一种利用纤维素基温度和pH敏感型水凝胶负载与缓释药物的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用纤维素基温度和pH敏感型水凝胶负载与缓释药物的方法。采用方法的要点是将木粉先经由氢氧化钾和尿素混合液溶解为纤维素溶液，引发剂引发后与丙烯酰胺交联，将共聚得到纤维素基温度和pH敏感型水凝胶分别应用于口服药物布洛芬和磺胺的负载和缓释。该方法在制备一种生物相容性高的纤维素基温度和pH敏感型水凝胶药物载体的同时，利用其优良的口服药物传递性能将其应用于药物的负载和缓释，不仅体现了其在口服药物负载和缓释上的应用价值，还拓展了纤维素基水凝胶的应用领域，具有重要的现实意义和经济价值。

Method for making use of cellulose based temperature and pH sensitive hydrogel load and sustained-release drug

The present invention discloses a method for utilizing cellulose based temperature and pH sensitive hydrogel load and sustained-release drug. The point of the method is that the wood powder by potassium hydroxide and urea mixed solution for cellulose solution, initiator and Crosslinking Copolymerization of acrylamide, the cellulose based pH and temperature sensitive hydrogels were applied to oral drug loading and releasing Bloven and sulfanilamide. The method of preparing a biocompatible cellulose based temperature and pH sensitive hydrogel drug carrier for high transfer performance, its application in drug loading and release by its excellent oral drug, not only reflects the value of the load in oral medicine and sustained release, also expand the applications of cellulose based on the hydrogel has important practical significance and economic value.

【技术实现步骤摘要】
一种利用纤维素基温度和pH敏感型水凝胶负载与缓释药物的方法
本专利技术涉及一种利用水凝胶负载与缓释药物的方法，特别涉及一种利用纤维素基温度和pH敏感型水凝胶负载与缓释药物的方法，属于有机高分子材料

技术介绍
现代医学涉及药物递送和治疗用植入物和凝胶，应用过程必须是无毒的，生物相容的，同时仍提供用于成功治疗所需的性质和功能。目前，生物医学和制药研究所接受调查的潜在用途，证明控释基质的水凝胶主要存在凝胶活化性能方面的问题，特别是可注射水凝胶。经常使用的交联剂是潜在的有毒化合物，需要在使用前萃取凝胶，因此，进行活化的外部源呈现额外的并发症和毒性。环境敏感型水凝胶具有传递药物分子的孔道，对生理环境敏感，特别适合作为水溶性药物和易被胃肠酶分解的蛋白类药物载体，环境敏感型纤维素水凝胶，通过感应环境因素的变化改变其溶胀收缩状态，从而控制药物释放。利用环境敏感型水凝胶控制药物的释放，可以改变传统给药方式如片剂、针剂、胶囊等，改善给药后血药浓度波动大的缺点以减少患者的痛苦，而且可以实现自动释放所需量的药物。目前水凝胶已被用于递送各种治疗剂，如酶、抗菌剂、抗体、疫苗、避孕和激素等。但口服给药总是面临由于药物释放位置的挑战。许多口服药物很容易被人体消化吸收、破坏，当他们经过胃(pH值接近1.4)很容易在酸性环境中失活。因此，药物的有效成分不能有效地被人体吸收。研究表明，口服药物有望在小肠里释放，其pH值和温度分别接近7.4和37℃。因此，目前对药物载体的研究，具有抵抗酸性环境是研究的重点。在药物载体的制备领域，中国专利(CN105708790A)“一种高分子囊泡水凝胶药物载体的制备及应用”公开了一种高分子囊泡水凝胶药物载体的制备及应用，包括如下步骤：高分子聚合物溶液的制备；高分子囊泡溶液的制备；高分子囊泡复合水凝胶的制备，将药物装载入高分子囊泡复合水凝胶，运用大分子-单体对的方法来组装高分子囊泡，组装的高分子囊泡由两部分组成，第一部分是带有磺酸根和羧酸根的生物大分子，第二部分是带有叔氨基的聚甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯短链，将含高分子囊泡的水溶液和甲基丙烯酸羟乙酯单体混合，加入光引发剂I2959引发聚合形成复合水凝胶药物载体，最后药物通过吸附的方式负载到水凝胶药物载体中；中国专利(CN105250214A)“一种氨基酸修饰的聚合物纳米水凝胶药物载体的制备方法”溶剂中加入单体、引发剂和交联剂，经回流沉淀聚合制备得到高均匀度的聚合物纳米水凝胶凝胶微球，室温下通过碳二亚胺偶联方法，得到修饰各种氨基酸的聚合物纳米水凝胶，该可聚合物纳米水凝胶作为药物载体，用于抗癌药物负载；中国专利(CN101664557A)“一种兼具光敏性和温敏性纳米水凝胶药物载体材料”提供一种兼具光敏性和温敏性的纳米水凝胶药物载体材料与制备方法，具有核-壳结构，核为纳米金核，壳为聚异丙基丙烯酰胺壳，将纳米金颗粒分散于水溶液中，加入丙烯酰胺，得悬浮液A，静置、离心后收集沉淀，并将沉淀重新分散于去离子水中，得悬浮液B，加入异丙基丙烯酰胺、N，N′-亚甲基双丙烯酰胺、十二烷基硫酸钠和水溶性药物，即得悬浮液C，搅拌，加入过氧化苯甲酰反应，得悬浮液D，离心后，收集沉淀，即可得到兼具光敏性和温敏性的纳米水凝胶药物载体材料；美国专利(US9421271)“Sustained-releasedrugcarriercomposition”公开了一种用于延长释放活性成分的组合物，包含由可生物降解的聚合物形成的饱和脂质基质，此外，还提供了制备基质组合物的方法和使用该基质组合物在受试者的体内释放活性成分的控释方法。截至目前，还未见到利用木粉作为纤维素来源制备得到的纤维素基温度和pH敏感型水凝胶，用于负载和缓释药物的相关工艺技术出现。
技术实现思路
为了克服目前合成类药物载体生物相容性差、药物释放过快等问题，利用廉价木粉制备的可再生纤维素基水凝胶作为药物载体，应用于口服药物的负载和缓释，本专利技术的目的是提供一种利用纤维素基温度和pH敏感型水凝胶负载与缓释药物的方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是采用以下步骤：1)将木粉加入到-10℃预冷的氢氧化钾和尿素混合液中，室温搅拌7-9min，在-50℃下冷冻2.5-4h，得到溶解纤维素溶液；2)将步骤1)得到的溶解纤维素溶液在65℃水浴和机械搅拌下通氮气10-20min，加入0.4-0.6g引发剂反应3-5min，加入3-4g丙烯酰胺和0.01-0.03g交联剂反应1-1.5h，取出水洗至中性，无水乙醇浸泡12h，进行冷冻干燥，得到纤维素基温度和pH敏感型水凝胶；3)称取步骤2)得到的经冷冻干燥的纤维素基温度和pH敏感型水凝胶0.03-0.09g置于100mL0.5mol/L药物溶液中，室温浸泡6-24h，摇床震荡2-4h，实现纤维素基温度和pH敏感型水凝胶的药物负载；4)将步骤3)得到的已负载药物的纤维素基温度和pH敏感型水凝胶放入pH7.4、37℃的100mL蒸馏水中，释放12h，实现纤维素基温度和pH敏感型水凝胶负载药物的缓释。所述的木粉为杨木粉、桉木粉、橡木粉中的一种。所述的氢氧化钾和尿素混合液为氢氧化钾、尿素、水质量百分比为5:10:85的混合液，氢氧化钾和尿素混合液与木粉的质量比为45-55:1。所述的引发剂为过氧化苯甲酰，浓度为0.03-0.09g/mL；所述的交联剂为二亚乙基三胺，浓度为0.03-0.05g/mL。所述的负载药物为布洛芬、磺胺中的一种。与
技术介绍
相比，本专利技术具有的有益效果是：本专利技术将制备的高生物相容性纤维素基温度和pH敏感型水凝胶药物载体应用于药物的负载和缓释，拓展了纤维素基水凝胶的应用领域，体现了纤维素基温度和pH敏感型水凝胶在口服药物传递上的应用价值。附图说明图1是实施例1负载了布洛芬药物的纤维素基温度和pH敏感型水凝胶在25和37℃对布洛芬的累计释放量曲线图。图2是实施例1负载了磺胺药物的纤维素基温度和pH敏感型水凝胶在25和37℃对磺胺的累计释放量曲线图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1:1)将杨木粉按氢氧化钾和尿素混合液与木粉45:1的质量比加入到-10℃预冷的氢氧化钾、尿素、水质量百分比为5:10:85的氢氧化钾和尿素混合液中，室温搅拌8min，在-50℃下冷冻3.5h，得到溶解纤维素溶液；2)将步骤1)得到的溶解纤维素溶液在65℃水浴和机械搅拌下通氮气10min，加入0.4g浓度为0.09g/mL的过氧化苯甲酰反应5min，加入3g丙烯酰胺和0.01g浓度为0.05g/mL的二亚乙基三胺反应1h，取出水洗至中性，无水乙醇浸泡12h，进行冷冻干燥，得到纤维素基温度和pH敏感型水凝胶；3)称取步骤2)得到的经冷冻干燥的纤维素基温度和pH敏感型水凝胶0.05g置于100mL0.5mol/L布洛芬或磺胺药物溶液中，室温浸泡12h，摇床震荡4h，得到负载布洛芬或磺胺的纤维素基温度和pH敏感型水凝胶(a,)；4)将步骤3)得到的已负载布洛芬或磺胺的纤维素基温度和pH敏感型水凝胶放入pH7.4、37℃的100mL蒸馏水中，释放12h，实现纤维素基温度和pH敏感型水凝胶对布洛芬或磺胺的缓释。实施例2:1)将桉木粉按氢氧化钾和尿素混合液与木粉50:1的质量比加入到-10℃预冷的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用纤维素基温度和pH敏感型水凝胶负载与缓释药物的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将木粉加入到‑10℃预冷的氢氧化钾和尿素混合液中，室温搅拌7‑9min，在‑50℃下冷冻2.5‑4h，得到溶解纤维素溶液；2)将步骤1)得到的溶解纤维素溶液在65℃水浴和机械搅拌下通氮气10‑20min，加入0.4‑0.6g引发剂反应3‑5min，加入3‑4g丙烯酰胺和0.01‑0.03g交联剂反应1‑1.5h，取出水洗至中性，无水乙醇浸泡12h，进行冷冻干燥，得到纤维素基温度和pH敏感型水凝胶；3)称取步骤2)得到的经冷冻干燥的纤维素基温度和pH敏感型水凝胶0.03‑0.09g置于100mL 0.5mol/L药物溶液中，室温浸泡6‑24h，摇床震荡2‑4h，实现纤维素基温度和pH敏感型水凝胶的药物负载；4)将步骤3)得到的已负载药物的纤维素基温度和pH敏感型水凝胶放入pH 7.4、37℃的100mL蒸馏水中，释放12h，实现纤维素基温度和pH敏感型水凝胶负载药物的缓释。

【技术特征摘要】
1.一种利用纤维素基温度和pH敏感型水凝胶负载与缓释药物的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将木粉加入到-10℃预冷的氢氧化钾和尿素混合液中，室温搅拌7-9min，在-50℃下冷冻2.5-4h，得到溶解纤维素溶液；2)将步骤1)得到的溶解纤维素溶液在65℃水浴和机械搅拌下通氮气10-20min，加入0.4-0.6g引发剂反应3-5min，加入3-4g丙烯酰胺和0.01-0.03g交联剂反应1-1.5h，取出水洗至中性，无水乙醇浸泡12h，进行冷冻干燥，得到纤维素基温度和pH敏感型水凝胶；3)称取步骤2)得到的经冷冻干燥的纤维素基温度和pH敏感型水凝胶0.03-0.09g置于100mL0.5mol/L药物溶液中，室温浸泡6-24h，摇床震荡2-4h，实现纤维素基温度和pH敏感型水凝胶的药物负载；4)将步骤3)得到的已负载药物的纤维素基温度和pH敏感型水凝胶放入pH7.4、37℃的100m...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，杨梦梦，周虹伶，姚菊明，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33