一种双网络pH敏感释药的水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种双网络pH敏感释药的水凝胶及其制备方法，应用于肠道药物的载体，本发明专利技术以海藻酸钠聚乙二醇与富含羧基的pH敏感单体经聚合和交联反应，形成互穿网络的水凝胶进行载药，利用该水凝胶在低pH的条件下水凝胶羧基质子化基本不释放药物，而在较高pH时羧基去质子化释放药物的特点，从而达到靶向释药的目的。并且本发明专利技术结合海藻酸钠和聚甲基丙烯酸

【技术实现步骤摘要】
一种双网络pH敏感释药的水凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及生物医学仿生材料制备的
，更具体地，涉及一种双网络pH敏感释药的水凝胶的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]溃疡性结肠炎是一种目前尚不清楚其致病机理的疾病，这种病的病变部位位于乙状结肠和直肠，也会延伸至降结肠，甚至整个结肠。发病周期长，而且会反复发作。如果处理不好则会非常的危险。可能产生癌变或大出血。如今，随着工业化的迅猛发展，人们的生活节奏越来越快。饮食习惯也随之发生了较大的变化。导致现在都溃疡性结肠炎发病率越来越高。而且更趋于年轻化。目前的治疗方法有手术、免疫抑制疗法、使用氨基水杨酸和类固醇的传统药物疗法等。但由于溃疡性结肠炎的发病机制比较复杂，而以上的方法有的价格昂贵，有的普适性较差或是副作用较为严重。因此现在大都是采用片剂或灌肠剂来进行治疗，柳氮磺吡啶是目前为止治疗溃疡性结肠炎的一线药物。但随之而来的问题是传统的药物剂型生物利用率低容易导致耐药性的产生。
[0003]目前，结肠靶向给药系统由于其高效定向释药的能力而受到人们的广泛关注。水凝胶作为一种三维亲水网络结构，由于其拥有和人体组织十分相近的结构、良好的生物相容性及靶向性而备受青睐。常被用来当做药物的载体，水凝胶可以通过提高疗效、降低毒性和所需剂量来达到治疗的有益效果。水凝胶上具有大量吸附位点能够为药物提供附着位点，因此水凝胶是一个良好的药物载体，水凝胶的pH响应性使得水凝胶在低pH条件下收缩药物不能释放出来，而在碱性的pH条件下水凝胶发生溶涨使药物缓缓从水凝胶中释放出来，由于人的肠道是一个弱碱性的环境，所以pH敏感水凝胶可达到肠道靶向释放的目的。如CN202110623275.0pH响应型羧甲基壳聚糖/海藻酸钠水凝胶球的制备方法公开的采用羧甲基壳聚糖和海藻酸钠在酸液促进下交联，有效降低蛋白质在模拟胃液中的释放，定位至肠道后释放。然而，溃疡性结肠炎发生在结肠部位，给药不仅要在胃液中基本不释放药物，还要保持在经过同样环境的小肠液后，给药还能对结肠炎部位释放出药物，即在小肠停留的3
‑
8h后依然保留药性。并且，载药水凝胶的力学性能对载药凝胶来说是一个不可或缺的部分，若是水凝胶的力学性能较弱的话，可能会使凝胶在胃或小肠道内受到挤压破裂而造成药物的提前释放，从而影响药物对结肠炎的治疗效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是针对现有载体无法对结肠内炎症部位高效定向释药，以及载体容易在肠道受力挤压突释的不足，提供一种双网络pH敏感释药的水凝胶的制备方法。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：
[0006]一种双网络pH敏感释药的水凝胶的制备方法，所述水凝胶通过聚乙二醇、pH敏感单体、海藻酸钠的聚合反应得到，具体制备步骤包括：
[0007]S1.凝胶的制备
[0008]将聚乙二醇和海藻酸钠溶解至碱溶液中，加入pH敏感单体，在引发剂和交联剂的作用下聚合，得到初级凝胶。
[0009]S2.双网络凝胶的制备
[0010]将步骤S1中得到的初级凝胶放入盐溶液中反应，得到双网络凝胶。
[0011]进一步地，所述碱溶液为氢氧化钠溶液，其溶液的浓度0.1
‑
0.3mol/L。
[0012]进一步地，聚乙二醇和海藻酸钠在碱溶液的浓度为0.01g/mL。
[0013]进一步地，所述pH敏感单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、羧甲基壳聚糖、改性纤维素的一种或多种。
[0014]进一步地，所述海藻酸钠与聚乙二醇的质量比为3∶1
‑
9，优选地，所述海藻酸钠与聚乙二醇的质量比为1∶3。
[0015]进一步地，所述pH敏感单体与聚乙二醇的质量比为100∶1
‑
5。
[0016]进一步地，所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾，其浓度为0.1
‑
1mol％。
[0017]进一步地，所述交联剂为二乙烯基苯或N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺，其浓度为0.1
‑
3mol％。
[0018]进一步地，步骤S1所述聚合反应的温度为50
‑
80℃，时间为1
‑
3h。
[0019]进一步地，步骤S2所述中盐溶液为氯化钙溶液、氯化铝或氯化铁溶液，其浓度为0.1g/mL。
[0020]进一步地，步骤S2所述初级凝胶在盐溶液中的反应时间为4
‑
6h。
[0021]进一步地，步骤S3中所述的溶液含有质量药物的质量浓度为3
‑
10％，浸入时间为2
‑
6h。
[0022]根据上述方法得到的双网络pH敏感释药的水凝胶，应用在制备肠道药物凝胶中。
[0023]一种肠道载药凝胶的制备方法，包括将得到的双网络凝胶浸入含有肠道治疗药物的溶液中，洗净，烘干得到载药凝胶。
[0024]进一步地，所述肠道治疗药物为治疗溃疡性结肠炎的药物。具体地，所述药物为柳氮磺吡啶。
[0025]与现有技术相比，有益效果是：
[0026]本专利技术通过海藻酸钠和聚甲基丙烯酸
‑
co
‑
聚乙二醇于凝胶内部形成两种性能相反的互穿网络结构，且两种网络结构以大量的正负离子对方式加强内部静电作用力，大大提高了凝胶的力学性能，能够很好的防止在药物载体破裂引起的突释问题。并且，本专利技术通过水凝胶互穿网络的作用力控制药物载体水凝胶的溶胀，降低及减缓凝胶的溶胀，从而延缓药物的释放。
[0027]本专利技术水凝胶含有的含氮基团为药物分子提供大量的吸附位点，且结合甲基丙烯酸的pH敏感性使得该水凝胶具有很好的靶向性，在低pH下水凝胶处于收缩状态基本不释放药物，而在肠道所处的碱性环境下pH凝胶发生溶涨将药物缓缓释放出来，使其具有结肠部的靶向性保持药物长时间的效用，达到定向治疗的目的。本专利技术所述方法制备简单，pH敏感双网络水凝胶具有良好的生物相容性，释药率接近100％，可用于溃疡性结肠炎的治疗。
附图说明
[0028]图1是本实施例1制备的双网络pH敏感凝胶溶胀前后对比图；
[0029]图2是本专利技术所述水凝胶的制备过程和形成机理示意图；
[0030]图3是实施例1制备的载物凝胶体外释药图；
[0031]图4是实施例1制备的载物凝胶的力学性能测试图；
[0032]其中，a为p(MAA
‑
co
‑
PEG)SN水凝胶和SA/Ca
2+
/p(MAA
‑
co
‑
PEG)DN水凝胶的力学性能比较图；b和c为SA/Ca
2+
/p(MAA
‑
co
‑
PEG)DN水凝胶的压缩循环图；d为对载药水凝胶和未载药水凝胶进行TGA试验图；
[0033]图5为实施例1制备的制备的载物凝胶的红外吸收光谱图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双网络pH敏感释药的水凝胶的制备方法，其特征在于，所述水凝胶通过聚乙二醇、pH敏感单体、海藻酸钠的聚合反应得到，具体制备步骤包括：S1.凝胶的制备将聚乙二醇和海藻酸钠溶解至碱溶液中，加入pH敏感单体，在引发剂和交联剂的作用下聚合，得到初级凝胶；S2.双网络凝胶的制备将步骤S1中得到的初级凝胶放入盐溶液中反应，得到双网络凝胶。2.根据权利要求1所述双网络pH敏感释药的水凝胶的制备方法，其特征在于，所述pH敏感单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、羧甲基壳聚糖、改性纤维素的一种或多种。3.根据权利要求1所述双网络pH敏感释药的水凝胶的制备方法，其特征在于，所述海藻酸钠与聚乙二醇的质量比为3∶1
‑
9；所述pH敏感单体与聚乙二醇的质量比为100∶1
‑
5。4.根据权利要求1所述双网络pH敏感释药的水凝胶的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾，其引发剂浓度的0.1
‑
1mol％；所述交联剂为二乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：周贵寅，康文基，汤建新，黄鑫，肖芬，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：