度為質(zhì)量體積比1% -20% ;
[0013]將上述兩種溶液按一定體積比混合成油相，配比為1:10-10:1 ;密封冰浴超聲粉碎2分鐘；
[0014]再加入一定濃度和體積的聚乙烯醇/PBS溶液為水相，濃度為質(zhì)量體積比0.1% -10% ;水油比為 2:1-20:1 ；
[0015]密封超聲波細(xì)胞粉碎3min形成初乳液；
[0016]接著加入一定濃度和體積的聚乙烯醇/PBS溶液得到混合乳液，濃度為質(zhì)量體積比 0.03% -5% ；
[0017]初乳液與混合乳液比為2:1-1:10;
[0018]在磁力攪拌器1300r/min下攪拌10小時(shí)，讓有機(jī)溶劑充分蒸發(fā)形成含抗腫瘤藥物的pH敏感特性的環(huán)糊精納米粒子的乳液；
[0019]步驟3:復(fù)合水凝膠藥物載體的制備
[0020]氧化石墨烯水溶液的制備:將一定量的氧化石墨烯/石墨烯溶于水后超聲分散，其氧化石墨烯優(yōu)選的濃度為l_20mg/mL，超聲均勻后放置待用；
[0021]可注射性復(fù)合水凝膠的制備:按一定的比例與上述含抗腫瘤藥物的pH敏感特性的環(huán)糊精納米粒子的乳液，混合20分鐘后形成復(fù)合水凝膠，其中聚乙烯醇與氧化石墨烯的質(zhì)量比為0.1:1?1:1。
[0022]其中，材料的準(zhǔn)備依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制備:(I)凍干后的氧化石墨烯(見專利申請?zhí)?2011800485312)，(2)具有pH敏感特性的環(huán)糊精(見專利申請?zhí)?2010101817859)。
[0023]步驟2中，喜樹堿/ 二甲基亞砜溶液濃度為0.1-lOmg/mL ;優(yōu)選濃度為Img/mL-5mg/mL，最優(yōu)的濃度為5mg/mL ；
[0024]步驟2中，將一定質(zhì)量pH敏感環(huán)糊精衍生物溶解二氯甲烷中形成環(huán)糊精/ 二氯甲烷溶液，濃度為 I %-20% (w/v);優(yōu)選 5%-15% (w/v)，最優(yōu)為 9%-11% (w/v);
[0025]步驟2中，喜樹堿/ 二甲基亞砜溶液與環(huán)糊精/ 二氯甲烷溶液按一定體積混合成油相，其配比為1:10-10:1，優(yōu)選配比為1:5-5:1，最優(yōu)的為1:2-1:1 ；
[0026]步驟2中，聚乙烯醇/PBS (pH = 7.5)溶液，其濃度為0.1% ~10% (w/v)，優(yōu)選濃度^ 0.5% -3% (w/v)，最優(yōu)的濃度為 0.8% -1.2% (w/v)；
[0027]步驟2中，聚乙烯醇/PBS (pH = 7.5)溶液作為水相與作為油相的喜樹堿/ 二甲基亞砜溶液與環(huán)糊精/ 二氯甲燒溶液混合液的水油比為為2:1-20:1，優(yōu)選5:1-15:1，最優(yōu)為9:1-10:1 ；
[0028]步驟3中，所述的氧化石墨稀的濃度5mg/mL-10mg/mL。
[0029]步驟3中，所述聚乙稀醇與氧化石墨稀的質(zhì)量比為0.15:1?1:0.5，優(yōu)選0.2:1?0.3:1，最優(yōu)為最優(yōu)的為0.2:1?0.3:1。
[0030]經(jīng)過本發(fā)明的步驟本發(fā)明得到一種具有pH敏感特性的可注射性的納米復(fù)合水凝膠。
[0031]本發(fā)明的有益效果:
[0032]本發(fā)明提供的一種具有可注射性和藥物控釋能力氧化石墨烯/石墨烯復(fù)合水凝膠藥物載體，所得產(chǎn)品的性能符合藥物載體的基本要求，可控制藥物的釋放，具有較大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0033]圖1是實(shí)施例1、實(shí)施例2、對比例的儲(chǔ)能模量的流變圖。
[0034]圖2是實(shí)施例1、實(shí)施例2、對比例的損耗模量的流變圖。
[0035]圖3是載著喜樹堿(包含在納米微球中)的氧化石墨烯水凝膠在不同PH條件下藥物釋放的曲線。
[0036]圖標(biāo)說明:A代表對比例、B代表實(shí)施例1、C代表實(shí)施例2。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合具體實(shí)施例和【附圖說明】本發(fā)明的具體過程。
[0038]實(shí)施例1
[0039]配制一定溶度的喜樹堿/ 二甲基亞砜溶液，最終的濃度為5mg/mL ;將一定質(zhì)量pH敏感環(huán)糊精衍生物溶解二氯甲烷中形成環(huán)糊精/ 二氯甲烷溶液，濃度為5% (w/v);將上述兩種溶液按一定體積混合成油相，配比1:1 ;密封冰浴超聲粉碎2min，再加入一定濃度和體積的聚乙烯醇/PBS (pH = 7.5)溶液，濃度為1% (w/v);水油比為10:1 ;密封超聲波細(xì)胞粉碎3min形成初乳液，接著加入一定濃度和體積的聚乙烯醇/PBS (pH = 7.5)溶液得到混合乳液，濃度為0.3% (w/v);初乳液與混合乳液比為1:2，在磁力攪拌器1300r/min下攪拌1h,讓有機(jī)溶劑充分蒸發(fā)形成含抗腫瘤藥物的pH敏感特性的環(huán)糊精納米粒子的乳液。
[0040]氧化石墨烯水溶液的制備:將一定量的氧化石墨烯/石墨烯溶于水后超聲分散，其氧化石墨稀的為7.8mg/mL，超聲均勾后放置待用。
[0041]可注射性復(fù)合水凝膠的制備:按一定的比例與上述含抗腫瘤藥物的pH敏感特性的環(huán)糊精納米粒子的乳液，混合20min后形成復(fù)合水凝膠。聚乙烯醇與氧化石墨烯的質(zhì)量比為最優(yōu)的為0.25:1。
[0042]實(shí)施例2
[0043]配制一定溶度的喜樹堿/ 二甲基亞砜溶液，最終的濃度為5mg/mL ;將一定質(zhì)量pH敏感環(huán)糊精衍生物溶解二氯甲烷中形成環(huán)糊精/二氯甲烷溶液，濃度為10% (w/v);將上述兩種溶液按一定體積混合成油相，配比1:1 ;密封冰浴超聲粉碎2min，再加入一定濃度和體積的聚乙烯醇/PBS (pH = 7.5)溶液，濃度為1% (w/v);水油比為10:1 ;密封超聲波細(xì)胞粉碎3min形成初乳液，接著加入一定濃度和體積的聚乙烯醇/PBS (pH = 7.5)溶液得到混合乳液，濃度為0.3% (w/v);初乳液與混合乳液比為1:2，在磁力攪拌器1300r/min下攪拌1h,讓有機(jī)溶劑充分蒸發(fā)形成含抗腫瘤藥物的pH敏感特性的環(huán)糊精納米粒子的乳液。
[0044]氧化石墨烯水溶液的制備:將一定量的氧化石墨烯/石墨烯溶于水后超聲分散，其氧化石墨稀的為7.8mg/mL，超聲均勾后放置待用。
[0045]可注射性復(fù)合水凝膠的制備:按一定的比例與上述含抗腫瘤藥物的pH敏感特性的環(huán)糊精納米粒子的乳液，混合20min后形成復(fù)合水凝膠。聚乙烯醇與氧化石墨烯的質(zhì)量比為最優(yōu)的為0.25:1。
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