CN105233325A - 一种温敏性双重给药纳米复合水凝胶及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生物医用材料及医疗器械技术领域，具体涉及一种温敏性双重给药纳米复合水凝胶及其制备方法与应用。所述温敏性双重给药纳米复合水凝胶的制备方法为：聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球的制备及对生长因子负载、聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球的制备及对消炎药物负载、温敏性双重给药纳米复合水凝胶的制备，制得的产物以海藻酸钠为基体相、两种具有不同LCST且分别负载消炎药物和生长因子的聚(N-异丙基丙烯酰胺)基温敏性纳米凝胶微球为分散相，通过控制复合水凝胶的温度高于或者低于纳米微球的LCST，可控制消炎药物与生长因子的释放，从而实现在深度创伤修复过程炎症期和增生期可控释放消炎药物和生长因子。
Description
技术领域
本发明属于生物医用材料及医疗器械技术领域，具体涉及一种温敏性双重给药纳米复合水凝胶及其制备方法与应用。
背景技术
皮肤组织容易因烧伤、机械创伤以及慢性溃疡而形成缺损或功能丧失，我国每年有近400万的各类皮肤缺损患者需要治疗，治疗费用高达几百亿元。皮肤创伤分为两种：一种是轻微创伤，指损失到皮肤的表皮层，如皮肤擦伤和I度烧伤等；另一种是深度创伤，损伤了皮肤表皮层和真皮层，甚至会损坏皮肤的完整结构，如III度创伤。表皮层的损伤可以通过皮肤表皮层中的角质化细胞不断增殖、分化为表皮各层细胞进行修复，创面愈合速度快，而且不会形成疤痕。真皮层的损伤，皮肤创面的愈合过程不仅要依靠表皮层的角质化细胞增殖、分化，还要依靠真皮层的纤维细胞形成的肉芽组织进行修复，创面难以自行愈合，需要外界施加药物和敷料进行辅助修复。创面愈合包括炎症期、增生期和组织重构期三个阶段。炎症期发生在创面形成的前2～3天，由坏死组织和可能致病微生物引起，虽然机体免疫细胞(如中性粒细胞和巨噬细胞)对防止细菌入侵和消化坏死组织细胞碎片有一定作用，但创伤面积较大时需要消炎处理；增生期是从创面形成后的4～21天，包括上皮再生和肉芽组织。上皮再生是创面周围健存的基底细胞增生并刺激创面基底部毛细血管和结缔组织的反应性增生。当创面被新生的上皮细胞覆盖后，创面外观呈粉红色。随后，巨噬细胞释放生长因子，如血小板衍生生长因子(PDGF)，β转化生长因子(β-TGF)和α转化生长因子(α-TGF)等，加速肉芽组织的形成。最后是组织重构期，只有当新生的肉芽组织和上皮细胞不断分裂分化、转化，组织重构使其力量增强，创面才能完全愈合，可能需要几个月甚至一年时间。深度创伤后，在炎症期释放消炎药物对伤口消炎以及在增生期释放生长因子促进肉芽组织形成，对加速创伤皮肤组织的愈合至关重要。
水凝胶医用敷料是近年来发展起来的一种新型的创伤敷料，与传统使用纱布相比，水凝胶敷料在使用时不粘连伤口、不破坏新生组织，而且能杀死各种细菌，避免伤口感染，能促进伤口更好地愈合，减轻患者的疼痛，它能改善创面的微环境、抑制细菌的生长，因而特别适用于常见的体表创伤，如擦伤、划伤、褥疮等各种皮肤损伤。目前市场虽已开发出一些水凝胶品种，如壳聚糖、透明质酸、海藻酸、胶原水凝胶等，但缺少对药物与生长因子控制释放的功能，在深度创伤修复中有很大的局限性。因此，开发一种综合性能优异、能在炎症期和增生期可控释放消炎药物和生长因子的创伤修复敷料，对于促进深度创伤修复有重要意义。
发明内容
为了克服现有技术不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种温敏性双重给药纳米复合水凝胶的制备方法，该方法重复性好，可操作性强。
本发明的另一目的在于提供上述制备方法制备得到的温敏性双重给药纳米复合水凝胶，该温敏性双重给药纳米复合水凝胶以海藻酸钠为基体相、两种具有不同低临界溶解温度(LCST)且分别负载生长因子和消炎药物的聚(N-异丙基丙烯酰胺)和聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)温敏性纳米凝胶微球为分散相，通过控制复合水凝胶的温度高于或者低于纳米微球的LCST，可以控制生长因子与消炎药物的释放，从而实现在深度创伤修复过程中的炎症期和增生期可控释放消炎药物和生长因子，以达到消炎和促进肉芽组织增生的目的，有利于加快伤口愈合。
本发明的再一目的在于提供上述温敏性双重给药纳米复合水凝胶在生物医用材料领域中的应用。
本发明通过以下技术方案实现：
一种温敏性双重给药纳米复合水凝胶的制备方法，包含如下步骤：
(1)聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球的制备及对生长因子的负载
①将N-异丙基丙烯酰胺、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酸胺、引发剂过硫酸铵、乳化剂十二烷基硫酸钠、水混合均匀后，在氮气保护下进行聚合反应，反应结束后，除去未反应的化合物(单体、交联剂、引发剂及乳化剂)，干燥，得到聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球；
②将步骤(1)①中制得的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球分散到稀盐酸水溶液中制得纳米微球悬浮液；将生长因子溶解在稀盐酸水溶液中，制得生长因子稀盐酸水溶液；
③将步骤(1)②中制得的纳米微球悬浮液和生长因子稀盐酸水溶液混合均匀，在高于聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球低临界溶解温度(LowerCriticalSolutionTemperature,LCST)的条件下进行生长因子负载；然后分离产物并干燥，得到负载生长因子的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球；
(2)聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球的制备及对药物的负载
①将N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酸胺、引发剂过硫酸铵、乳化剂十二烷基硫酸钠、水混合均匀后，在氮气保护下进行聚合反应，反应结束后，除去未反应的化合物(单体、引发剂及乳化剂)，干燥，得到聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球；
②将步骤(2)①中制得的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球分散到水中制成悬浮液，置于透析袋中，然后把透析袋置于药物水溶液中，在低于聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球LCST的条件下利用透析法进行药物负载，达到平衡后对产物进行干燥，得到负载药物的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球；
(3)温敏性双重给药纳米复合水凝胶的制备
搅拌条件下在海藻酸钠水溶液中分别加入步骤(1)制得的负载生长因子的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球和步骤(2)制得的负载药物的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球，混合均匀，然后加入碳酸钙和葡萄糖酸内酯，混匀后进行固化反应，产物干燥后得到温敏性双重给药纳米复合水凝胶；
步骤(1)①中所述的N-异丙基丙烯酰胺、交联剂、引发剂、乳化剂的摩尔比优选为1：(0.01～0.1)：(0.01～0.05)：(0.01～0.05)；
步骤(1)①中所述的聚合反应的温度优选为60～80℃，反应时间优选为4～24h；
步骤(1)①中所述的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球的粒径大小优选为50～300nm；
步骤(1)②中所述的纳米微球悬浮液的浓度优选为10～20mg/mL；
步骤(1)②中所述的稀盐酸水溶液的pH优选为3.0～5.0；
步骤(1)②中所述的生长因子为β-转化生长因子、α-转化生长因子或血小板衍生生长因子；
步骤(1)②中所述的生长因子稀盐酸水溶液中生长因子的浓度优选为1～5mg/mL；
步骤(1)③中所述的生长因子负载的温度优选为40～45℃；负载时间优选为2～24h；
步骤(1)③中所述的负载生长因子的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球的生长因子负载量为10～100μg/mg；
步骤(2)①中所述的N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸、交联剂、引发剂、乳化剂的摩尔比优选为1：(0.01～0.1)：(0.01～0.1)：(0.01～0.05)：(0.01～0.05)；
步骤(2)①中所述的聚合反应的反应温度优选为60～80℃，反应时间优选为4～24h；
步骤(2)①中所述的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球的粒径大小优选为50～300nm；
步骤(2)②中所述的纳米微球悬浮液的浓度优选为10～20mg/mL；
步骤(2)②中所述的药物为双氯芬酸、地塞米松或红霉素；
步骤(2)②中所述的药物水溶液中药物浓度优选为0.5～3mg/mL；
步骤(2)②中所述的药物负载的温度优选为20～27℃；负载时间优选为12～48h；
步骤(2)②中所述的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球的药物负载量为50～500μg/mg；
步骤(3)中所述的海藻酸钠水溶液的浓度优选为10～50mg/mL；
步骤(3)中所述的负载生长因子的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球与海藻酸纳的质量比优选为(0.5～1)：4；
步骤(3)中所述的负载药物的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球与海藻酸纳的质量比优选为(0.5～1)：4；
步骤(3)中所述的海藻酸纳的羧基、碳酸钙、葡萄糖酸内酯的摩尔比优选为(1～5)：1：1；
步骤(3)中所述的固化反应的时间优选为1～24h；
一种温敏性双重给药纳米复合水凝胶，通过上述制备方法制备得到；
所述的温敏性双重给药纳米复合水凝胶在生物医用材料领域中的应用；
本发明的原理在于：本发明的出发点是针对深度创伤修复中的炎症期和增生期两个关键阶段，以海藻酸钠为基体相、两种具有不同低临界溶解温度(LCST)且分别负载消炎药物和生长因子的聚(N-异丙基丙烯酰胺)基温敏性纳米凝胶微球为分散相，构建一种温敏性双重给药纳米复合水凝胶，分别在创伤修复的炎症期和增生期通过控制温度调节纳米凝胶微球的体积变化来实现消炎药物和生长因子的可控释放，达到有效促进深度创伤修复愈合的目的。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明提供的温敏性双重给药纳米复合水凝胶的制备方法简单，重复性好，可操作性强。
(2)本发明的温敏性双重给药纳米复合水凝胶，除了具有常规水凝胶敷料不粘连伤口、不破坏新生组织、抑制细菌生长等性能外，还具有在创伤修复的炎症期和增生期分别可控释放药物与生长因子的功能，避免伤口感染，改善创面的微环境，有效促进伤口更好更快地愈合，对于临床上的深度创伤修复有重要意义。
附图说明
图1是聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球的SEM图。
图2是聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球的SEM图。
图3是聚(N-异丙基丙烯酰胺)和(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)两种纳米微球的粒径的温敏性变化曲线图。
图4是不同温度下聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球对β-转化生长因子的释放动力学曲线图。
图5是不同温度下聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球对双氯芬酸的释放动力学曲线图。
图6是温敏性双重给药纳米复合水凝胶的SEM图。
图7是温敏性双重给药纳米复合水凝胶在不同的温度阶段下对双氯芬酸和β-转化生长因子的控制释放曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
(1)聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球的制备及对生长因子的负载
①将6mmolN-异丙基丙烯酰胺溶解于100mL离子水中，然后分别加入0.3mmolN-N＇亚甲基双丙烯酰胺、0.15mmol十二烷基磺酸钠，在磁力搅拌和氮气保护条件下升温至70℃，再加入0.2mmol过硫酸铵，搅拌反应7h后，冷却后用去离子水透析7d，冷冻干燥48h，得到聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球，粒径大小为115nm；
②将60mg步骤(1)①中制得的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球分散到5mLpH＝4.0的稀盐酸水溶液中制成悬浮液，另将15mgβ-转化生长因子溶解在5mLpH＝4.0的稀盐酸水溶液中；
③将步骤(1)②中制得的纳米微球悬浮液和生长因子稀盐酸水溶液混合搅拌均匀，在40℃下进行生长因子负载2h，离心分离后，真空干燥得到负载β-转化生长因子的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球，β-转化生长因子的负载量为10μg/mg；
(2)聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球的制备及对消炎药物的负载
①将6mmolN-异丙基丙烯酰胺和0.06mmol的丙烯酸溶解于100mL离子水中，然后分别加入0.3mmolN-N＇亚甲基双丙烯酰胺、0.15mmol十二烷基磺酸钠，在磁力搅拌和氮气保护条件下升温至70℃，再加入0.2mmol过硫酸铵，搅拌反应7h后，冷却后用去离子水透析7d，冷冻干燥48h，得到聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球，粒径大小为130nm；
②将150mg步骤(2)①中制得的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球分散到10mL去离子水中制成悬浮液，并置于透析袋中；然后25℃下将透析袋浸泡在100mL浓度为1.5mg/mL的双氯芬酸水溶液中进行药物负载，磁力搅拌24h后，将透析袋中的溶液冷冻干燥，得到负载双氯芬酸的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球，双氯芬酸的负载量为270μg/mg；
图1是聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球的SEM图，从图中可看出，纳米微球呈圆球状，表面光滑，粒径约50～500nm。图2是聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球的SEM图，纳米微球呈圆球状，表面光滑，粒径约50～500nm。图3是聚(N-异丙基丙烯酰胺)和(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)两种纳米微球的粒径的温敏性变化曲线图，可看出两种纳米微球的粒径都随着温度的升高而逐渐减小，呈现温敏性，其中聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球的低临界溶解温度(LCST)为32℃，聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球的LCST为39℃。聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球对β-转化生长因子的负载量为10μg/mg，由于β-转化生长因子是大分子，主要吸附在微球表面；聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球对双氯芬酸的负载量为270μg/mg，由于双氯芬酸是小分子药物，主要被包裹在微球内部。图4是不同温度下聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球对β-转化生长因子的释放动力学曲线图，可看出在45℃下(高于该微球的LCST＝39℃)，由于微球体积收缩而将表面吸附的β-转化生长因子锁住，导致β-转化生长因子几乎不释放；相反，在25℃下由于微球体积胀大而快速释放β-转化生长因子。图5是不同温度下聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球对双氯芬酸的释放动力学曲线图，可看出在45℃下(高于该微球的LCST＝32℃)，由于微球体积收缩而将包裹在微球内部的双氯芬酸快速释放；相反，在25℃下由于微球体积胀大而使双氯芬酸的释放速率变慢。
(3)将300mg海藻酸钠溶于10mL去离子水中配制成质量浓度为30mg/mL的海藻酸钠水溶液；搅拌条件下加入75mg步骤(1)制得的负载β-转化生长因子的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球和75mg步骤(2)制得的负载双氯芬酸的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球，混合均匀后分别加入75mg碳酸钙(碳酸钙与海藻酸钠上羧基的摩尔比为1：2)，加入133.5mg葡萄糖酸内酯(葡萄糖酸内酯与海藻酸钠上羧基的摩尔比为1：2)，搅拌15s后注入到模具中进行固化反应1h，得到水凝胶，最后冷冻干燥48h，得到温敏性双重给药纳米复合水凝胶。
图6是温敏性双重给药纳米复合水凝胶SEM图，可看出纳米微球在水凝胶基体的孔洞中虽有少量局部团聚现象，但整体比较均匀。图7是温敏性双重给药纳米复合水凝胶在不同的温度阶段下对双氯芬酸和β-转化生长因子的控制释放曲线图，可看出在前20h，45℃下双氯芬酸快速释放，累计释放百分率达到65％，而此阶段β-转化生长因子几乎不释放；后30h，改变温度为25℃，β-转化生长因子开始快速释放。由此可见，此纳米复合水凝胶的温敏性控制释放药物和生长因子非常适合用于深度创伤修复过程，分别在炎症期和增生期通过控制温度可以实现消炎药物和生长因子的释放，有利于促进伤口的愈合。
实施例2
(1)聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球的制备及对生长因子的负载
①将6mmolN-异丙基丙烯酰胺溶解于100mL离子水中，然后分别加入0.06mmolN-N＇亚甲基双丙烯酰胺、0.06mmol十二烷基磺酸钠，在磁力搅拌和氮气保护条件下升温至60℃，再加入0.06mmol过硫酸铵，搅拌反应4h后，冷却后用去离子水透析7d，冷冻干燥48h，得到聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球，粒径大小为280nm；
②将50mg步骤(1)①中制得的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球分散到5mLpH＝4.0的稀盐酸水溶液中制成悬浮液，另将5mgα-转化生长因子溶解在5mLpH＝5.0的稀盐酸水溶液中；
③将步骤(1)②中制得的纳米微球悬浮液和生长因子稀盐酸水溶液混合搅拌均匀，在42℃下进行生长因子负载12h，离心分离后，真空干燥得到负载α-转化生长因子的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球，α-转化生长因子的负载量为60μg/mg；
(2)聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球的制备及对消炎药物的负载
①将6mmolN-异丙基丙烯酰胺和0.3mmol的丙烯酸溶解于100mL离子水中，然后分别加入0.06mmolN-N＇亚甲基双丙烯酰胺、0.06mmol十二烷基磺酸钠，在磁力搅拌和氮气保护条件下升温至60℃，再加入0.06mmol过硫酸铵，搅拌反应4h后，冷却后用去离子水透析7d，冷冻干燥48h，得到聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球，粒径大小为300nm；
②将100mg步骤(2)①中制得的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球分散到10mL去离子水中制成悬浮液，并置于透析袋中。然后20℃下将透析袋浸泡在100mL浓度为3mg/mL的地塞米松水溶液中进行药物负载，磁力搅拌12h后，将透析袋中的溶液冷冻干燥，得到负载地塞米松的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球，地塞米松的负载量为500μg/mg；
(3)将100mg海藻酸钠溶于10mL去离子水中配制成质量浓度为10mg/mL的海藻酸钠水溶液。搅拌条件下加入12.5mg步骤(1)制得的负载α-转化生长因子的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球和12.5mg步骤(2)制得的负载地塞米松的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球。混合均匀后分别加入50mg碳酸钙(碳酸钙与海藻酸钠上羧基的摩尔比为1：1)，加入89mg葡萄糖酸内酯(葡萄糖酸内酯与海藻酸钠上羧基的摩尔比为1：1)，搅拌15s后注入到模具中进行固化反应12h，得到水凝胶，最后冷冻干燥48h，得到温敏性双重给药纳米复合水凝胶。
该温敏性双重给药纳米复合水凝胶的性能与实施例1制备得到的温敏性双重给药纳米复合水凝胶性能相似，此纳米复合水凝胶的温敏性控制释放药物和生长因子非常适合用于深度创伤修复过程，分别在炎症期和增生期通过控制温度可以实现消炎药物和生长因子的释放，有利于促进伤口的愈合。
实施例3
(1)聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球的制备及对生长因子的负载
①将6mmolN-异丙基丙烯酰胺溶解于100mL离子水中，然后分别加入0.6mmolN-N＇亚甲基双丙烯酰胺、0.3mmol十二烷基磺酸钠，在磁力搅拌和氮气保护条件下升温至80℃，再加入0.3mmol过硫酸铵，搅拌反应24h后，冷却后用去离子水透析7d，冷冻干燥48h，得到聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球，粒径大小为50nm；
②将100mg步骤(1)①中制得的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球分散到5mLpH＝4.0的稀盐酸水溶液中制成悬浮液，另将25mg血小板衍生生长因子溶解在5mLpH＝3.0的稀盐酸水溶液中；
③将步骤(1)②中制得的纳米微球悬浮液和生长因子稀盐酸水溶液混合搅拌均匀，在45℃下进行生长因子负载24h，离心分离后，真空干燥得到负载血小板衍生生长因子的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球，血小板衍生生长因子的负载量为100μg/mg；
(2)聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球的制备及对消炎药物的负载
①将6mmolN-异丙基丙烯酰胺和0.6mmol的丙烯酸溶解于100mL离子水中，然后分别加入0.3mmolN-N＇亚甲基双丙烯酰胺、0.3mmol十二烷基磺酸钠，在磁力搅拌和氮气保护条件下升温至80℃，再加入0.3mmol过硫酸铵，搅拌反应24h后，冷却后用去离子水透析7d，冷冻干燥48h，得到聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球，粒径大小为50nm；
②将200mg步骤(2)①中制得的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球分散到10mL去离子水中制成悬浮液，并置于透析袋中。然后27℃下将透析袋浸泡在100mL浓度为0.5mg/mL的红霉素水溶液中进行药物负载，磁力搅拌48h后，将透析袋中的溶液冷冻干燥，得到负载红霉素的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球，红霉素的负载量为50μg/mg；
(3)将500mg海藻酸钠溶于10mL去离子水中配制成质量浓度为50mg/mL的海藻酸钠水溶液。搅拌条件下加入94mg步骤(1)制得的负载血小板衍生生长因子的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球和94mg步骤(2)制得的负载红霉素的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球。混合均匀后分别加入25mg碳酸钙(碳酸钙与海藻酸钠上羧基的摩尔比为1：5)，加入44.5mg葡萄糖酸内酯(葡萄糖酸内酯与海藻酸钠上羧基的摩尔比为1：5)，搅拌15s后注入到模具中进行固化反应24h，得到水凝胶，最后冷冻干燥48h，得到温敏性双重给药纳米复合水凝胶。
该温敏性双重给药纳米复合水凝胶的性能与实施例1制备得到的温敏性双重给药纳米复合水凝胶性能相似，此纳米复合水凝胶的温敏性控制释放药物和生长因子非常适合用于深度创伤修复过程，分别在炎症期和增生期通过控制温度可以实现消炎药物和生长因子的释放，有利于促进伤口的愈合。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种温敏性双重给药纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于包含如下步骤：
(1)聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球的制备及对生长因子的负载
①将N-异丙基丙烯酰胺、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酸胺、引发剂过硫酸铵、乳化剂十二烷基硫酸钠、水混合均匀后，在氮气保护下进行聚合反应，反应结束后，除去未反应的化合物，干燥，得到聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球；
②将步骤(1)①中制得的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球分散到稀盐酸水溶液中制得纳米微球悬浮液；将生长因子溶解在稀盐酸水溶液中，制得生长因子稀盐酸水溶液；
③将步骤(1)②中制得的纳米微球悬浮液和生长因子稀盐酸水溶液混合均匀，在高于聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球LCST的条件下进行生长因子负载；然后分离产物并干燥，得到负载生长因子的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球；
(2)聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球的制备及对药物的负载
①将N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酸胺、引发剂过硫酸铵、乳化剂十二烷基硫酸钠、水混合均匀后，在氮气保护下进行聚合反应，反应结束后，除去未反应的化合物，干燥，得到聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球；
②将步骤(2)①中制得的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球分散到水中制成悬浮液，置于透析袋中，然后把透析袋置于药物水溶液中，在低于聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球LCST的条件下利用透析法进行药物负载，达到平衡后对产物进行干燥，得到负载药物的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球；
(3)温敏性双重给药纳米复合水凝胶的制备
搅拌条件下在海藻酸钠水溶液中分别加入步骤(1)制得的负载生长因子的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球和步骤(2)制得的负载药物的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球，混合均匀，然后加入碳酸钙和葡萄糖酸内酯，混匀后进行固化反应，产物干燥后得到温敏性双重给药纳米复合水凝胶。
2.根据权利要求1所述的温敏性双重给药纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于：
步骤(1)②中所述的生长因子为β-转化生长因子、α-转化生长因子或血小板衍生生长因子。
3.根据权利要求1所述的温敏性双重给药纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于：
步骤(1)③中所述的负载生长因子的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球的生长因子负载量为10～100μg/mg。
4.根据权利要求1所述的温敏性双重给药纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于：
步骤(2)②中所述的药物为双氯芬酸、地塞米松或红霉素。
5.根据权利要求1所述的温敏性双重给药纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于：
步骤(2)②中所述的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球的药物负载量为50～500μg/mg。
6.根据权利要求1所述的温敏性双重给药纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于：
步骤(3)中所述的负载生长因子的聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米微球与海藻酸纳的质量比为(0.5～1)：4；
步骤(3)中所述的负载药物的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米微球与海藻酸纳的质量比为(0.5～1)：4。
7.根据权利要求1所述的温敏性双重给药纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于：
步骤(3)中所述的海藻酸纳的羧基、碳酸钙、葡萄糖酸内酯的摩尔比为(1～5)：1：1。
8.根据权利要求1所述的温敏性双重给药纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于：
步骤(1)①中所述的N-异丙基丙烯酰胺、交联剂、引发剂、乳化剂的摩尔比为1：(0.01～0.1)：(0.01～0.05)：(0.01～0.05)；
步骤(1)①中所述的聚合反应的温度优选为60～80℃，反应时间为4～24h；
步骤(2)①中所述的N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸、交联剂、引发剂、乳化剂的摩尔比为1：(0.01～0.1)：(0.01～0.1)：(0.01～0.05)：(0.01～0.05)；
步骤(2)①中所述的聚合反应的反应温度为60～80℃，反应时间为4～24h。
9.一种温敏性双重给药纳米复合水凝胶，其特征在于：通过权利要求1～8任一项所述的方法制备得到。
10.权利要求9所述的温敏性双重给药纳米复合水凝胶在生物医用材料领域中的应用。
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| EP3479820A4 (en) * | 2016-06-29 | 2020-03-18 | Anhui Microdelivery Smart Microcapsule Sci & Tech Co. Ltd. | HEAT-SENSITIVE NANO CAPSULE AND PRODUCTION METHOD THEREFOR |
| CN111632191A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-09-08 | 西安理工大学 | 一种释药磷酸钙基骨水泥的制备方法 |
| CN111671965A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-18 | 海南大学 | 一种具有多重温度响应性的复合载药系统及其制备方法与应用 |
| CN112043872A (zh) * | 2020-10-09 | 2020-12-08 | 上海交通大学医学院附属第九人民医院 | 一种用于成骨的药物释放体系及其制备方法和用途 |
| CN115369072A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-11-22 | 中山大学·深圳 | 一种用于实现多细胞球形成和传代的水凝胶纤维及制备方法 |
| CN115895124A (zh) * | 2023-01-03 | 2023-04-04 | 中化泉州能源科技有限责任公司 | 一种抗菌防污的发泡聚丙烯材料及其制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109394734A (zh) * | 2018-09-11 | 2019-03-01 | 杭州美善明康生物科技有限责任公司 | 除疤痕的固体皮肤胶贴的制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009073541A2 (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-11 | Cornell University | Thermoresponsive arginine-based hydrogels as biologic carriers |
| CN102311945A (zh) * | 2010-07-07 | 2012-01-11 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种温度-pH双敏凝胶微球及制备方法和应用 |
| CN102757571A (zh) * | 2012-07-04 | 2012-10-31 | 陕西师范大学 | 核-壳型温敏性无机有机杂化网络结构复合微凝胶的制备方法 |
| CN103087334A (zh) * | 2013-01-18 | 2013-05-08 | 西北师范大学 | 海藻酸钠-沙蒿胶复合水凝胶的制备方法 |
| CN103464203A (zh) * | 2013-08-26 | 2013-12-25 | 陕西师范大学 | 温敏性微凝胶非对称性负载纳米银催化剂的制备方法 |
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2015
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009073541A2 (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-11 | Cornell University | Thermoresponsive arginine-based hydrogels as biologic carriers |
| CN102311945A (zh) * | 2010-07-07 | 2012-01-11 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种温度-pH双敏凝胶微球及制备方法和应用 |
| CN102757571A (zh) * | 2012-07-04 | 2012-10-31 | 陕西师范大学 | 核-壳型温敏性无机有机杂化网络结构复合微凝胶的制备方法 |
| CN103087334A (zh) * | 2013-01-18 | 2013-05-08 | 西北师范大学 | 海藻酸钠-沙蒿胶复合水凝胶的制备方法 |
| CN103464203A (zh) * | 2013-08-26 | 2013-12-25 | 陕西师范大学 | 温敏性微凝胶非对称性负载纳米银催化剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 钱勇，等: "温度及pH敏感的水凝胶微球合成及其药物缓释研究", 《化工时刊》 * |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105754048A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-07-13 | 太原理工大学 | 一种高强度温敏磁性吸水树脂的制备方法 |
| CN105778125A (zh) * | 2016-03-25 | 2016-07-20 | 重庆禾维科技有限公司 | 可温敏变色水凝胶及其制作方法 |
| EP3479820A4 (en) * | 2016-06-29 | 2020-03-18 | Anhui Microdelivery Smart Microcapsule Sci & Tech Co. Ltd. | HEAT-SENSITIVE NANO CAPSULE AND PRODUCTION METHOD THEREFOR |
| CN106750381A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-31 | 东华大学 | 一种基于互穿网络结构的载四氧化三铁纳米水凝胶的制备方法 |
| CN106750381B (zh) * | 2016-12-06 | 2019-02-01 | 东华大学 | 一种基于互穿网络结构的载四氧化三铁纳米水凝胶的制备方法 |
| CN109081892B (zh) * | 2018-07-20 | 2020-12-01 | 郑州大学 | 一种鼻涕模拟物材料及其制备方法 |
| CN109081892A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-12-25 | 郑州大学 | 一种鼻涕模拟物材料及其制备方法 |
| CN109908359A (zh) * | 2019-04-21 | 2019-06-21 | 西北工业大学 | 一种多药物分阶段连续控释给药系统及其制备方法 |
| CN109908359B (zh) * | 2019-04-21 | 2022-04-29 | 西北工业大学 | 一种多药物分阶段连续控释给药系统及其制备方法 |
| CN110292657A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-10-01 | 郑州大学第一附属医院 | 一种用于组织修复的生物胶囊及其构建方法 |
| CN111632191A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-09-08 | 西安理工大学 | 一种释药磷酸钙基骨水泥的制备方法 |
| CN111671965A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-18 | 海南大学 | 一种具有多重温度响应性的复合载药系统及其制备方法与应用 |
| CN112043872A (zh) * | 2020-10-09 | 2020-12-08 | 上海交通大学医学院附属第九人民医院 | 一种用于成骨的药物释放体系及其制备方法和用途 |
| CN115369072A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-11-22 | 中山大学·深圳 | 一种用于实现多细胞球形成和传代的水凝胶纤维及制备方法 |
| CN115895124A (zh) * | 2023-01-03 | 2023-04-04 | 中化泉州能源科技有限责任公司 | 一种抗菌防污的发泡聚丙烯材料及其制备方法 |
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