本發(fā)明涉及醫(yī)藥載體技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，是一種用于靶向給藥的氧化石墨烯顆粒及其制備方法。

背景技術(shù)：

氧化石墨烯是一種常見的無毒且生物相容性較好的材料，近年來氧化石墨烯被用在藥物傳輸?shù)难芯恐小?/p>

由于氧化石墨烯可以被用于藥物載體輸送，人們開始通過修飾氧化石墨烯使其達(dá)到靶向給藥的目的。傳統(tǒng)的修飾手段是通過先制備氧化石墨烯，再通過一系列的物理或化學(xué)修飾使其具有可以接枝靶向配體的基團(tuán)，從而達(dá)到靶向給藥的目的。但是這種制備手段，在制備的處理階段會(huì)造成產(chǎn)物氧化石墨烯的大量損失，同時(shí)制備出的顆粒粒徑過大、載藥量低，此外還存在制備工藝復(fù)雜、周期較長、制備難度高的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種簡便、可用于靶向給藥的氧化石墨烯顆粒及其制備方法。本發(fā)明的用于靶向給藥的氧化石墨烯顆粒載藥量高；同時(shí)制備方法解決了傳統(tǒng)制備過程中所出現(xiàn)的制備復(fù)雜、制備周期長等技術(shù)問題，避免了產(chǎn)物的大量損失。

本發(fā)明提供一種用于靶向給藥的氧化石墨烯顆粒的制備方法，具體步驟如下：

(1)向氧化石墨烯GO中加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亞胺EDC和N-羥基丁二酰亞胺NHS，35～40℃水浴下避光攪拌后，向其中滴加質(zhì)量百分比濃度為1％～5％的聚乙烯亞胺水溶液，滴加完畢后，繼續(xù)35～40℃水浴下避光攪拌10～20h；之后反應(yīng)液置于透析袋中透析，冷凍干燥得到聚乙烯亞胺修飾的氧化石墨烯顆粒；

(2)在透明質(zhì)酸溶液中加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亞胺EDC和N-羥基丁二酰亞胺NHS，35～40℃水浴下避光攪拌，得到活化的透明質(zhì)酸；

(3)將步驟(1)得到的聚乙烯亞胺修飾的氧化石墨烯顆粒分散于水中，35～40℃水浴下滴加步驟(2)得到的活化的透明質(zhì)酸，滴加結(jié)束后，繼續(xù)35～40℃水浴下攪拌反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后置于透析袋中透析，再冷凍干燥，即得到一種用于靶向給藥的氧化石墨烯顆粒。

本發(fā)明中，步驟(1)中，氧化石墨烯GO通過改良的Hummer法制備得到；透析時(shí)間為36～50h。

本發(fā)明中，步驟(1)中，聚乙烯亞胺和氧化石墨烯的質(zhì)量比為1:2～1:5；氧化石墨烯GO、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亞胺EDC和N-羥基丁二酰亞胺NHS的質(zhì)量比為1：(0.5～0.8)：(0.5～0.8)。

本發(fā)明中，步驟(2)中，透明質(zhì)酸溶液的質(zhì)量百分比濃度為1％～3％；透明質(zhì)酸、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亞胺EDC和N-羥基丁二酰亞胺NHS的質(zhì)量比為1：(1.8～2)：(1.8～2)。

本發(fā)明中，聚乙烯亞胺修飾的氧化石墨烯和透明質(zhì)酸的質(zhì)量比為1∶1～1∶3。

本發(fā)明中，步驟(3)中，透析時(shí)間為36～50h。

本發(fā)明進(jìn)一步提供一種上述的制備方法得到的用于靶向給藥的氧化石墨烯顆粒。本發(fā)明的氧化石墨烯顆粒的粒徑范圍在200～400nm之間，通過對第二代腫瘤血管靶向破壞劑康布斯汀(CA4)的衍生物(CA4P)負(fù)載實(shí)驗(yàn)研究，載藥率最高可達(dá)34％。在電鏡下面形貌穩(wěn)定，層狀結(jié)構(gòu)。

和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

采用石墨粉、濃硫酸、高錳酸鉀為原料，材料成本低廉易得。

合成路線簡短，條件溫和，操作簡單，不需要使用反應(yīng)釜和高溫條件，成本低消耗少，副產(chǎn)物及處理簡單，形貌可控，產(chǎn)率較高。

與傳統(tǒng)的氧化石墨烯GO直接接枝透明質(zhì)酸HA相比，本發(fā)明通過聚乙烯亞胺PEI修飾氧化石墨烯GO，提高了與透明質(zhì)酸HA的接枝率。

對制備的顆粒對第二代腫瘤血管靶向破壞劑康布斯汀(CA4)的衍生物(CA4P)進(jìn)行負(fù)載，載藥率最高可達(dá)34％。

附圖說明

圖1是納米顆粒的形成示意圖。

圖2是實(shí)施例4的TG熱重曲線。其中：a是GO的TG曲線；b是GO-PEI-HA的TG曲線。

圖3是實(shí)施例4的掃描電鏡SEM圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1納米顆粒的形成示意圖。

實(shí)施例1

1、稱取100mg的PEI(聚乙烯亞胺)，溶于5ml去離子水中超聲混勻，得到2％的PEI水溶液；

2、稱取0.5000g石墨粉、0.5000g硝酸鈉置于250ml三口燒瓶中，冰浴條件下加入46ml的濃硫酸，以800r/min機(jī)械攪拌0.5小時(shí)；

3、稱取3.000g高錳酸鉀，冰浴條件下緩慢加入到三口燒瓶中，加入時(shí)間超過一個(gè)小時(shí)，冰浴條件下以800r/min機(jī)械攪拌2小時(shí)；升溫至35℃以800r/min機(jī)械攪拌1小時(shí)，加入23ml去離子水，控制溫度在95～98℃，機(jī)械攪拌0.5小時(shí)，加入大量去離子水70ml，然后滴加30％的雙氧水至溶液變成金黃色，反應(yīng)液置于大燒杯中過夜，傾去上清，沉淀調(diào)節(jié)pH至弱酸性，得到氧化石墨烯GO；氧化石墨烯GO超聲分散2h后，加入320mgEDC，磁力攪拌5min后加入400mgNHS，37℃水浴下避光磁力攪拌4h，滴加5ml步驟1中的2％的PEI水溶液，37℃水浴下避光磁力攪拌12h，反應(yīng)完畢；

4、反應(yīng)液置于透析袋中透析48h，多次換水，冷凍干燥即得到聚乙烯亞胺修飾的氧化石墨烯顆粒314.56mg；

5、準(zhǔn)確稱取透明質(zhì)酸200mg于圓底燒瓶中，滴加20ml去離子水，得到質(zhì)量百分比為1％的透明質(zhì)酸溶液，待其溶清后加入370mgEDC并攪拌5min，再次加入NHS400mg，37℃水浴下避光并以500r/min磁力攪拌4h；

6、準(zhǔn)確稱取上述制備的聚乙烯亞胺修飾的氧化石墨烯顆粒50mg分散在50ml去離子水中，在強(qiáng)力攪拌下滴加5ml上述活化的質(zhì)量百分比為1％的透明質(zhì)酸，滴加時(shí)間控制在5min，滴加完畢。在40℃水浴下避光以600r/min磁力攪拌24h；

7、反應(yīng)液置于透析袋中，透析48h，多次換水，冷凍干燥即得到一種可用于靶向給藥的透明質(zhì)酸功能化的氧化石墨烯顆粒。

實(shí)施例2

1、稱取100mg的PEI(聚乙烯亞胺)，溶于5ml去離子水中超聲混勻，得到2％的PEI水溶液；

2、稱取0.2500g石墨粉、0.2500g硝酸鈉置于250ml三口燒瓶中，冰浴條件下加入23ml的濃硫酸，以800r/min機(jī)械攪拌0.5小時(shí)；

3、稱取1.5000g高錳酸鉀，冰浴條件下緩慢加入到三口燒瓶中，加入時(shí)間超過一個(gè)小時(shí)，冰浴條件下以800r/min機(jī)械攪拌2小時(shí)；升溫至35℃以800r/min機(jī)械攪拌1小時(shí)，加入12ml去離子水，控制溫度在95～98℃，機(jī)械攪拌0.5小時(shí)，加入大量去離子水35ml，然后滴加30％的雙氧水至溶液變成金黃色，反應(yīng)液置于大燒杯中過夜，傾去上清，沉淀調(diào)節(jié)pH至弱酸性，得到氧化石墨烯GO；氧化石墨烯GO超聲分散2h后，加入200mgEDC，磁力攪拌5min后加入290mgNHS，37℃水浴下避光磁力攪拌4h，滴加5ml步驟1中的2％的PEI水溶液，37℃水浴下避光磁力攪拌12h，反應(yīng)完畢；

4、反應(yīng)液置于透析袋中透析48h，多次換水，冷凍干燥即得到聚乙烯亞胺修飾的氧化石墨烯161.99mg；

5、準(zhǔn)確稱取透明質(zhì)酸200mg于圓底燒瓶中，滴加20ml去離子水，得到質(zhì)量百分比為1％的透明質(zhì)酸溶液，待其溶清后加入370mgEDC并攪拌5min，再次加入NHS400mg，37℃水浴下避光并以500r/min磁力攪拌4h；

6、準(zhǔn)確稱取上述制備的聚乙烯亞胺修飾的氧化石墨烯顆粒50mg分散在50ml去離子水中，在強(qiáng)力攪拌下滴加5ml上述活化的質(zhì)量百分比為1％的透明質(zhì)酸，滴加時(shí)間控制在5min，滴加完畢。在40℃水浴下避光以600r/min磁力攪拌24h；

7、反應(yīng)液置于透析袋中，透析48h多次換水，冷凍干燥即得到一種可用于靶向給藥的透明質(zhì)酸功能化的氧化石墨烯顆粒。

實(shí)施例3

1、稱取200mg的PEI(聚乙烯亞胺)，溶于5ml去離子水中超聲混勻，得到4％的PEI水溶液；

2、稱取0.5000g石墨粉、0.5000g硝酸鈉置于250ml三口燒瓶中，冰浴條件下加入46ml的濃硫酸，以800r/min機(jī)械攪拌0.5小時(shí)；

3、稱取3.000g高錳酸鉀，冰浴條件下緩慢加入到三口燒瓶中，加入時(shí)間超過一個(gè)小時(shí)，冰浴條件下以800r/min機(jī)械攪拌2小時(shí)；升溫至35℃以800r/min機(jī)械攪拌1小時(shí)，加入23ml去離子水，控制溫度在95～98℃，機(jī)械攪拌0.5小時(shí)，加入大量去離子水70ml，然后滴加30％的雙氧水至溶液變成金黃色，反應(yīng)液置于大燒杯中過夜，傾去上清，沉淀調(diào)節(jié)pH至弱酸性，得到氧化石墨烯GO；氧化石墨烯GO超聲分散2h后，加入320mgEDC，磁力攪拌5min后加入400mgNHS，37℃水浴下避光磁力攪拌4h，滴加5ml步驟1中的4％的PEI水溶液，37℃水浴下避光磁力攪拌12h，反應(yīng)完畢；

4、反應(yīng)液置于透析袋中透析48h，多次換水，冷凍干燥即得到聚乙烯亞胺修飾的氧化石墨烯顆粒275.68mg；

5、準(zhǔn)確稱取透明質(zhì)酸400mg到圓底燒瓶中，滴加20ml去離子水，得到質(zhì)量百分比為2％的透明質(zhì)酸溶液，待其溶清后加入370mgEDC并攪拌5min，再次加入NHS400mg，37℃水浴下避光并以500r/min磁力攪拌4h；

6、準(zhǔn)確稱取上述制備的聚乙烯亞胺修飾的氧化石墨烯顆粒50mg分散在50ml去離子水中，在強(qiáng)力攪拌下滴加5ml上述活化的質(zhì)量百分比為2％的透明質(zhì)酸，滴加時(shí)間控制在5min，滴加完畢。在40℃水浴下避光以600r/min磁力攪拌24h；

7、反應(yīng)液置于透析袋中，透析48h，多次換水，冷凍干燥即得到一種可用于靶向給藥的透明質(zhì)酸功能化的氧化石墨烯顆粒。

實(shí)施例4

1、稱取100mg的PEI(聚乙烯亞胺)，溶于5ml去離子水中超聲混勻，得到2％的PEI水溶液；

2、稱取0.3000g石墨粉、0.3000g硝酸鈉置于250ml三口燒瓶中，冰浴條件下加入28ml的濃硫酸，以800r/min機(jī)械攪拌0.5小時(shí)；

3、稱取1.8000g高錳酸鉀，冰浴條件下緩慢加入到三口燒瓶中，加入時(shí)間超過一個(gè)小時(shí)，冰浴條件下以800r/min機(jī)械攪拌2小時(shí)；升溫至35℃以800r/min機(jī)械攪拌1小時(shí)，加入14ml去離子水，控制溫度在95～98℃，機(jī)械攪拌0.5小時(shí)，加入大量去離子水45ml，然后滴加30％的雙氧水至溶液變成金黃色，反應(yīng)液置于大燒杯中過夜，傾去上清，沉淀調(diào)節(jié)pH至弱酸性，得到氧化石墨烯GO；氧化石墨烯GO超聲分散2h后，加入262mgEDC，磁力攪拌5min后加入390mgNHS，37℃水浴下避光磁力攪拌4h，滴加5ml步驟1中的2％的PEI水溶液，37℃水浴下避光磁力攪拌12h，反應(yīng)完畢；

4、反應(yīng)液置于透析袋中透析48h，多次換水，冷凍干燥即得到聚乙烯亞胺修飾的氧化石墨烯顆粒163.64mg；

5、準(zhǔn)確稱取透明質(zhì)酸200mg到圓底燒瓶中，滴加20ml去離子水，得到質(zhì)量百分比為1％的透明質(zhì)酸溶液，待其溶清后加入370mgEDC并攪拌5min，再次加入NHS400mg，37℃水浴下避光并以500r/min磁力攪拌4h；

6、準(zhǔn)確稱取上述制備的聚乙烯亞胺修飾的氧化石墨烯顆粒50mg分散在50ml去離子水中，在強(qiáng)力攪拌下滴加5ml上述活化的質(zhì)量百分比為1％的透明質(zhì)酸，滴加時(shí)間控制在5min，滴加完畢。在40℃水浴下避光以600r/min磁力攪拌24h；

7、反應(yīng)液置于透析袋中，透析48h，多次換水，冷凍干燥即得到一種可用于靶向給藥的透明質(zhì)酸功能化的氧化石墨烯顆粒。

圖3實(shí)施例4的SEM圖，可以看出粒徑范圍約為200～400nm。圖2是實(shí)施例4的TG熱重曲線。其中：a是GO的TG曲線；b是GO-PEI-HA的TG曲線。從a曲線中可以看出，從初始溫度到600℃沒有什么重量損失，600℃之后右一個(gè)明顯的重量損失，為含氧基團(tuán)的裂解造成。從b曲線中可以看出在，在120℃左右有第一個(gè)重量損失，損失率約為14％；在430℃左右有第二個(gè)重量損失，損失率約為34％。其中第一個(gè)重量損失為透明質(zhì)酸HA的裂解造成，第二個(gè)重量損失為聚乙烯亞胺PEI的裂解造成。說明所制備的顆粒已經(jīng)接枝上了靶向劑透明質(zhì)酸HA。

實(shí)施例5

1、稱取200mg的PEI(聚乙烯亞胺)，溶于5ml去離子水中超聲混勻，得到4％的PEI水溶液；

2、稱取0.6000g石墨粉、0.6000g硝酸鈉置于250ml三口燒瓶中，冰浴條件下加入56ml的濃硫酸，以800r/min機(jī)械攪拌0.5小時(shí)；

3、稱取3.6000g高錳酸鉀，冰浴條件下緩慢加入到三口燒瓶中，加入時(shí)間超過一個(gè)小時(shí)，冰浴條件下以800r/min機(jī)械攪拌2小時(shí)；升溫至35℃以800r/min機(jī)械攪拌1小時(shí)，加入30ml去離子水，控制溫度在95～98℃，機(jī)械攪拌0.5小時(shí)，加入大量去離子水84ml，然后滴加30％的雙氧水至溶液變成金黃色，反應(yīng)液置于大燒杯中過夜，傾去上清，沉淀調(diào)節(jié)pH至弱酸性，得到氧化石墨烯GO；氧化石墨烯GO超聲分散2h后，加入340mgEDC，磁力攪拌5min后加入420mgNHS，37℃水浴下避光磁力攪拌4h，滴加5ml步驟1中的2％的PEI水溶液，37℃水浴下避光磁力攪拌12h，反應(yīng)完畢；

4、反應(yīng)液置于透析袋中透析48h，多次換水，冷凍干燥即得到聚乙烯亞胺修飾的氧化石墨烯顆粒356.38mg；

5、準(zhǔn)確稱取透明質(zhì)酸600mg到圓底燒瓶中，滴加20ml去離子水，得到質(zhì)量百分比為3％的透明質(zhì)酸溶液，待其溶清后加入370mgEDC并攪拌5min，再次加入NHS400mg，37℃水浴下避光并以500r/min磁力攪拌4h；

6、準(zhǔn)確稱取上述制備的聚乙烯亞胺修飾的氧化石墨烯顆粒50mg分散在50ml去離子水中，在強(qiáng)力攪拌下滴加5ml上述活化的透明質(zhì)酸，滴加時(shí)間控制在5min，滴加完畢。在40℃水浴下避光以600r/min磁力攪拌24h；

7、反應(yīng)液置于透析袋中，透析48h，多次換水，冷凍干燥即得到一種可用于靶向給藥的透明質(zhì)酸功能化的氧化石墨烯顆粒。

實(shí)施例5中對制備的顆粒對第二代腫瘤血管靶向破壞劑康布斯汀(CA4)的衍生物(CA4P)進(jìn)行負(fù)載，載藥率最高可達(dá)34％。