[發(fā)明專利]一種具有紅外光響應(yīng)的水凝膠材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910044815.2
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN109824922B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪宜宇;張俊華;牛春青;斯琴朝克圖;胡超;鄭操;王有寧
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北工程學(xué)院
• 主分類號: C08J3/24
• 分類號: C08J3/24;C08J3/075;C08L89/00;C08K9/06;C08K7/26;C08K9/12;C08K5/42;A61K31/704;A61K41/00;A61K47/04;A61K47/42;A61K47/22;A61P35/00
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 姜展志

本發(fā)明涉及一種具有紅外光響應(yīng)的水凝膠材料及其制備方法，包括如下步驟：1)配制CTAB溶液，調(diào)節(jié)溶液pH呈堿性；2)在40?60℃下，邊攪拌邊向CTAB溶液中滴加正硅酸乙酯TEOS，得到乳白色的SiO₂原液；3)向SiO₂原液中滴加APTES，獲得氨基改性的二氧化硅SiO₂?NH₂，離心棄上清液，沉淀洗滌后用酸性甲醇回流，再次離心并洗滌，干燥，得到SiO₂?NH₂；4)將SiO₂?NH₂分散于ICG水溶液中，獲得負(fù)載ICG的介孔納米二氧化硅SiO₂?NH₂?ICG，離心棄上清液，去離子水洗滌，冷凍干燥得到SiO₂?NH₂?ICG；5)將SiO₂?NH₂?ICG分散到蠶絲絲素溶液中，分散均勻后先后加入辣根過氧化酶和雙氧水進(jìn)行酶促交聯(lián)反應(yīng)，得到具有紅外光響應(yīng)的絲素水凝膠。根據(jù)本發(fā)明的方法制得的紅外響應(yīng)水凝膠具有高效的光熱轉(zhuǎn)換效率，可用于藥物的控釋，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域，具體涉及一種具有紅外光響應(yīng)的水凝膠材料及其制備方法。

背景技術(shù)

能夠在感知外界因素的刺激下發(fā)生內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化(水解、質(zhì)子化、構(gòu)象變化和作用力變化等)，從而實現(xiàn)對藥物的可控釋放的一類水凝膠被稱作智能響應(yīng)型水凝膠控釋載體。這些刺激信號主要包括外源性刺激(溫度、光、電場等)和內(nèi)源性刺激(pH值、氧化還原等)。

溫度是外源性刺激中最易控制且易適用于體內(nèi)或體外的一種刺激信號。近年來很多研究報道研究了性能優(yōu)良且具有很好應(yīng)用前景的溫度響應(yīng)型水凝膠藥物控釋載體。比如不同親/疏水段比例和分子量的溫敏聚(ε-己內(nèi)酯)-聚乙二醇-聚(ε-己內(nèi)酯)嵌段共聚物(PCEC)、溫敏聚(丙交酯-乙交酯)/聚乙二醇嵌段共聚物(PLGA-PEG-PLGA)、疏水藥物喜樹堿(CPT)修飾的低分子量聚乙二醇單甲醚(mPEG2000)兩親性聚合物(CPT-PEG2000)等等。這類水凝膠具有與人體溫度相適宜的相轉(zhuǎn)變溫度，使水凝膠中高分子鏈間的作用力發(fā)生變化，實現(xiàn)藥物的裝載和控釋。然而，在兩親性嵌段共聚物制備過程中，有機(jī)溶劑的使用和殘留會直接影響作為藥物載體的安全性。此外，兩親性嵌段共聚物制備和純化過程復(fù)雜、不易獲得。因此，發(fā)展生物相容性優(yōu)良且制備過程簡單的新型光響應(yīng)性水凝膠載體將會大大促進(jìn)其在藥物控釋方面中的發(fā)展。

絲素作為一種天然蛋白質(zhì)，具有良好的生物相容性、藥物緩釋性、生物可降解性和良好的溶氧滲透性，近期，已被FDA批準(zhǔn)可用于臨床醫(yī)學(xué)。目前采用酶促交聯(lián)方法可以簡單快速制備透明度高和生物相容性良好的絲素水凝膠材料。

光響應(yīng)性藥物釋放系統(tǒng)具有非侵入性和遠(yuǎn)程調(diào)控的特性，其中紅外光能夠?qū)崿F(xiàn)更深的組織的穿透和最小的組織傷害，使得近紅外光藥物釋放系統(tǒng)更具有適合臨床應(yīng)用前景。例如，裝載阿霉素的空心金納米球在808nm激光照射下能夠加速阿霉素藥物釋放，相較于游離阿霉素，顯著增強(qiáng)了腫瘤部位抗癌效果，同時降低了系統(tǒng)毒性。ICG具有近紅外吸收和發(fā)射熒光的特點，可作為一種優(yōu)良的體內(nèi)成像劑，ICG在近紅外光照射下會逐漸升溫，具有優(yōu)良的光熱轉(zhuǎn)換效應(yīng)。ICG在體內(nèi)的消除完全經(jīng)由肝膽系統(tǒng)，由肝細(xì)胞主動攝取，在排入膽道，最后進(jìn)入腸道，以原型排出，期間無代謝改變，亦不經(jīng)肝腸循環(huán)。但是，ICG在水溶液中的不穩(wěn)定性及在血漿中的快速清除(半衰期2—4min)限制了其在臨床方面的應(yīng)用。

納米二氧化硅，因其生物安全性，廣泛用于生物分析、成像和藥物載體等的研究。且二氧化硅納米顆粒因具有有序介孔結(jié)構(gòu)、比表面積大、毒副作用小、生物相容性好和表面易于改性的特點，從而使其具有許多獨特的性能，在生物醫(yī)學(xué)的領(lǐng)域顯現(xiàn)出極大的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種具有紅外光響應(yīng)的水凝膠材料及其制備方法，通過該方法獲得的紅外響應(yīng)水凝膠具有高效的光熱轉(zhuǎn)換效率，可用于藥物的控釋，具有良好的應(yīng)用前景。