[發(fā)明專利]一種制備石墨烯/納米羥基磷灰石復合材料的方法及應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810659896.2
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN108892124B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設計）人: 劉意;王玉棟;王小丹
• 申請（專利權）人: 廣東藥科大學附屬第一醫(yī)院
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184;C01B25/32;A61K38/28;A61K47/02;A61P3/10
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 林玉芳;劉婉

本發(fā)明提供了一種石墨烯/納米羥基磷灰石復合材料，其通過以下步驟制得：步驟一：以天然多糖為模板劑，水熱法合成準球形的聚合物基納米羥基磷灰石；步驟二：在350℃?700℃范圍內，對聚合物基納米羥基磷灰石進行熱處理，制備所述石墨烯/納米羥基磷灰石復合材料。本發(fā)明的石墨烯/納米羥基磷灰石復合材料對胰島素具有較好的緩釋效果，生物利用度高。

技術領域

本發(fā)明屬于醫(yī)藥領域，具體涉及一種基于石墨烯/納米羥基磷灰石復合材料(G/n-HAP) 的藥物載體及其制備方法和應用。

背景技術

石墨烯是世界上最薄的二維材料，其厚度僅為0.35nm，因此具有許多優(yōu)異性質，如高強度(達130GPa)、超常的比表面積。目前石墨烯的制備方法主要有物理方法(微機械剝離法、液相或氣相直接剝離法)和化學方法。化學法制備石墨烯的方法主要是化學氣相沉積法、晶體外延生長法以及目前常用的氧化還原法。Reina等利用化學氣相沉積法制備了石墨烯，該方法可規(guī)模化制備高質量、大面積石墨烯，但需極高溫度，成本較高，工藝復雜；晶體外延生長制備的石墨烯導電性能優(yōu)良，但受SiC襯底的影響以及高溫、高真空的條件限制；化學氧化還原法通過強氧化劑與強酸的氧化作用氧化石墨，超聲、熱剝離等作用得到氧化石墨烯，用化學還原或熱還原的方法還原得到還原氧化石墨烯，雖然此方法產量高、可操作性強、重復性好，但可能出現有毒還原劑殘留的問題。

羥基磷灰石Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂(hydroxyapatite，HAP)由于可控的生物降解性、良好的生物相容性和生物活性，能與骨形成很強的化學結合，能產生骨傳導作用，廣泛應用于骨組織工程領域。目前，合成微球的方法主要有溶膠-凝膠法、噴霧干燥法以及模板法等。通過加入一定量的模板劑，能有效控制晶體形貌、表面性能和尺寸大小，有限制成核位點與空間、提供異相成核的界面等作用。邱超凡等用β-環(huán)糊精作為模板劑，合成粒徑為2-3um的球狀羥基磷灰石，β-環(huán)糊精的濃度很大程度影響了HAP的形貌；Qi等以DNA為模板劑，在水熱條件下合成2.5-4.5um的中空微球；Yao等采用三嵌段共聚物PEG/PAA/PCL的球形膠束為模板，以仿生礦化的路徑制得中空HAP微球。朱漢彬以碳量子點作為核，CTAB作為模板劑獲得粒徑約為60nm的球形納米HAP顆粒(n-HAP)。

研究顯示，球狀納米HAP(n-HAP)利用其較大的比表面積和較高的表面活性，能吸附蛋白質、多肽類、疫苗等生物活性藥物，使其從HAP上緩慢釋放，因此納米HAP(n-HAP) 可以作為一種良好的藥物緩釋載體(如抗生素、蛋白類藥物)。例如：黃菲菲等通過制備多孔球形碳酸鈣模板，以3％的吐溫-80作為表面活性劑，使碳酸鈣與磷酸氫二鈉水熱反應30h，制得粒度均勻、分散良好，比表面積為16.07m～2/g的多孔微米級球狀HAP。在此基礎制備的HAP/GS(慶大霉素)具有良好的載藥性能和緩釋作用；史振等采用化學共沉淀法制備平均尺寸為183nm納米羥基磷灰石，并以阿霉素為模板藥研究其載藥性能，包封率最大為11.75％；石景濤采用沉淀法制備了長度為寬度為10-50nm、200-500nm的HAP晶體，然后制備了多孔HAP微球，在此基礎上載上胰島素，控制吸附溫度為30℃，吸附時間為30min，胰島素溶液濃度為2mg/mL，pH值為6.2-6.5可獲得較理想的載藥率(3.2％)和包封率(92％)。從這些例子可以看出以羥基磷灰石作為藥物載體具有廣泛的應用前景。

鎂是細胞中含量最多的兩價陽離子，各種酶促反應的重要輔助因子，并可能在血糖代謝及胰島素穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用。國外有研究證實鎂的攝取與機體的炎癥因子、胰島素抵抗及糖尿病的發(fā)生密切相關，且血鎂水平與胰島素抵抗、血脂及收縮壓呈負相關，低鎂血癥降低胰島素受體酪氨酸激酶的活性，從產生胰島素抵抗。含鎂HAP作為胰島素的藥物載體，可以減少胰島素抵抗作用，增加胰島素降血糖的效力。趙雪妮等用水熱法制備了Mg-HAP，表明鎂可以使其晶粒形貌更加均勻規(guī)則，并且Mg-HAP的生物活性隨著Mg摻雜量的增加而增加。 Mg-HAP微球具有流動性好、在生物體內易于吸收等優(yōu)點，作為藥物載體具有廣闊的應用前景。

發(fā)明內容