一种PEG化MSNs纳米颗粒和介孔二氧化硅改性的缓控释水凝胶复合材料的制备方法及应用，使用辛基修饰的疏水MSNs和一种两亲性嵌段共聚物PF127，通过PF127的PPO嵌段和MSNs的表面辛基之间的疏水作用，很容易通过PF127分子的自组装转移到MSNs表面上。此外，通过在PF127带帽过程之前装载疏水MSNs，可以简单地制备装载和PEG化的MSNs，制备的OMSF在水中仍表现出良好的分散性，且与牙髓干细胞具有高度的亲和性，纳米颗粒周围的PF127聚合物层起到了阻止药物从孔隙中释放的扩散屏障的作用，从而减缓了负载药物H2S的释放速率，可以在体内延长保持所需药物浓度来提供更有效的治疗。持所需药物浓度来提供更有效的治疗。持所需药物浓度来提供更有效的治疗。
【技术实现步骤摘要】
PEG化MSNs纳米颗粒和介孔二氧化硅改性的缓控释水凝胶复合材料的制备方法及应用
[0001]本专利技术涉及新材料
，具体涉及一种PEG化MSNs纳米颗粒和介孔二氧化硅改性的缓控释水凝胶复合材料的制备方法及应用。
技术介绍
[0002]介孔二氧化硅纳米颗粒(mesoporous silica nanoparticles,MSNs)的高比表面积和孔容、良好的化学稳定性和易于表面功能化使其在生物应用方面作为药物载体和医疗剂具有很好的应用前景。基于二氧化硅的材料被美国食品和药物管理局(FDA)普遍认为是生物相容性材料。然而，最近的研究证明了当它们的颗粒大小减小到纳米级时存在体外和体内的潜在毒性。尽管二氧化硅基纳米材料的毒性取决于包括颗粒大小、形状、表面化学和孔隙率在内的几个因素，人们普遍认为表面的化学结构是决定与生物系统相互作用的主要因素。裸露的二氧化硅表面覆盖着带负电荷的硅醇基团，这些基团可以与细胞膜的带正电的四烷基铵部分静电相互作用，并可能通过膜溶解或抑制细胞呼吸而导致细胞毒性。基于二氧化硅的纳米颗粒在生物介质中的快速聚集会导致重要器官的毛细血管机械阻塞，导致器官衰竭甚至死亡。因此，用生物相容性分子取代表面的硅醇基团对于提高MSNs的生物相容性至关重要。
[0003]在众多的聚合物或有机硅烷表面修饰配体中，聚乙二醇(PEG)由于其良好的生物相容性、亲水性和防污性能是使用最多的一种。然而，聚乙二醇基化过程有一些局限性：(1)主要需要繁琐的有机合成和表面修饰；(2)MSNs的孔可能被长的PEG聚合物链封闭，这会阻碍载药过程。
技术实现思路
[0004]为了解决现有技术存在的技术缺陷，本专利技术提供了一种PEG化MSNs纳米颗粒和介孔二氧化硅改性的缓控释水凝胶复合材料的制备方法及应用。
[0005]本专利技术采用的技术解决方案是：一种PEG化MSNs纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：（1）OMSN的合成：取十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和泊洛沙姆127（PF127）溶解于去离子水中，加入NaOH，边搅拌边将反应混合物加热到80
°
C，在搅拌的情况下迅速加入正硅酸四乙酯（TEOS），90min后，将正辛基三乙氧基硅烷（OTS）溶解在四氢呋喃中，缓慢加入反应混合物中，制备含辛基的壳层，混合物进一步搅拌3h，最后将反应混合物冷却至室温，离心后用乙醇洗涤，得到OMSN；（2）去除OMSN中的模板CTAB：将得到的OMSN产物在醇溶液中用浓盐酸回流24h，得到的去模板剂固体经离心后用过量的去离子水和醇洗涤，最后，在60℃的真空下干燥过夜；（3）制备PEG化的MSNs纳米颗粒（OMSF）：取OMSN分散在PF127溶液，超声搅拌，超声分散，强力搅拌， 9000rpm搅拌20min使PF127颗粒沉淀析出，再分散于PF127水溶液中，重复上述
超声和搅拌步骤，最后，将颗粒沉淀并用水或PBS清洗两次，以去除多余的PF127分子，即得PEG化的MSNs纳米颗粒（OMSF）。
[0006]所述的步骤（1）中加入NaOH后搅拌速率为600rpm。
[0007]所述的步骤（1）中反应混合物冷却至室温后离心速率为9000rpm，时间为20min。
[0008]所述的步骤（2）中醇为甲醇或乙醇。
[0009]所述的步骤（3）中超声搅拌时间为15min。
[0010]一种PEG化MSNs纳米颗粒在制备介孔二氧化硅改性的缓控释水凝胶复合材料上应用。
[0011]一种介孔二氧化硅改性的缓控释水凝胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：（a）制备负载JK-2的OMSF 纳米颗粒(OMSF@JK-2纳米颗粒)：取JK-2溶解在Tris-HCl缓冲液中，加入OMSN纳米颗粒进行超声分散，在4℃的磁力搅拌下搅拌24h，将PF127溶液与上述分散液混合，在4℃下搅拌12h，9000rpm搅拌20min沉淀PF127颗粒，再分散在PF127溶液中，重复上述超声和搅拌步骤。最后，将颗粒沉淀并用水或PBS洗涤两次，以去除多余的PF127分子，即得所述的负载JK-2的OMSF 纳米颗粒(OMSF@JK-2纳米颗粒)；（b）制备PF-OMSF@JK-2水凝胶：PF127用重量法计算其溶胀度，调整实验中使用的OMSF@JK-2的不同浓度，采用冷法制备凝胶，将OMSF@JK-2和PF127聚合物缓慢加入到pH 7.4的磷酸盐缓冲溶液中，使体系保持在磁力搅拌的冷水浴中，制得介孔二氧化硅改性的缓控释水凝胶复合材料。
[0012]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种PEG化MSNs纳米颗粒和介孔二氧化硅改性的缓控释水凝胶复合材料的制备方法及应用，使用辛基修饰的疏水MSNs和一种两亲性嵌段共聚物PF127，通过PF127的PPO嵌段和MSNs的表面辛基之间的疏水作用，很容易通过PF127分子的自组装转移到MSNs表面上。此外，通过在PF127带帽过程之前装载疏水MSNs，可以简单地制备装载和PEG化的MSNs，制备的OMSF在水中仍表现出良好的分散性，且与牙髓干细胞具有高度的亲和性，纳米颗粒周围的PF127聚合物层起到了阻止药物从孔隙中释放的扩散屏障的作用，从而减缓了负载药物H2S的释放速率，可以在体内延长保持所需药物浓度来提供更有效的治疗。
附图说明
[0013]图1为本专利技术制备流程图。
[0014]图2为MSN、OMSN和OMSF纳米颗粒的透射电镜（TEM）图像。
[0015]图3为OMSF纳米颗粒分散性实验。
[0016]图4为CCK-8法检测DPSCs在不同浓度OMSN和OMSF中的细胞活力。
[0017]图5为PF-OMSF@JK-2水凝胶扫描电镜（SEM）图片。
[0018]图6为水凝胶的理化性质。
[0019]图7为JK-2和PF-OMSF@JK-2水凝胶在pH 6.0和7.4下的H2S释放谱。
[0020]图8为CCK-8法检测DPSCs细胞在不同浓度的JK-2和OMSF@JK-2中的细胞活力。
[0021]图9为CCK-8法检测RAW 264.7细胞在不同浓度的JK-2和OMSF@JK-2中的细胞活力。
[0022]图10为CCK-8法检测DPSCs细胞在PF127和PF-OMSF@JK-2水凝胶中的细胞活力。
[0023]图11为损伤脊髓组织第7天HE染色切片观察。
具体实施方式
[0024]MSNs：mesoporous silica nanoparticles，以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模版胶束，用NaOH调节CTAB水溶液成碱性，正硅酸四乙酯（TEOS）缓慢滴加到溶液中，在80 ℃条件下水解形成MSNs，再以盐酸乙醇混合液萃取除掉CTAB，制成的纳米颗粒。有良好生物相容性、有序介孔结构、比表面积大、表面易修饰性等特点,在很多生物医药领域显示出了极大的应用前景,尤其是基于MSNs的纳米药物输送体系被广泛用于各种药物的递送。OMSN：octyl modified hydrop本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种PEG化MSNs纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）OMSN的合成：取十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和泊洛沙姆127（PF127）溶解于去离子水中，加入NaOH，边搅拌边将反应混合物加热，在搅拌的情况下迅速加入正硅酸四乙酯（TEOS），然后，将正辛基三乙氧基硅烷（OTS）溶解在四氢呋喃中，缓慢加入反应混合物中，制备含辛基的壳层，混合物进一步搅拌，最后将反应混合物冷却至室温，离心后用乙醇洗涤，得到OMSN；（2）去除OMSN中的模板CTAB：将得到的OMSN产物在醇溶液中用浓盐酸回流，得到的去模板剂固体经离心后用过量的去离子水和醇洗涤，最后，真空下干燥过夜；（3）制备PEG化的MSNs纳米颗粒（OMSF）：取OMSN分散在PF127溶液，超声搅拌，超声分散，强力搅拌，搅拌使PF127颗粒沉淀析出，再分散于PF127水溶液中，重复上述超声和搅拌步骤，最后，将颗粒沉淀并用水或PBS清洗两次，以去除多余的PF127分子，即得PEG化的MSNs纳米颗粒（OMSF）。2.根据权利要求1所述的PEG化MSNs纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）中加入NaOH后搅拌速率为600rpm。3.根据权利要求1所述的PEG化MSNs纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）中反应混合物冷却至室温后离心速率为9000rpm，时间为20min。4.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶青松，阿巴沙里，
申请(专利权)人：浙江优牙生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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