一种多功能关节滑液添加剂的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种多功能关节润滑添加剂的制备方法，通过简便的方法合成具有光热转换性能的共价有机框架，并通过多巴胺修饰进一步提高其分散稳定性与近红外吸收功能，利用非共价键作用吸附消炎药物，将其作为关节滑液添加剂提高仿生关节滑液的减摩抗磨性能。该润滑添加剂具有合成简便、近红外光响应性好、细胞毒性低、药物负载量高及缓释效果好等优势，对关节炎症治疗具有良好的效果，并能大幅度提高关节滑液的润滑寿命。节滑液的润滑寿命。节滑液的润滑寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能关节滑液添加剂的制备方法及应用


[0001]本专利技术属于机械工程和生物工程
，具体涉及一种多功能关节滑液添加剂的制备方法和应用。

技术介绍

[0002]关节炎是一种常见的慢性疾病，据不完全统计，我国60岁以上的老人中大约50%都会有不同程度的关节炎疾病。关节炎导致软骨变性、炎症和关节周围组织破坏，病情的恶化会进一步导致畸形、残疾等，严重影响患者的生命健康。研究证实关节润滑不充分引起的软骨摩擦和磨损是导致关节炎症产生的重要原因。在临床上，目前常用的关节润滑液的主要成分是透明质酸，但是其存在承受载荷不足、容易降解的问题，特别是随着关节部位炎症的加剧，产生的大量自由基会加速。透明质酸降解，因此患者需要定期注射补充，增加了患者的痛苦。因此，研究一种同时具有润滑与炎症治疗作用的关节润滑剂，对关节炎症的治疗和改善或者生活质量具有重要意义。
[0003]共价有机框架（COF）是一种新兴的晶体多孔材料，其不仅具有高化学和物理稳定性，还具有高的比表面积和良好的生物相容性。相比于已有的纳米润滑材料，COF具有以下的几种优势：（1）可根据需求选择不同的单体进行设计合成：COF单体之间主要通过强共价键链接，单体种类多，具有丰富的可设计性。（2）COF在摩擦过程中，在摩擦产生的高剪切作用下，能够快速形成润滑膜减小摩擦，达到优异的抗磨减摩性能。（3）高的比表面积和多孔结构，使其具有很强的吸附能力，可负载多种消炎药物，进而实现炎症的治疗。
[0004]但是，目前尚无COF用来作为关节润滑添加剂，同时负载消炎药物的公开报道，有关合成制备技术也尚未建立。

技术实现思路

[0005]为解决当前存在的技术问题，本专利技术提供一种基于COF的新型关节滑液添加剂，该添加剂不仅具有优异的减摩抗磨性能和光热转换性能，还能通过吸附作用负载关节炎治疗药物。与纯水相比，该润滑添加剂加入，使摩擦系数降低了78.3%，且具有良好的生物相容性和炎症治疗效果。
[0006]本专利技术提供了该多功能关节滑液添加剂的制备方法。
[0007]本专利技术所采用的技术方案为：将3,6
‑
双（5
‑
醛基噻吩
‑2‑
基）
‑
2,5
‑
双（2
‑
乙基己基）吡咯并[3,4
‑
c]吡咯
‑
1,4（2H,5H）
‑
二酮单体与三（4
‑
氨基苯基）胺单体反应得到共价有机框架材料，利用多巴胺将其修饰，负载关节炎治疗药物，得到共价有机框架纳米药物载体关节滑液添加剂。
[0008]共价有机框架材料的结构式为：
上述所述的关节滑液添加剂的制备方法，包括以下步骤：（1）特定共价有机框架材料的制备：将3,6
‑
双（5
‑
醛基噻吩
‑2‑
基）
‑
2,5
‑
双（2
‑
乙基己基）吡咯并[3,4
‑
c]吡咯
‑
1,4（2H,5H）
‑
二酮单体加入到烧杯中，然后加入氯仿进行溶解，得到红紫色溶液A；将三（4
‑
氨基苯基）胺单体加入到烧杯中，用甲醇溶解，得到溶液浅棕色B；将溶液A和溶液B混匀，搅拌后滴加冰乙酸作为催化剂，室温下反应48 h；48 h后离心除去上清液，得到蓝绿色沉淀，用四氢呋喃清洗沉淀，离心直至上清变为无色；得到产物COF；（2）特定共价有机框架材料的修饰：将COF产物超声分散于超纯水中，加入多巴胺，调节混合液pH值，黑暗中匀速搅拌；将混合溶液离心除去上清液，用超纯水重复离心3次；真空冷冻干燥得到修饰后的共价有机框架COF
‑
PDA；（3）将治疗关节炎的药物负载到COF
‑
PDA上，得到复合型关节滑液添加剂。
[0009]优选地，步骤（1）中3,6
‑
双（5
‑
醛基噻吩
‑2‑
基）
‑
2,5
‑
双（2
‑
乙基己基）吡咯并[3,4
‑
c]吡咯
‑
1,4（2H,5H）
‑
二酮与氯仿的质量比为：2:1，冰乙酸与三（4
‑
氨基苯基）胺的质量体积为15 ml：50 mg。
[0010]优选地，所述步骤（1）中离心的转速为5000~8000 r/min，时间为5~20 min；所述步骤（2）中，每100 mg COF中加入DA的用量为20~50 mg；所述步骤（2）中，混合液的pH值为8.5。
[0011]上述制备方法制备的共价有机框架为80~150 nm的球状。
[0012]本专利技术提供了该关节滑液添加剂在制备关节滑液药物中的应用。
[0013]本专利技术提供了该关节滑液添加剂在药物负载中的应用。
[0014]优选地，关节滑液添加剂负载消炎药物，消炎药物为双氯芬酸钠和塞来昔布。
[0015]本专利技术提供了该关节滑液添加剂负载消炎药物的方法。
[0016]本专利技术也提供了该关节滑液添加剂的细胞毒性及在关节滑液中的抗磨减摩应用。
[0017]所述的消炎药物可以为具有消炎作用的一种或多种的混合物。
[0018]本专利技术的药物载体可用于疾病的治疗。应用本专利技术药物载体的疾病可以为关节类的疾病，本专利技术的药物载体中所包含的药物活性成分的种类可根据所期望的应用而变化。也就是说，本专利技术的药物载体可用于多种医疗应用中。
[0019]本专利技术的有益成果：（1）创新性采用温和简便的方法高产率合成了COF，并选用其作为仿生关节滑液添加剂，实现了大幅度的减摩抗磨，显著提高了关节的润滑寿命。
[0020]（2）本专利技术中的COF以轻质元素组成，其作为载体和添加剂避免了引入重金属对身体造成的负担，并且具有良好的光热转换性能，能实现关节部位温度的调控。
[0021]（3）实现了药物的无损、高容量装载和缓释。消炎药物（如双氯芬酸钠，DS；塞来昔布，CLX）通过氢键作用、共轭作用吸附到COF上，避免了共价键对药物分子活性的影响，而且这种吸附方式能实现药物的缓慢释放，有利于长时间保持良好的治疗效果。
附图说明
[0022]图1为COF
‑
PDA的透射电镜图片；图2为COF
‑
PDA和超纯水的光热数据图；图3为（一）为DS、COF
‑
PDA和COF
‑
PDA负载DS的紫外光谱图；（二）为CLX、COF
‑
PDA和COF
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PDA负载CLX的紫外光谱图；图4为COF、COF
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PDA对细胞的生物毒性研究图；图5为在载荷5 N、频率1 Hz的条件下，H2O、和COF
‑
PDA的往复摩擦曲线图；图6为1 Hz 1N的条件下，不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能关节滑液添加剂，其特征在于，将3,6
‑
双（5
‑
醛基噻吩
‑2‑
基）
‑
2,5
‑
双（2
‑
乙基己基）吡咯并[3,4
‑
c]吡咯
‑
1,4（2H,5H）
‑
二酮单体与三（4
‑
氨基苯基）胺单体反应得到共价有机框架材料，利用多巴胺将其修饰，负载关节炎治疗药物，得到共价有机框架纳米药物载体关节滑液添加剂；所述的共价有机框架材料的结构式为： 。2.一种权利要求1所述的一种多功能关节滑液添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）特定共价有机框架材料的制备：将3,6
‑
双（5
‑
醛基噻吩
‑2‑
基）
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2,5
‑
双（2
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乙基己基）吡咯并[3,4
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c]吡咯
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1,4（2H,5H）
‑
二酮单体加入到烧杯中，然后加入氯仿进行溶解，得到红紫色溶液A；将三（4
‑
氨基苯基）胺单体加入到烧杯中，然后用甲醇溶解，得到溶液浅棕色B；将溶液A和溶液B混匀，搅拌后滴加冰乙酸作为催化剂，室温下反应48 h；48 h后离心除去上清液，得到蓝绿色沉淀，用四氢呋喃清洗沉淀，离心直至上清变为无色；得到产物COF；（2）特定共价有机框架材料的修饰：将COF产物超声分散于超纯水中，加入多巴胺，调节混合液...

【专利技术属性】
技术研发人员：公培伟，李俊瑶，刘哲，王百忍，王菲，鲁玮，杨丽燕，白啸，王丹丹，
申请(专利权)人：曲阜师范大学，
类型：发明
国别省市：