本發明專利技術涉及到一種羧甲基殼聚糖pH敏感性化學水凝膠藥物載體的制備方法。用我們實驗室制備出的具有pH敏感性的兩端環氧單體和水溶性羧甲基殼聚糖中的氨基反應，化學交聯制得這種具有pH敏感性的羧甲基殼聚糖化學水凝膠，冷凍干燥，溶脹吸附包埋藥物。本發明專利技術的制備方法簡單易行，制備出的水凝膠具有良好的物理性能和生物相容性，可以包埋大量的藥物。該水凝膠可以應用于創口敷料，也可以作為組織工程支架材料，還可以作為植入型的藥物載體。
Preparation method of carboxymethyl chitosan pH sensitive hydrogel drug carrier
The invention relates to a preparation method of a carboxymethyl chitosan pH sensitive chemical hydrogel drug carrier. We prepared the ends of epoxy pH sensitive monomer and water-soluble amino reaction of carboxymethyl chitosan, chemical crosslinked carboxymethyl chitosan hydrogel with pH chemical, the sensitivity of freeze drying, swelling adsorption entrapped drug. The preparation method of the invention is simple and easy, and the prepared hydrogel has good physical property and biocompatibility, and a large number of drugs can be embedded. The hydrogel can be used in wound dressings, as well as scaffolds for tissue engineering and as an implantable drug delivery vehicle.
【技術實現步驟摘要】
一種羧甲基殼聚糖pH敏感性水凝膠藥物載體的制備方法
本專利技術屬于藥劑學領域，涉及到一種羧甲基殼聚糖pH敏感性水凝膠藥物載體的制備方法，這種載體具有pH敏感性，良好的生物相容性、藥物負載和釋放行為和結構穩定性。
技術介紹
近年來，藥物控制釋放技術得到越來越多的研究，而且藥物載體在在制藥市場所占的份額越來越大。于是藥物釋放體系的改進對提高藥物利用率，減少病人的給藥次數，降低副作用有著重要意義。隨著生物技術的發展，越來越多的藥品在藥物載體的保護下，起到的療效更好。尤其是具有pH敏感性的藥物載體，可以實現在特定部位的釋放，從而更好的治療疾病。例如一些活性高分子藥物如蛋白質、多肽藥物以及核酸類藥物和不溶性藥物如一些抗癌藥。另一方面，人們的專利意識越來越強，導致很多的藥物在失去專利保護的同時，制藥公司也在積極的為延長藥物專利尋求新途徑，藥物釋放技術就是其中之一。藥物控制釋放載體有多種，包括膠束、納米粒子、水凝膠、脂質體等。水凝膠以其獨特的性能廣泛用于藥物釋放制劑和組織工程。水凝膠是一種三維網狀結構，可以吸取大量的水或者組織液，仍然保持原有的結構，具有優良的相容性、親水性和力學性能，類似于軟組織。水凝膠作為藥物載體，內部的多孔結構可以通過滲透達到藥物釋放的目的。而具有pH敏感性的水凝膠一方面可以根據環境智能地釋放藥物，同時提高了腫瘤局部的藥物濃度以及作用時間，降低了化療藥物的全身毒性。Chen等在堿性環境下利用戊二醛交聯羧甲基殼聚糖形成智能水凝膠，并且負載牛血清蛋白（BSA），在pH值為1.2和7.4的模擬環境下進行緩釋效果研究，表明了pH為7.4時的緩釋率較大。Zhu等利用EDC和NHS體系交聯羧甲基殼聚糖形成水凝膠，并包埋牛血清蛋白研究釋放行為，結果表明，BSA釋放存在明顯的突釋現象。傳統的水凝膠交聯劑存在較大毒性，抑制細胞的增殖生長，同時由于凝膠結構簡單，僅僅依靠羧甲基殼聚糖本身的兩親性控制藥物釋放往往達不到預期的效果，這些缺點大大限制了智能水凝膠藥物載體的應用，尋找生物相容性好，能提高水凝膠pH敏感性的交聯劑成為構建智能水凝膠藥物載體的關鍵。含有原酸酯鍵的化合物是一類合成材料，由于其具有pH敏感性以及良好的生物相容性和生物可降解性，被廣泛應用于藥物緩釋等領域。在本專利技術中，以新型的含有原酸酯鍵的交聯劑（OEDe），并在水溶液中交聯羧甲基殼聚糖（CMCS），制備具有pH敏感性的交聯水凝膠。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種方法來制備具有pH敏感性的水凝膠藥物載體。其方法思路：將具有pH敏感性的原酸酯鍵和兩端帶環氧環的單體和羧甲基殼聚糖中的氨基進行開環交聯形成水凝膠。冷凍干燥樣品，再通過溶脹吸附制作載藥體系。對上述的制備方法進一步闡述如下。將羧甲基殼聚糖溶于去離子水中，再將交聯劑（OEDe）按一定的投料比加入到羧甲基殼聚糖水溶液中，磁力攪拌混勻后，在60℃-70℃反應0.5h-6h,然后冷凍干燥，將藥物溶于水中，加入凍干物混合溶脹或者凍干物和藥物混合，然后加水混溶制備水凝膠藥物緩釋體系。本專利技術中，所用的羧甲基殼聚糖分子量分布廣泛，取代度≥80%，氨基含量占1.45%。其水溶液濃度10mg/ml-20mg/ml。依次，并不局限于羧甲基殼聚糖，含有一定量的氨基的多糖類，也在其范圍類。本專利技術中，所用的交聯劑是五元環的新型原酸酯單體，兩端具有環氧環，按環氧環和羧甲基殼聚糖中的氨基不同摩爾比分別進行投料，且水凝膠強度取決于交聯劑的投料比例。本專利技術中，是用具有pH敏感性的交聯劑，于是水凝膠在酸性條件下降解速度快，而且釋藥速度也相對較快，可以作為特定部位的釋藥載體。本專利技術的水凝膠成膠速度快，而且結構疏松，耐高溫高壓，而且生物相容性好。本專利技術中，所述的水凝膠，可以作為貼附型和植入藥物釋放載體。本專利技術中，所述的水凝膠應用，可以作為創口輔料，也可以作為組織工程細胞載體。本專利技術中，所述的水凝膠應用，殘留的氨基可以促進血液凝固而且結構疏松，羧甲基殼聚糖具有一定的抗菌作用，從而可以用于傷口包扎，也可以配合藥物使用。附圖說明圖1是實施例1中交聯劑（OEDe）的1HNMR和13CNMR。圖2是實施例2中的水凝膠的倒置圖。圖3是實施例3中3種投料比的水凝膠凍干樣品的DSC，在其分解溫度前只有一個吸熱峰，是其結晶峰，在220℃前未分解。圖4是實施例4中3種投料比的水凝膠凍干樣品的TG。圖5是實施例5中3種投料比的水凝膠凍干樣品、OEDe和CMCS的FT-IR。圖6是實施例6中3種投料比的水凝膠凍干樣品的SEM。圖7是實施例7中水凝膠凍干樣品的溶脹曲線，分別在pH5.0和pH7.4的磷酸鹽緩沖液中測定hydrogel-2的溶脹率。圖8是實施例8中3種水凝膠的流變性能曲線圖。圖9是實施例9中3種水凝膠凍干樣品的不同pH降解曲線，分別在pH7.4和pH5.0的磷酸鹽緩沖液中測定的hydrogel-2的降解速度；圖10是實施例10中水凝膠凍干樣品的藥物釋放曲線，分別在pH7.4和pH5.0的磷酸鹽緩沖溶液中做hydrogel-2的DOX·HCl的釋放；圖11是實施例11中水凝膠降解液的細胞毒性試驗結果。圖12是實施例12中水凝膠與細胞共培養的定性試驗結果，其中A為CMCS對照組，B為hydrogel-1組，C為hydrogel-2組，D為hydrogel-3組細胞共培養。具體實施方案實施例1交聯劑（OEDe）的制備：通過3步反應制得：第一步，向500mL的三口燒瓶中依次加入二甘油10.94g（0.066mol），55.89g(0.53mol)的原甲酸三甲酯和一定量的乙腈，常溫下通氮氣攪拌反應過夜，通過萃取、濃縮、無水硫酸鎂干燥、油泵負壓干燥得到14.1g的4,4’-二亞甲氧基-二-（2-甲氧基-1，3-二氧戊烷）產物，產率為85.6%；第二步，向250mL的反應瓶中依次加入第一步的產物14.1g(0.056mol),二乙二醇醚59.79g(0.56mol),在130℃的負壓下攪拌反應，經過萃取8h、濃縮、無水硫酸鎂干燥、油泵負壓干燥得到14.24g的OEDg，產率為63.42%；第三步，向250mL的三口燒瓶中依次投入10.09g（0.025mol）的兩端羥基原酸酯單體,14.06g（0.15mol）的環氧氯丙烷和6.08g（0.15mol）的氫氧化鈉,在40℃下通氮氣攪拌反應4h后，抽慮、無水硫酸鎂干燥、濃縮、油泵負壓干燥得到兩端環氧的原酸酯單體（OEDe）8.4g,產率為64.94%。1HNMR(400MHz,CDCl3,δ,ppm):2.54-2.60(m,2H,CH-O),2.72-2.80(m,2H,CH2-O),3.07-3.16(m,2H,CH2-O),3.38-3.79（m,24H,CH2-O-CH2)，4.05-4.20（m,4H,CH2-O),4.25-4.55(m,2H，CH-O),5.78-5.90(d,2H,CH-(O)3)；13CNMR(100MHz,CDCl3,δ):44.227,50.884,63.844,65.919,70.308,70.351,70.694,72.097,77.362,115.603(圖1)。實施例2在20ml的樣品瓶中加入60mg的羧甲基殼聚糖（CMCS），再加入3ml的去離子水，pH在1本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種羧甲基殼聚糖pH敏感性水凝膠藥物載體的制備方法,制備原理為：
【技術特征摘要】
1.一種羧甲基殼聚糖pH敏感性水凝膠藥物載體的制備方法,制備原理為：CMCS,其中交聯劑為一種兩端環氧環的具有酸敏感鍵的單體，可表示為OEDe。2.一種如權利要求1所述的羧甲基殼聚糖pH敏感性水凝膠藥物載體的制備方法，其特征在于，所述交聯劑(OEDe)的制備方法如下：以二甘油和原甲酸三甲酯作為起始原料按照摩爾比1：7.9-8加入到250mL的三口瓶中通氮氣攪拌過夜，之后萃取、濃縮、無水硫酸鎂干燥、油泵負壓干燥得到4,4’-二亞甲氧基-二-(2-甲氧基-1，3-二氧戊烷)；將其和二乙二醇醚通過酯交換反應，按摩爾比1：9.8-10加入到250mL的反應瓶中，129-130℃攪拌反應8h后，萃取、濃縮、無水硫酸鎂干燥、油泵負壓干燥得到OEDg；在堿性環境下將得到的OEDg與環氧氯丙烷按...
【專利技術屬性】
技術研發人員：唐汝培，胡烈鋒，王鑫，
申請(專利權)人：安徽大學，
類型：發明
國別省市：安徽,34
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