一种无机-有机复合气凝胶药物载体的制备方法技术

一种无机-有机复合气凝胶药物载体的制备方法，按质量百分比，将8.1～9.1％的β-环糊精水溶胶、90.4～91.5％的SiO2醇溶胶以及0.2～0.5％的干燥控制化学添加剂加入反应器中搅拌分散均匀，得到凝胶复合物；将凝胶复合物用无水乙醇和水的混合溶液恒温陈化，得到陈化产物；接着将陈化产物在硅烷偶联剂的乙醇溶液中浸泡，浸泡完后用置换溶剂进行置换，最后室温真空干燥，即得到无机-有机复合气凝胶药物载体。该方法合成的无机-有机复合气凝胶药物载体可将其用于消炎、镇痛药物的包载和释放，其在β-环糊精和二氧化硅的协同作用下具有更好的释药性能，为新型药物载体的设计和研究提供新的思路。

【技术实现步骤摘要】
一种无机-有机复合气凝胶药物载体的制备方法
本专利技术属于聚合物
，具体涉及一种无机-有机复合气凝胶药物载体的制备方法。
技术介绍
气凝胶(aerogel)凭借其良好的生物相容性、较高的孔隙率、较大的比表面积及较好的稳定性,其开放的内部孔道结构,高的孔隙率、大的比表面积及无生理毒性使二氧化硅气凝胶成为药物的优良载体，在药物载体方面有着广阔的应用前景。由于气凝胶昂贵的制备成本、材料本身难以克服的低强度、高脆性等缺点成为制约其广泛应用的瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无机-有机复合气凝胶药物载体的制备方法，解决了SiO2气凝胶作为药物载体材料强度低、脆性高、生物相容性差、药物负载量低的问题。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案，按质量百分比，将8.1～9.1％的β-环糊精水溶胶、90.4～91.5％的SiO2醇溶胶以及0.2～0.5％的干燥控制化学添加剂加入反应器中搅拌分散均匀，得到凝胶复合物；将凝胶复合物用无水乙醇和水的混合溶液恒温陈化，得到陈化产物；接着将陈化产物在硅烷偶联剂的乙醇溶液中浸泡，浸泡完后用置换溶剂进行置换，最后室温真空干燥，即得到无机-有机复合气凝胶药物载体。所述的β-环糊精水溶胶的制备方法为：以质量百分比计，分别取9.2～9.7％的β-环糊精，0.58～1.63％的环氧氯丙烷，80.69～82.3％的纯化水，7.87～7.91％的氢氧化钠以及0.05～0.07％由过氧化苯甲酰和偶氮二异丁酸二甲酯组成的复合引发剂；然后将β-环糊精溶于纯化水中，用氢氧化钠调节pH值，于80～85℃恒温搅拌30～40min，接着加入环氧氯丙烷以及复合引发剂，于60～65℃恒温水浴反应1～1.5h，即得到β-环糊精水溶胶。所述的复合引发剂中过氧化苯甲酰占复合引发剂质量的25～35％，偶氮二异丁酸二甲酯占复合引发剂质量的65～75％。所述的SiO2醇溶胶的制备过程为：以质量百分比计，分别称取15.45～16.32％的碱性硅溶胶、0.07～0.11％质量浓度为4～5％的盐酸以及83.57～84.48％的乙醇；然后向碱性硅溶胶中加入盐酸，接着搅拌下加入乙醇，即得到SiO2醇溶胶。所述的碱性硅溶胶中SiO2质量含量为27～32％。所述的搅拌下加入乙醇时采用的搅拌转速为600～800r/min，搅拌时长为3～5h，搅拌温度为35～45℃。所述的干燥控制化学添加剂采用N,N-二甲基甲酰胺，硅烷偶联剂的乙醇溶液中硅烷偶联剂采用六甲基二硅氮烷。所述的无水乙醇和水的混合溶液中无水乙醇与水体积比(1:2)～(2:1)，硅烷偶联剂的乙醇溶液中六甲基二硅氮烷与乙醇质量比为(1:7)～(1:6)。所述的搅拌分散时采用的搅拌速度为800～1000r/min，恒温陈化的温度为55～65℃，恒温陈化的时长为1～1.5d，浸泡温度为30～35℃，浸泡时长为2～3d。所述的置换溶剂为正己烷，置换次数为2次，每次4～5h。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用的β-环糊精水溶胶中β-环糊精是由7个D(+)-吡喃型葡萄糖组成的环状低聚物，它能够作为药物载体材料应用于生物医药领域，将这种β-环糊精水溶胶、SiO2醇溶胶以及干燥控制化学添加剂混合，然后恒温陈化，在硅烷偶联剂的乙醇溶液中浸泡即可制成备无机-有机复合气凝胶药物载体，经载药性能试验发现，这种无机-有机复合气凝胶药物载体具有较高的药物负载量，实现药物的可控释放，克服了传统气凝胶作为药物载体的种种缺陷，同时降低了成本，提高了药物负载能力。另外，添加干燥控制化学添加剂有助于溶胶-凝胶过程的控制，使胶体粒子的粒径分布均匀、孔道结构匀称、孔径分布集中、减少凝胶干燥时由于各处应力不同带来的开裂和破碎。进一步，本专利技术在无机-有机复合气凝胶药物载体的制备过程中通过控制溶胶体系的温度和搅拌速度，使凝胶化时间足够长，以保证复合凝胶能够形成比较完整的网络结构。附图说明图1为本专利技术药物累积释放时间曲线。具体实施方式本专利技术无机-有机复合气凝胶药物载体的制备方法主要通过以下步骤得到：在反应器中按比例加入β-环糊精水溶胶和SiO2醇溶胶，然后加入干燥控制化学添加剂，搅拌后分散处理，用乙醇水溶液恒温陈化，在硅烷偶联剂的乙醇溶液(HMDS与乙醇溶液中浸泡，使用正己烷进行置换，所得凝胶置于室温下真空干燥,得到无机-有机复合气凝胶药物载体。具体包括以下步骤：1)β-环糊精水溶胶的制备：以质量百分比计，分别取9.2～9.7％的β-环糊精，0.58～1.63％的环氧氯丙烷，80.69～82.3％的纯化水，7.87～7.91％的氢氧化钠以及0.05～0.07％由过氧化苯甲酰和偶氮二异丁酸二甲酯组成的复合引发剂；然后将β-环糊精溶于纯化水中，用氢氧化钠调节pH值，于80～85℃恒温水浴搅拌30～40min，接着加入作为交联剂的环氧氯丙烷以及复合引发剂，于60～65℃恒温水浴反应1～1.5h，即得到β-环糊精水溶胶；其中，复合引发剂中过氧化苯甲酰占复合引发剂质量的25～35％，偶氮二异丁酸二甲酯占复合引发剂质量的65～75％；2)SiO2醇溶胶的制备：以质量百分比计，分别称取15.45～16.32％SiO2质量含量为27～32％的碱性硅溶胶、0.07～0.11％质量浓度为4～5％的盐酸以及83.57～84.48％的乙醇；然后向碱性硅溶胶中加入盐酸，接着于35～45℃、600～800r/min的搅拌速度下搅拌加入乙醇，搅拌时长3～5h，即得到SiO2醇溶胶；3)按质量百分比，将8.3～9.1％的β-环糊精水溶胶、90.4～91.5％的SiO2醇溶胶以及0.2～0.5％的干燥控制化学添加剂加入反应器中搅拌分散均匀，得到凝胶复合物；将凝胶复合物用无水乙醇和水的混合溶液恒温陈化，得到陈化产物；接着将陈化产物在硅烷偶联剂的乙醇溶液中浸泡，浸泡完后用正己烷置换2次，每次4～5h，最后室温真空干燥12～16h，即得到无机-有机复合气凝胶药物载体；其中，干燥控制化学添加剂采用N,N-二甲基甲酰胺；搅拌分散时采用的搅拌速度为800～1000r/min，恒温陈化的温度为55～65℃，恒温陈化的时长为1～1.5d，浸泡温度为30～35℃，浸泡时长为2～3d；其中，干燥控制化学添加剂采用N,N-二甲基甲酰胺，硅烷偶联剂的乙醇溶液中硅烷偶联剂采用六甲基二硅氮烷；无水乙醇和水的混合溶液中无水乙醇与水体积比为(1:2)～(2:1)，硅烷偶联剂的乙醇溶液中六甲基二硅氮烷与乙醇质量比为(1:7)～(1:6)。本专利技术在制备无机-有机复合气凝胶药物载体时在SiO2气凝胶的制备过程中引入β-环糊精水溶胶，该无机-有机复合气凝胶具有较好的生物相容性，较稳定的内部结构和较高的药物负载量，实现药物的可控释放。同时，在制备过程中通过控制溶胶体系的温度和搅拌速度，使凝胶化时间足够长，以保证复合凝胶能够形成比较完整的网络结构。添加N,N-二甲基甲酰胺有助于溶胶-凝胶过程的控制，使胶体粒子的粒径分布均匀、孔道结构匀称、孔径分布集中、减少凝胶干燥时由于各处应力不同带来的开裂和破碎，这对制备用于负载药物的气凝胶非常有利。下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明，以下实施例仅仅是解释，而不在于限定。实施例1：1)β-环糊精水溶胶的制备：以质量百分比计，分别取9.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无机‑有机复合气凝胶药物载体的制备方法，其特征在于：按质量百分比，将8.1～9.1％的β‑环糊精水溶胶、90.4～91.5％的SiO2醇溶胶以及0.2～0.5％的干燥控制化学添加剂加入反应器中搅拌分散均匀，得到凝胶复合物；将凝胶复合物用无水乙醇和水的混合溶液恒温陈化，得到陈化产物；接着将陈化产物在硅烷偶联剂的乙醇溶液中浸泡，浸泡完后用置换溶剂进行置换，最后室温真空干燥，即得到无机‑有机复合气凝胶药物载体。

【技术特征摘要】
1.一种无机-有机复合气凝胶药物载体的制备方法，其特征在于：按质量百分比，将8.1～9.1％的β-环糊精水溶胶、90.4～91.5％的SiO2醇溶胶以及0.2～0.5％的干燥控制化学添加剂加入反应器中搅拌分散均匀，得到凝胶复合物；将凝胶复合物用无水乙醇和水的混合溶液恒温陈化，得到陈化产物；接着将陈化产物在硅烷偶联剂的乙醇溶液中浸泡，浸泡完后用置换溶剂进行置换，最后室温真空干燥，即得到无机-有机复合气凝胶药物载体；所述的干燥控制化学添加剂采用N,N-二甲基甲酰胺，硅烷偶联剂的乙醇溶液中硅烷偶联剂采用六甲基二硅氮烷。2.根据权利要求1所述的无机-有机复合气凝胶药物载体的制备方法，其特征在于，所述的β-环糊精水溶胶的制备方法为：以质量百分比计，分别取9.2～9.7％的β-环糊精，0.58～1.63％的环氧氯丙烷，80.69～82.3％的纯化水，7.87～7.91％的氢氧化钠以及0.05～0.07％由过氧化苯甲酰和偶氮二异丁酸二甲酯组成的复合引发剂；然后将β-环糊精溶于纯化水中，用氢氧化钠调节pH值，于80～85℃恒温搅拌30～40min，接着加入环氧氯丙烷以及复合引发剂，于60～65℃恒温水浴反应1～1.5h，即得到β-环糊精水溶胶。3.根据权利要求2所述的无机-有机复合气凝胶药物载体的制备方法，其特征在于：所述的复合引发剂中过氧化苯甲酰占复合引发剂质量的25～35％，偶氮二异丁酸二甲酯占复合引发剂质量的65～75...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦蓓，张光伟，陈卓，梁飞，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61