一种光控特征的水凝胶药物载体的制备方法技术

本发明专利技术提供一种光控特征的水凝胶药物载体的制备方法，首先将对二氨基偶氮苯溶于二甲基甲酰胺中，并加入三乙胺和丙烯酰氯反应生成偶氮苯交联剂；再将制备的偶氮苯交联剂与甲基丙烯酸羟乙酯单体和N‑乙烯基吡咯烷酮混合，加入引发剂形成复合水凝胶药物载体，最后将药物通过吸附的方式或共聚负载到水凝胶药物载体中。本发明专利技术将偶氮苯交联剂引入水凝胶，实现对水凝胶网孔结构的控制，提高水凝胶对药物的装载与控释能力，所得水凝胶具有在光作用下可逆的响应特点，可多次重复使用，所得产品的性能符合水凝胶药物载体的基本要求，可控制药物的释放，具有较大的社会效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种光控特征的水凝胶药物载体的制备方法
本专利技术属于新材料
，具体涉及一种光控特征的水凝胶药物载体的制备方法。
技术介绍
很多疾病的治疗通过药物完成。在此过程中，过低的药物浓度不能起到治疗作用；过高的药物浓度则会产生副作用，甚至会损害正常的组织器官。此外，治疗效果还取决于药物能否在患病部位保持足够的时间。为提高药物疗效，往往要增加药物浓度和给药次数，但过多药物会损害正常的组织和器官。水凝胶是一种在水中溶胀的高分子网络结构，具有较好的生物相容性，吸水后柔软而富有弹性，不易造成组织损伤。此外，水凝胶水溶性的环境与细胞外基质相似，从而具有一定的仿生特性，这些特点均使在药物传递领域引起了广泛的关注。传统的水凝胶是一些亲水性单体进行自由基聚合或共聚反应形成水凝胶网络。然而，作为药物载体，水凝胶必须具有药物的装载与控释能力。由于传统的水凝胶缺乏与药物相互作用的配体，它对药物的装载与控释能力均有限。在水凝胶中增加控制单元将有助于水凝胶对药物的控制能力，常见的控制单元包含环糊精，通过疏水作用将药物包裹在其空腔中，通过离子交换作用实现药物的缓释与控释。这种方法得到的载体缓释的效果比较好，但控释的效果还有待提高。在水凝胶中引入具有响应特点的纳米粒子、聚合物胶束等实验药物在特定条件触发下的药物释放，但是这类复合药物载体往往具有一次性的使用特点，当它完成相应的功能后，水凝胶中功能单元也就消失。不具备可逆的特点。基于此，本专利技术提供一种光控特征的水凝胶药物载体的制备方法以解决上述问题。专利技术内容本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种光控特征的水凝胶药物载体的制备方法，在传统水凝胶的基础上引入偶氮苯交联剂以增加光控制单元，所得水凝胶具有在光作用下可逆的响应特点，可多次重复使用。本专利技术采用以下技术方案：一种光控特征的水凝胶药物载体的制备方法，首先将对二氨基偶氮苯溶于二甲基甲酰胺中，并加入三乙胺和丙烯酰氯反应生成偶氮苯交联剂；再将制备的偶氮苯交联剂与甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）单体和乙烯基吡咯烷酮（NVP）混合，加入引发剂形成复合水凝胶药物载体，最后将药物通过吸附的方式或共聚负载到水凝胶药物载体中。进一步的，本专利技术具体包括以下步骤：S1、偶氮苯交联剂的制备：将对二氨基偶氮苯溶于二甲基甲酰胺中，并加入三乙胺，然后用移液器逐滴加入丙烯酰氯，将反应在室温下搅拌过夜；将反应后的溶液加水，逐滴加入浓HCl水溶液将混合液的pH调节至4，通过抽滤收集沉淀的橙色固体，用饱和NaHCO3和蒸馏水各洗涤一次，然后冻干，得到橙色的偶氮苯交联剂粉末；S2、复合水凝胶药物载体的制备：将甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）和N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）加入到离心管中进行混合摇匀，然后将S1中所制备的偶氮苯交联剂加入上述混合物中，振荡至固体粉末颗粒完全消失，溶液呈澄清透明，随后加入引发剂，最后向溶液中加入药物水溶液或水，搅拌均匀；将上述混合物注入模具中，然后放入恒温干燥箱中进行干燥成膜，最后将成型的水凝胶取出备用。进一步的，S1中，二甲基甲酰胺浓度范围0.1-5mol/L，优选为0.5-2mol/L。进一步的，S1中，添加三乙胺与对二氨基偶氮苯的摩尔比例为5:1~1:1，优选为2:1~3.5:1；添加丙烯酰氯与对二氨基偶氮苯的摩尔比例为5:1~1:1，优选为2:1~3:1。进一步的，S1中，所述反应后的溶液所加入的水与二甲基甲酰胺的体积比为1:100~1:10，优选为1:50~1:20。进一步的，S1中，经过饱和NaHCO3和蒸馏水洗涤的橙色固体通过冷冻干燥机进行冻干，温度为-50℃,压强为7~8Pa。进一步的，S2中，所添加的甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）和N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）的摩尔比为10:0~3:1，优选为10:1~7:2；最优为7.4:2。进一步的，S2中，所加入的偶氮苯交联剂占甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）和N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）混合物的摩尔分数为0.01~1%，进一步0.05~0.5%，最优的0.1~0.5%。进一步的，S2中，所述引发剂为过硫酸铵/四甲基乙二胺、过硫酸钾/四甲基乙二胺、维生素C/双氧水中的一种，优选为维生素C/双氧水，其中氧化剂和还原剂等摩尔数；所述引发剂的浓度为2mM~10mM，优选为3mM~7mM，最优的为5mM。进一步的，S2中，当引发剂为维生素C/双氧水时，恒温干燥箱设定温度为60℃；当引发剂为过硫酸铵/四甲基乙二胺或过硫酸钾/四甲基乙二胺时，恒温干燥箱设定温度为20℃~60℃。进一步的，S2中，在恒温干燥箱内时间为0.5~5h，优选为1~3h。进一步的，所述对二氨基偶氮苯可替换为对二羟基偶氮苯或间二氨基偶氮苯或其他偶氮苯上具有氨基、羧基、羟基取代基团的偶氮苯衍生物（前提每个苯环上一个活性H的取代基）。进一步的，S2中，所述药物的分子量小于一万，所述药物包括但不限于诺氟沙星、氧氟沙星、葛根素和环孢霉素。进一步的，S2中，所述药物的载入方式为将水凝胶浸泡在1.5~3mg/ml药物溶液中，让药物渗透到水凝胶网络中；或者通过将药物与甲基丙烯酸羟乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、偶氮苯交联剂单体共聚的方式，药物的用量为1～5mg/g单体。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的一种具有好的药物控释能力的新型水凝胶，将偶氮苯交联剂引入水凝胶，实现对水凝胶网孔结构的控制，提高水凝胶对药物的装载与控释能力，所得水凝胶具有在光作用下可逆的响应特点，可多次重复使用，所得产品的性能符合水凝胶药物载体的基本要求，可控制药物的释放，具有较大的社会效益和经济效益。附图说明：图1是本专利技术实施例1偶氮苯交联剂的核磁H谱与结构；图2是本专利技术冻干后水凝胶的SEM照片，其中，a为对比例1冻干后水凝胶的SEM照片，b为实施例1冻干后水凝胶的SEM照片，c为对比例2冻干后水凝胶的SEM照片；图3是本专利技术实施例1中水凝胶的紫外光谱随响应时间的变化曲线；图4为本专利技术实施例1中水凝胶的紫外光谱随回复时间的变化曲线；图5为本专利技术实施例1峰值373nm水凝胶的吸光度随光照周期的变化；图6为本专利技术实施例1响应时间和回复时间随光照周期的变化，测试条件白光强度为1000Lux，温度为室温；图7为本专利技术实施例1中回复时间随光照强度的变化和环境温度的变化曲线，其中，a为回复时间随光照强度的变化曲线；b为回复时间随环境温度的变化曲线；图8为本专利技术实施例1体外释放行为研究曲线，其中，a为实施例1中载药水凝胶在PBS中的释放曲线；b为紫外条件下照射后置于黑暗条件下的实施例1中载药水凝胶在PBS中的释放曲线。具体实施方式：为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光控特征的水凝胶药物载体的制备方法，其特征在于，首先将对二氨基偶氮苯溶于二甲基甲酰胺中，并加入三乙胺和丙烯酰氯反应生成偶氮苯交联剂；再将制备的偶氮苯交联剂与甲基丙烯酸羟乙酯单体和N-乙烯基吡咯烷酮混合，加入引发剂形成复合水凝胶药物载体，最后将药物通过吸附的方式或共聚负载到水凝胶药物载体中。/n

【技术特征摘要】
1.一种光控特征的水凝胶药物载体的制备方法，其特征在于，首先将对二氨基偶氮苯溶于二甲基甲酰胺中，并加入三乙胺和丙烯酰氯反应生成偶氮苯交联剂；再将制备的偶氮苯交联剂与甲基丙烯酸羟乙酯单体和N-乙烯基吡咯烷酮混合，加入引发剂形成复合水凝胶药物载体，最后将药物通过吸附的方式或共聚负载到水凝胶药物载体中。


2.根据权利要求1所述的光控特征的水凝胶药物载体的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、偶氮苯交联剂的制备：
将对二氨基偶氮苯溶于二甲基甲酰胺中，并加入三乙胺，然后用移液器逐滴加入丙烯酰氯，将反应在室温下搅拌过夜；将反应后的溶液加水，逐滴加入浓HCl水溶液将混合液的pH调节至4，通过抽滤收集沉淀的橙色固体，用饱和NaHCO3和蒸馏水各洗涤一次，然后冻干，得到橙色的偶氮苯交联剂粉末；
S2、复合水凝胶药物载体的制备：
将甲基丙烯酸羟乙酯和N-乙烯基吡咯烷酮加入到离心管中进行混合摇匀，然后将S1中所制备的偶氮苯交联剂加入上述混合物中，振荡至固体粉末颗粒完全消失，溶液呈澄清透明，随后加入引发剂，最后向溶液中加入药物水溶液或水，搅拌均匀；将上述混合物注入模具中，然后放入恒温干燥箱中进行干燥成膜，最后将成型的水凝胶取出备用。


3.根据权利要求1所述的光控特征的水凝胶药物载体的制备方法，其特征在于，S1中，二甲基甲酰胺浓度范围0.1-5mol/L，优选为0.5~2mol/L。


4.根据权利要求1所述的光控特征的水凝胶药物载体的制备方法，其特征在于，S1中，添加三乙胺与对二氨基偶氮苯的摩尔比例为5:1~1:1，优选为2:1~3.5:1；添加丙烯酰...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小红，庞娟，王昕，陈频，
申请(专利权)人：金陵科技学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32