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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能高分子材料,具体涉及一种载药混合导电水凝胶、制备方法及温度/电刺激双模态药物控释贴片。
技术介绍
1、根据载流子不同,导电水凝胶可划分为离子导电水凝胶和电子导电水凝胶。离子导电水凝胶通过溶于水凝胶内部的离子在电场力的作用下发生定向移动而实现导电性。电子导电水凝胶可分为碳基导电水凝胶、导电金属复合水凝胶和导电聚合物水凝胶。其中,导电聚合物水凝胶通过聚合物主链上的共轭π电子在离域不饱和状态下自由移动形成导电通路而提供导电性,如聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯等。然而它们分别存在各自的不足,例如电导率、界面阻抗等,离子-电子复合导电水凝胶可同时具备两种导电方式的优点而成为研究热点。
2、与传统药物输送系统相比,能对温度、ph、酶活性、磁场、光、电等刺激做出响应的新型药物输送系统可以进行药物的靶向递送和控制释放,提高药物的治疗效果和患者的依从性。在众多刺激方式中,温度和电信号一直备受关注。聚n-异丙基丙烯酰胺(pnipam)水凝胶的临界溶液温度(lcst)为32℃,在应用于人体时能够通过微小的温度变化发生从膨胀状态到塌陷状态的突变相变,这种属性有利于受控药物释放。导电聚合物(cps)实现药物负载和释放的方式之一是将阴离子药物作为掺杂剂引入cps中,对cps施加负电压时,处于氧化态的cps被还原,分子链上的正电荷总量减少,静电引力降低,体积小的阴离子药物离开聚合物体系得以释放。聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(pedot)是潜在的电刺激活性药物释放的载体,但其在水凝胶中难以均匀分散。
3、综上所示,本专利技术合成
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种载药混合导电水凝胶、制备方法及温度/电刺激双模态药物控释贴片。该凝胶不仅能通过响应温度刺激进行药物控制释放,在受到电刺激还原时也可实现药物控释。由于凝胶的导电性和可还原性,不仅可以通过外电源刺激凝胶释放药物,也可将其作为正极材料,利用原电池原理,构筑成温度/电刺激双模态药物控释贴片。该贴片以锌条为负极,以明胶/硫酸锌为固态电解质,以本专利技术制备的载药混合导电水凝胶为正极,外接电阻形成回路;温度与电刺激双重控释,可提高药物释放效率,在药物控释领域有巨大应用潜力。
2、本专利技术首先合成了一种带有烷基磺酸钠侧链的edot衍生物s-edot单体;随后将壳聚糖季铵盐(qcs)、异丙基丙烯酰胺(nipamm)、丙烯酰胺(am)和n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶解在去离子水中,在过硫酸钾和n,n,n,n-四甲基乙二胺引发下通过自由基反应聚合得到qcs/p(nipam-am)水凝胶;再将qcs/p(nipam-am)水凝胶置于s-edot单体水溶液中,得到含s-edot单体的qcs/p(nipam-am)水凝胶,并将该水凝胶置于硫酸亚铁、硫酸和过硫酸铵溶液中,s-edot单体氧化聚合得到qcs/p(nipam-am)/s-pedot混合导电水凝胶;最后将地塞米松磷酸钠载于qcs/p(nipam-am)/s-pedot水凝胶中,得到载药qcs/p(nipam-am)/s-pedot混合导电水凝胶。
3、随后,将明胶溶解于1mol/l硫酸锌中,倒入聚四氟乙烯模具得到明胶/硫酸锌凝胶电解质;最后,将锌条、明胶/硫酸锌固态凝胶电解质、载药qcs/p(nipam-am)/s-pedot混合导电水凝胶和外接电阻组装得到温度/电刺激双模态药物控释贴片。
4、本专利技术所述的载药混合导电水凝胶制备方法、温度/电刺激双模态药物控释贴片的制备方法,其步骤如下:
5、(1)s-edot单体的制备:将摩尔比为1:1~3的羟甲基edot和氢化钠溶于甲苯中,反应体系的固含量5~10wt%,在氮气保护、搅拌回流的条件下反应1~2小时;将摩尔数与羟甲基edot相同的丁烷磺酸内酯加入到甲苯中配成溶液,然后将此溶液缓慢加入到上述羟甲基edot和氢化钠体系中,在氮气保护、搅拌回流的条件下反应2~3小时;将反应溶液倒入丙酮中过滤得到粗产品,粗产品再用丙酮洗涤3~5次,在60~70℃真空烘干5~10小时,得到纯净的s-edot单体;
6、(2)qcs/p(nipam-am)水凝胶的制备:将0.025~0.05g壳聚糖季铵盐、1~2g异丙基丙烯酰胺、0.05g~0.1g丙烯酰胺、0.001~0.018g n,n-亚甲基双丙烯酰胺溶解在5~10ml去离子水中,混合均匀后向该溶液中加入0.03~0.06g过硫酸钾和30~60μln,n,n,n-四甲基乙二胺引发自由基聚合,室温反应2~4小时得到qcs/p(nipam-am)水凝胶;
7、(3)qcs/p(nipam-am)/s-pedot混合导电水凝胶的制备:将qcs/p(nipam-am)水凝胶置于0.2~0.5g/ml的sedot单体水溶液中浸泡20~30小时,得到含sedot的qcs/p(nipam-am)水凝胶;将其置于硫酸亚铁、1mol/l硫酸和过硫酸铵配置的氧化剂溶液中(硫酸亚铁与过硫酸铵的摩尔比为3:8~15,氧化剂溶液中的固含量为8~15%),sedot氧化聚合生成s-pedot,得到qcs/p(nipam-am)/s-pedot混合导电水凝胶;
8、(4)载药qcs/p(nipam-am)/s-pedot混合导电水凝胶的制备:将qcs/p(nipam-am)/s-pedot水凝胶置于去离子水中充分溶胀以去除未反应的单体,然后将其放入0.15~0.3mg/ml的地塞米松磷酸钠水溶液中,20~30小时后得到载药qcs/p(nipam-am)/s-pedot混合导电水凝胶;
9、(5)温度/电刺激双模态药物控释贴片的制备:将10~15g明胶加入100ml、1mol/l的硫酸锌溶液中,待充分溶解后,将该溶液倒入聚四氟乙烯模具中,得到厚度为0.8~1mm的明胶/硫酸锌固态电解质;将载药qcs/p(nipam-am)/s-pedot混合导电水凝胶、明胶/硫酸锌固态电解质和锌条进行组装,从而得到本专利技术所述的温度/电刺激双模态药物控释贴片。
10、其中,羟甲基edot的结构式为:
11、
12、丁烷磺酸内酯的结构式为:
13、
14、s-edot单体的结构式为:
15、
16、异丙基丙烯酰胺单体的结构式为:
17、
18、丙烯酰胺的结构式为:
19、
20、n,n-亚甲基双丙烯酰胺的结构式为:
21、
22、地塞米松磷酸钠的结构式为:
23、
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1.一种载药混合导电水凝胶的制备方法,其步骤如下:
2.如权利要求1所述的一种载药混合导电水凝胶的制备方法,其特征在于:步骤步骤(3)中硫酸亚铁与过硫酸铵的摩尔比为3:8~15,氧化剂溶液中的固含量为8~15%。
3.一种载药混合导电水凝胶,其特征在于:是由权利要求1或2所述的方法制备得到。
4.一种温度/电刺激双模态药物控释贴片,其特征在于:是将10~15g明胶加入100mL、1mol/L的硫酸锌溶液中,待充分溶解后,将该溶液倒入聚四氟乙烯模具中,得到厚度为0.8~1mm的明胶/硫酸锌固态电解质;将载药QCS/P(NIPAm-Am)/S-PEDOT混合导电水凝胶、明胶/硫酸锌固态电解质和锌条进行组装,得到所述的温度/电刺激双模态药物控释贴片。
5.如权利要求4所述的一种温度/电刺激双模态药物控释贴片,其特征在于:首先是将明胶/硫酸锌固态电解质贴在医用胶带具有粘附性的一侧上,再将锌条与商用涤纶树脂/氧化铟锡基底彼此分立且平行放置在明胶/硫酸锌固态电解质上,将载药QCS/P(NIPAm-Am)/S-PEDOT水凝胶放置在涤纶树脂/氧化
...【技术特征摘要】
1.一种载药混合导电水凝胶的制备方法,其步骤如下:
2.如权利要求1所述的一种载药混合导电水凝胶的制备方法,其特征在于:步骤步骤(3)中硫酸亚铁与过硫酸铵的摩尔比为3:8~15,氧化剂溶液中的固含量为8~15%。
3.一种载药混合导电水凝胶,其特征在于:是由权利要求1或2所述的方法制备得到。
4.一种温度/电刺激双模态药物控释贴片,其特征在于:是将10~15g明胶加入100ml、1mol/l的硫酸锌溶液中,待充分溶解后,将该溶液倒入聚四氟乙烯模具中,得到厚度为0.8~1mm的明胶/硫酸锌固态电解质;将载药qcs...
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