CN108272760A - 一种用于药物缓释且具有温度和pH响应的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于药物缓释且具有温度和pH响应的β‑环糊精接枝壳聚糖复合材料的制备方法。包括以下步骤：配制β‑环糊精溶液、配制壳聚糖溶液、制备β‑环糊精接枝壳聚糖复合材料、将制备的β‑环糊精接枝壳聚糖复合材料进行载药。本发明的有益效果是：β‑环糊精和壳聚糖的生物相容性好，复合材料制备过程简单易行，作为药物载体用于药物缓释具有明显的温度和pH敏感性，可以调控药物的释放，使药效在体内维持较长的时间。

Description

一种用于药物缓释且具有温度和pH响应的β-环糊精接枝壳聚 糖复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于药物缓释且具有温度和pH响应的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料的制备方法，属于材料合成和生物医药领域。
技术背景
药物缓释的主要目的是将药物和载体结合并使药物在载体中缓慢释放出来。这可使血药浓度在较长时间范围内维持稳定，来达到治疗疾病的目的。药物缓释系统由药物和载体构成，通过改变药物载体的结构和性能，可调整药物的理化性质，从而可以调节药物的释放速度和释放时间，真正实现对药物的控制释放达到缓释的效果。癌症是当前世界上最难攻克的疾病之一，使人们的生命安全受到了严重威胁，然而治疗癌症的药物成本一般都非常昂贵，所以开发新的药物缓释材料以增加抗癌药物的生物利用度和提高药物的治疗效果已成为当今科研人员亟待解决的问题。
壳聚糖是由自然界广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用得到的，由于其良好的生物相容性、降解性和抗菌性等优良性能被广泛应用于化工、化妆品、食品和医药等诸多领域。β-环糊精可依据范德华力、疏水性、主客体分子间的匹配作用等与许多有机和无机分子形成包合物及分子组装体系，成为化学和化工研究者感兴趣的研究对象。将天然环糊精与一些不具备生物相容性的药物分子制备成包合物，不但可增加药物的生物相容性，还起到了缓释的作用。由于环糊精在水中的溶解度小和包结能力强，改变环糊精的理化特性已成为化学修饰环糊精的重要目的之一，故本发明用壳聚糖对β-环糊精进行修饰，制备了可用于药物缓释且具有温度和pH响应的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种用于药物缓释且具有温度和pH响应的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料的制备方法。
本发明所述一种用于药物缓释且具有温度和pH响应的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料的制备方法，包括以下步骤：
a、配制β-环糊精溶液：将β-环糊精分散在氢氧化钠溶液中搅拌，待溶液变得澄清透明时即得β-环糊精溶液；
b、配制壳聚糖溶液：将壳聚糖分散在盐酸溶液中搅拌，待溶液变得澄清透明时即得壳聚糖溶液；
c、制备β-环糊精接枝壳聚糖复合材料：将一定量的环氧氯丙烷加入到步骤a制得的β-环糊精中并且在80℃时于氮气保护下反应一定时间，随后加入一定量步骤b制得的壳聚糖溶液在50℃时于氮气保护下反应一定时间，离心洗涤后冷冻干燥，即得β-环糊精接枝壳聚糖复合材料；
d、将制备的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料进行载药：称取一定量的依托泊苷配制成溶液，并加入步骤c制得的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料，搅拌24h，离心洗涤后冷冻干燥，即得载药的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料；
e、将载药的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料在不同温度下进行体外释放：取15～30mg复合材料，置于透析袋中，并将透析袋悬浮于30～50mL的pH为7.4的磷酸盐缓冲溶液中恒温在25℃，33℃，37℃和42℃下磁力搅拌进行药物体外释放，释放10h，每隔30min从溶液中取出3mL溶液，测定释放出的依托泊苷的量，同时补充3mL新鲜的磷酸盐缓冲溶液。依托泊苷的浓度使用紫外分光光度计在285nm处测定，根据测定的依托泊苷的量计算出不同时间的释药累积百分数；
f、将载药的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料在不同pH下进行体外释放：配制pH分别为4.8，5.8，6.5和7.4的磷酸盐缓冲溶液，取15～30mg复合材料，置于透析袋中，并将透析袋悬浮于30～50mL的磷酸盐缓冲溶液中恒温磁力搅拌进行药物体外释放，释放10h，每隔30min从溶液中取出3mL溶液，测定释放出的依托泊苷的量，同时补充3mL新鲜的磷酸盐缓冲溶液。依托泊苷的浓度使用紫外分光光度计在285nm处测定，根据测定的依托泊苷的量计算出不同时间的释药累积百分数。
进一步地，所述步骤a中氢氧化钠的摩尔浓度为0.1～1mol/L。
进一步地，所述步骤b中盐酸溶液的摩尔浓度为0.1～1mol/L。
进一步地，所述步骤c中环氧氯丙烷的用量为0～30mL，β-环糊精的浓度为1～20mg/mL，在80℃时于氮气保护下反应的时间为5～10h，壳聚糖的浓度为1～20mg/mL，在50℃时于氮气保护下反应的时间为5～10h。
进一步地，所述步骤d中依托泊苷的用量为0～10mg，β-环糊精接枝壳聚糖复合材料负载的药物依托泊苷也可以为甲氨蝶呤、水杨酸、紫杉醇、阿霉素、阿司匹林和布洛芬。
进一步地，所述步骤e中磷酸盐缓冲溶液由磷酸二氢钠和氢氧化钠配制而成，浓度为0～0.2mol/L，pH为7.4。
进一步地，步骤f中磷酸盐缓冲溶液由磷酸二氢钠和氢氧化钠配制而成，浓度为0～0.2mol/L，恒温磁力搅拌的温度为36.5℃～37.5℃。
本发明的有益效果是：β-环糊精和壳聚糖的生物相容性好，复合材料制备过程简单易行，作为药物载体用于药物缓释具有明显的温度和pH敏感性，延缓了药物的释放，使药效在体内维持较长的时间。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1为实施例一中制备的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料的扫描电子显微镜图；
图2为实施例一中不同温度条件下载药β-环糊精接枝壳聚糖复合材料的缓释性能图；
图3为实施例一中不同pH值条件下载药β-环糊精接枝壳聚糖复合材料的缓释性能图。
具体实施方式
现在结合具体实施例对本发明做进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
实施例一：
一种用于药物缓释且具有温度和pH响应的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将2gβ-环糊精分散于100mL 1mol/L的氢氧化钠溶液中，磁力搅拌待溶液变得澄清透明时即得β-环糊精溶液。
(2)将1g壳聚糖分散于50mL 0.1mol/L的盐酸溶液中，磁力搅拌待溶液变得澄清透明时即得壳聚糖溶液。
(3)将5mL的环氧氯丙烷加入到步骤a制得的β-环糊精中并且在80℃时于氮气保护下反应6h，随后加入50mL步骤b制得的壳聚糖溶液在50℃时于氮气保护下反应8h，离心洗涤后冷冻干燥，即得β-环糊精接枝壳聚糖复合材料，其扫描电镜图如图1所示。
(4)称取5mg于100mL去离子水中配制成依托泊苷溶液，并加入步骤c制得的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料，搅拌24h，离心洗涤后冷冻干燥，即得载药β-环糊精接枝壳聚糖复合材料。
(5)取30mg载药β-环糊精接枝壳聚糖复合材料，置于透析袋中，并将透析袋悬浮于50mL的pH为7.4的磷酸盐缓冲溶液中恒温在25℃，33℃，37℃和42℃下磁力搅拌进行药物体外释放，释放10h，每隔30min从溶液中取出3mL溶液，测定释放出的依托泊苷的量，同时补充3mL新鲜的磷酸盐缓冲溶液。依托泊苷的浓度使用紫外分光光度计在285nm处测定，根据测定的依托泊苷的量计算出不同时间的释药累积百分数，如图2所示。
(6)配制pH分别为4.8，5.8，6.5和7.4的磷酸盐缓冲溶液，取30mg载药β-环糊精接枝壳聚糖复合材料，置于透析袋中，并将透析袋悬浮于50mL的磷酸盐缓冲溶液中恒温37℃磁力搅拌进行药物体外释放，释放10h，每隔30min从溶液中取出3mL溶液，测定释放出的依托泊苷的量，同时补充3mL新鲜的磷酸盐缓冲溶液。依托泊苷的浓度使用紫外分光光度计在285nm处测定，根据测定的依托泊苷的量计算出不同时间的释药累积百分数，如图3所示。

Claims (6)

1.一种用于药物缓释且具有温度和pH响应的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料的制备方法，其特征在于：步骤如下：
a、配制β-环糊精溶液：将β-环糊精分散在氢氧化钠溶液中搅拌，待溶液变得澄清透明时即得β-环糊精溶液；
b、配制壳聚糖溶液：将壳聚糖分散在盐酸溶液中搅拌，待溶液变得澄清透明时即得壳聚糖溶液；
c、制备β-环糊精接枝壳聚糖复合材料：将一定量的环氧氯丙烷加入到步骤a制得的β-环糊精溶液中并且在80℃时于氮气保护下反应一定时间，随后加入一定量步骤b制得的壳聚糖溶液在50℃时于氮气保护下反应一定时间，离心洗涤后冷冻干燥，即得β-环糊精接枝壳聚糖复合材料；
d、将制备的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料进行载药：称取一定量的依托泊苷配制成溶液，并加入步骤c制得的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料，搅拌24h，离心洗涤后冷冻干燥，即得载药β-环糊精接枝壳聚糖复合材料。
2.根据权利要求1所述一种用于药物缓释且具有温度和pH响应的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料的制备方法，其特征是：所述步骤a中氢氧化钠的摩尔浓度为0.1～1mol/L。
3.根据权利要求1所述一种用于药物缓释且具有温度和pH响应的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料的制备方法，其特征是：所述步骤b中盐酸溶液的摩尔浓度为0.1～1mol/L。
4.根据权利要求1所述一种用于药物缓释且具有温度和pH响应的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料的制备方法，其特征是：所述步骤c中环氧氯丙烷的用量为0～30mL，β-环糊精的浓度为1～20mg/mL，在80℃时于氮气保护下反应5～10h，壳聚糖的浓度为1～20mg/mL，在50℃时于氮气保护下反应5～10h。
5.根据权利要求1所述一种用于药物缓释且具有温度和pH响应的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料的制备方法，其特征是：所述步骤d中依托泊苷的用量为0～10mg，β-环糊精接枝壳聚糖复合材料负载的药物依托泊苷也可以为甲氨蝶呤、水杨酸、紫杉醇、阿霉素、阿司匹林和布洛芬。
6.根据权利要求1所述一种用于药物缓释且具有温度和pH响应的β-环糊精接枝壳聚糖复合材料的制备方法，其特征是：载药β-环糊精接枝壳聚糖复合材料可用于pH 7.4时，温度分别为25℃，33℃，37℃和42℃的条件下释药；温度37℃时，pH分别为4.8，5.8，6.5和7.4的条件下释药。
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