一种透明质酸钠修饰的载药MOFs材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种透明质酸钠修饰的载药MOFs材料及其制备方法和应用，其中，透明质酸钠修饰在MOFs材料表面，并且MOFs孔道内部负载有所需药物。本发明专利技术利用MOFs材料作为骨关节炎药物递送载体，结合表面修饰策略，将透明质酸钠长链通过配位相互作用修饰在MOFs材料表面并进一步负载抗炎药物，得到了一类具有良好水润滑性能的载药MOFs纳米复合材料，将其作为关节润滑剂，表现出优异的减摩抗磨性能和药物缓释效果，该方案的提出可为仿生关节润滑材料在MOFs药物递送载体的程序化构筑用于润滑增强和药物释放提供理论指导和设计依据。和药物释放提供理论指导和设计依据。和药物释放提供理论指导和设计依据。

【技术实现步骤摘要】
一种透明质酸钠修饰的载药MOFs材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物医学工程
，具体涉及一种透明质酸钠修饰的载药MOFs材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]骨关节炎是一种常见的慢性、退行性关节疾病，是导致中老年人身体疼痛乃至残疾的主要原因。软骨润滑不足以及炎症因子表达是诱导骨关节炎形成和发展的重要因素。关节润滑剂可以改善软骨界面之间的润滑不足，缓解患者疼痛和治疗骨关节炎。抗炎药物递送可以有效抑制炎症因子表达，进而降低骨关节炎的发展进程。
[0003]在关节润滑剂方面，透明质酸是常用的关节粘性补充剂，它是一种高分子量的线状结构聚多糖，可以显著增加关节滑液的黏度，提高关节软骨的润滑性能，并可与磷脂分子结合来减少被磷脂酶降解。因此，透明质酸注射被广泛用于骨关节炎治疗。然而，由于透明质酸存在剪切变稀现象，患者往往需要多次注射，造成严重的身体负担和经济压力。透明质酸钠作为透明质酸的结构衍生物，由于其羧酸基团被全部离子化成羧钠基团，具有更强的水化能力和更佳的润滑性能，是透明质酸的良好商用替代品。
[0004]在抗炎药物递送方面，服用或者注射抗炎药物是目前最广泛的治疗方法，它们通过全身或局部扩散的方式将药物分子递送到炎症部位进而降低炎症因子的表达，实现骨关节炎的治疗。然而，由于关节处血管较少，药物清除率高，口服治疗以及关节内注射难以实现有效抗炎药物递送。相对于传统的递送方式，纳米药物载体具有良好的生物相容性，可设计的结构尺寸以及可调的表面物化性质，已被广泛作为药物递送载体进行特定部位或靶向药物递送，并表现出良好的抗炎效果。
[0005]金属有机框架(metal
‑
organic frameworks，MOFs)材料是一种由金属离子或离子簇与有机配体通过配位键相互作用桥接而成的新型纳米多孔材料，具有大的比表面积和孔隙率，可设计的可控尺寸和孔道结构以及表面物化性质可裁剪性，在细胞成像、药物递送、肿瘤治疗等领域表现出广泛的应用前景。然而仅将MOFs材料作为骨关节炎药物递送载体由于缺乏界面软物质层难以兼具润滑增强和药物递送。
[0006]因此，本专利技术考虑将透明质酸钠与MOFs材料的优势进行结合，提供一种能够兼具润滑增强和药物递送的材料。

技术实现思路

[0007]鉴于
技术介绍
中各传统材料存在的优势和劣势，本专利技术拟通过将透明质酸钠这种良好润滑性能的长链高分子修饰在MOFs纳米药物载体表面，以有效改善透明质酸剪切变稀和抗炎药物清除率高的问题，同时起到长效润滑增强和抗炎药物递送的效果。然而，由于透明质酸钠的羧酸基团都被全部转化为羧钠基团，失去了能在MOFs表面修饰的羧基活性位点，无法直接实现透明质酸钠在MOFs材料上的修饰。因此，专利技术提出了一种透明质酸钠改性策略，将透明质酸钠进行适当的酸化处理得到部分酸化的透明质酸钠，为其在MOFs上的可
控组装提供羧酸位点并保留部分羧钠基团(即既能实现修饰MOFs的功能，又能保留一定的水润滑性能)，进一步通过配位相互作用将部分酸化的透明质酸钠组装在MOFs药物载体上，并在MOFs孔道内部负载抗炎药物，构筑载药MOFs纳米复合材料。将该载药MOFs纳米复合材料作为关节润滑剂，在模拟软骨摩擦和药物释放过程中表现出优异的水润滑性能和长效药物释放。该方案的提出可为MOFs/聚合物纳米复合材料的可控构筑用于骨关节炎协同治疗提供设计基础和理论指导。
[0008]本专利技术所提供的技术解决方案具体是：
[0009]一种透明质酸钠修饰的MOFs载体材料，其特殊之处在于：
[0010]由部分酸化的透明质酸钠修饰在MOFs材料表面获得。
[0011]进一步地，所述部分酸化的透明质酸钠的长链通过配位相互作用接枝在MOFs材料表面。
[0012]本专利技术还提供了上述透明质酸钠修饰的MOFs载体材料的制备方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
[0013]步骤1合成部分酸化的透明质酸钠(HA)
[0014]步骤1.1将透明质酸钠置于无机酸调节的pH＝1～3(优选2)的醇类溶剂中，搅拌16
‑
24h(优选18h)；无机酸可采用稀盐酸、稀硫酸等，醇类溶剂可采用酒精、乙醇等。
[0015]步骤1.2将步骤1.1得到的产物抽滤后，加入醇类溶剂进行洗涤，随后抽滤出产物；此处醇类溶剂应选用与步骤1.1相同的醇类溶剂。
[0016]步骤1.3将步骤1.2抽滤出的产物置于空气中干燥，得到部分酸化的透明质酸钠，即，透明质酸钠上仅有部分羧钠基团转化为羧酸基团。
[0017]步骤2将步骤1得到的部分酸化的透明质酸钠修饰在纯化后的MOFs材料表面，得到MOFs@HA材料，具体为：
[0018]将纯化后的MOFs材料分散于去离子水中，加入步骤1得到的部分酸化的透明质酸钠，搅拌16
‑
24h(优选18h)，随后经离心、洗涤、干燥得到透明质酸钠修饰的MOFs载体材料，即MOFs@HA材料。
[0019]其中，MOFs材料可采用现有的溶剂热法进行合成，合成后按照以下步骤进行若干次洗涤处理后，干燥得到MOFs材料粉体，具体为：
[0020]A.将合成得到的MOFs材料进行离心分离得到MOFs材料沉淀物，将有机溶剂(例如N,N
’‑
二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇)加入MOFs材料沉淀物中进行洗涤，随后再离心分离出沉淀物；
[0021]B.将低沸点有机溶剂(例如甲醇、乙醇、丙酮)加入到A得到的沉淀物中进行再次洗涤，随后离心分离出沉淀物；
[0022]C.将B中离心分离出的沉淀物置于烘箱中干燥，得到纯化后的MOFs材料粉体。
[0023]进一步地，步骤2中，纯化后的MOFs材料与部分酸化的透明质酸钠之间的质量比为1∶0.5～1∶3，优选1∶1～1∶2。
[0024]此外，本专利技术还提供了上述透明质酸钠修饰的MOFs载体材料在制备治疗疾病的载药组合物中这一应用，尤其是治疗骨关节炎的药物。
[0025]一种透明质酸钠修饰的载药MOFs材料，其特殊之处在于：以上述的透明质酸钠修饰的MOFs载体材料为载体，药物被装载于MOFs的内部孔道中。
[0026]进一步地，所述药物为治疗骨关节炎的抗炎药物。
[0027]与此同时，还提供了上述透明质酸钠修饰的载药MOFs材料的两种制备方法：
[0028]方法一，包括以下步骤：
[0029]1)合成部分酸化的透明质酸钠HA
[0030]1.1)将透明质酸钠置于无机酸调节的pH＝1～3的醇类溶剂中，搅拌16
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24h；
[0031]1.2)将1.1)得到的产物抽滤后，加入醇类溶剂进行洗涤，随后抽滤出产物；
[0032]1.3)将1.2)抽滤出的产物置于空气中干燥，得到部分酸化的透明质酸钠；
[0033]2)将纯化后的MOFs材料(合成及纯化方案与前述方案一致)分散于去离子水中，加入1)得到的部分酸化的透明质酸钠，搅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透明质酸钠修饰的MOFs载体材料，其特征在于：由部分酸化的透明质酸钠修饰在MOFs材料表面获得。2.根据权利要求1所述的透明质酸钠修饰的MOFs载体材料，其特征在于：所述部分酸化的透明质酸钠的长链通过配位相互作用接枝在MOFs材料表面。3.权利要求1或2所述透明质酸钠修饰的MOFs载体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1合成部分酸化的透明质酸钠步骤1.1将透明质酸钠置于无机酸调节的pH＝1～3的醇类溶剂中，搅拌16
‑
24h；步骤1.2将步骤1.1得到的分散液抽滤后，加入醇类溶剂进行洗涤，随后抽滤；步骤1.3将步骤1.2抽滤出的物质置于空气中干燥，得到部分酸化的透明质酸钠；步骤2将纯化后的MOFs材料分散于去离子水中，加入步骤1得到的部分酸化的透明质酸钠，搅拌16
‑
24h，随后经离心、洗涤、干燥得到透明质酸钠修饰的MOFs载体材料，即MOFs@HA材料。4.根据权利要求3所述透明质酸钠修饰的MOFs载体材料的制备方法，其特征在于：步骤2中，纯化后的MOFs材料与部分酸化的透明质酸钠之间的质量比为1∶0.5～1∶3。5.权利要求1或2所述一种透明质酸钠修饰的MOFs载体材料在制备治疗疾病的载药组合物中的应用。6.一种透明质酸钠修饰的载药MOFs材料，其特征在于：以权利要求1或2所述的透明质酸钠修饰的MOFs载体材料为载体，药物被装载于MOFs的内部孔道中。7.根据权利要求6所述透明质酸钠修饰的载药MOFs材料，其特征在于：所述药物为治疗骨关节炎的抗炎药物。8.权利要求6或7所述透明质酸钠修饰...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建喜，吴韦，周峰，刘维民，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：