CN108354897A - 一种可用于药物缓释的二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶的制备 - Google Patents
一种可用于药物缓释的二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶的制备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种可用于药物缓释的二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺‑丙烯酸)载药复合凝胶的制备。包括以下步骤：制备二氧化硅纳米粒子,制备二氧化硅/聚吡咯纳米粒子，制备二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺‑丙烯酸)载药复合凝胶。本发明的有益效果是：二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺‑丙烯酸)载药复合凝胶具有温度敏感性、pH敏感性以及光转热性能，可通过温度、pH及光的刺激使药物缓慢释放。
Description
技术领域
本发明涉及一种可用于药物缓释的二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶的制备，属于材料合成和生物医药领域。
技术背景
药物缓释技术出现于80年代，药物可控释放的形式可以产生适度的反应，较小的毒副作用和较长的疗效。这种给药方式可以使药物浓度平稳，避免峰谷现象，降低毒副作用；并在不降低药效情况下减少给药次数，从而增加了药物治疗的安全性、高效性和可靠性。因此，使一种药物高效的、可预计的释放，并持续较长时间的疗效在临床上是很有意义的。
二氧化硅在药物缓释中可以有效改善凝胶的孔洞分布，并且二氧化硅具有很好的生物相容性和低的细胞毒性。聚吡咯具有较好的光转热能力，可以将光能转化成热能。而丙烯酸含有大量的羧基，可以与丙烯酰胺的氨基形成氢键，使凝胶结构稳定并具有良好的温敏性和pH敏感性。因此合成二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶，可以利用凝胶的pH敏感性以及温敏性，在近红外光照射下聚吡咯将光能转化成热能，从而达到控制药物释放的目的。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种可用于药物缓释的二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶的制备，利用该载药复合凝胶的温度敏感性、pH敏感性以及光转热性能，通过温度、pH及光的刺激使药物缓慢释放。
本发明所述一种可用于药物缓释的二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶的制备，包括以下步骤：
a、制备二氧化硅纳米粒子：将17mL无水乙醇和23mL去离子水混合，再加入适量正硅酸乙酯、十六烷基三甲基溴化铵，混合均匀后加入氨水；室温25℃下搅拌，反应3小时后，离心分离收集产品，在空气中200℃下煅烧6小时，再600℃煅烧6小时后即得二氧化硅纳米粒子；
b、制备二氧化硅/聚吡咯纳米粒子：将步骤a制备的二氧化硅纳米粒子加入到吡咯单体中，超声振荡使混合均匀，随后加入80μL过硫酸铵、适量的过氧化氢，反应一段时间后，离心分离并洗涤产品，在60℃下恒温干燥后即得二氧化硅/聚吡咯纳米粒子；
c、制备二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶：将步骤b制备的二氧化硅/聚吡咯纳米粒子加入到10mL丙烯酰胺溶液中，随后加入适量丙烯酸、3mL 2mol/L的氢氧化钠溶液、0.0012g N-N’-亚甲基双丙烯酰胺和适量的五氟尿嘧啶，超声使混合均匀；通入氮气10分钟后加入10μL四甲基乙二胺和0.0586g过硫酸铵，置于恒温水浴中反应形成载药复合凝胶；洗涤除去未反应的单体后，冷冻干燥后即得二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶；
d、称取100mg载药复合材料，置于透析袋中，并将透析袋放于50mL磷酸盐缓冲溶液中，进行磁力搅拌，在初始温度为37℃条件下进行近红外光照射控制药物释放；磷酸盐缓冲溶液的pH为7.4，释放12小时；每隔1小时取出3mL溶液，测定释放出的五氟尿嘧啶的量，同时补充3mL新鲜的磷酸盐缓冲溶液；五氟尿嘧啶的浓度使用紫外分光光度计在265nm处测定，根据测定的五氟尿嘧啶的量计算出不同时间的释药累积百分数；
e、分别称取100mg载药复合材料，置于透析袋中，并将透析袋分别放于50mL pH不同的磷酸盐缓冲溶液中；在温度为42℃条件下磁力搅拌，进行药物体外释放；磷酸盐缓冲溶液的pH为1.2、5.8、7.4，释放12小时；每隔1小时取出3mL溶液，测定释放出的五氟尿嘧啶的量，同时补充3mL新鲜的磷酸盐缓冲溶液；五氟尿嘧啶的浓度使用紫外分光光度计在265nm处测定，根据测定的五氟尿嘧啶的量计算出不同时间的释药累积百分数。
进一步地，步骤a中正硅酸乙酯用量为0～0.5mL，十六烷基三甲基溴化铵用量为0～0.1g，氨水用量为0～0.5mL。
进一步地，步骤b中过硫酸铵浓度为0～0.01g/mL，过氧化氢用量为0～20mL，反应时间为6～12小时。
进一步地，步骤c中丙烯酰胺浓度为0～3mol/L，丙烯酸用量为0～0.5mL，五氟尿嘧啶用量为0～20mg，恒温水浴锅温度为30～60℃，反应时间为6～12小时；二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶负载的药物五氟尿嘧啶也可以为水杨酸、紫杉醇、喜树碱、阿霉素、阿司匹林或布洛芬。
本发明的有益效果是：二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶具有温度敏感性、pH敏感性以及光转热性能，可通过温度、pH及光的刺激使药物缓慢释放。
附图说明
下面结合附图对本实验进一步说明。
图1为实施例二中近红外光照射和对比例一中未用近红外光照射复合材料的体外药物缓释性能图。
图2为实施例三中复合材料在42℃不同pH值时的体外药物缓释性能图。
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：
制备二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶包括以下几个步骤：
(1)将17mL无水乙醇和23mL去离子水混合，再加入0.5mL正硅酸乙酯、0.08g十六烷基三甲基溴化铵，混合均匀后加入0.5mL氨水。室温25℃下700r/min搅拌，反应3小时后，离心分离收集产品，在空气中200℃下煅烧6小时，再600℃煅烧6小时后即得二氧化硅纳米粒子。
(2)将步骤(1)制备的二氧化硅纳米粒子加入到吡咯单体中，超声振荡使混合均匀；随后加入80μL 0.01g/mL的过硫酸铵、20mL过氧化氢，反应12小时后，离心分离并洗涤产品，在60℃下恒温干燥后即得二氧化硅/聚吡咯纳米粒子。
(3)将步骤(2)制备的二氧化硅/聚吡咯纳米粒子加入到10mL 3mol/L的丙烯酰胺溶液中，随后加入0.5mL丙烯酸、3mL 2mol/L的氢氧化钠溶液、0.0012g N-N’-亚甲基双丙烯酰胺和0.02g五氟尿嘧啶，超声使混合均匀；通入氮气10分钟后加入10μL四甲基乙二胺和0.0586g过硫酸铵，置于50℃恒温水浴中反应6小时形成载药复合凝胶；洗涤除去未反应的单体后，冷冻干燥后即得二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶。
实施例二：
近红外光照射条件下体外药物释放行为包括以下几个步骤：
二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶的制备过程与实施例一相同。
(1)称取100mg载药复合材料，置于透析袋中，并将透析袋放于50mL磷酸盐缓冲溶液中，进行磁力搅拌，在初始温度为37℃条件下进行近红外光照射控制药物释放；磷酸盐缓冲溶液的pH为7.4，释放12小时。
(2)每隔1小时取出3mL溶液，测定释放出的五氟尿嘧啶的量，同时补充3mL新鲜的磷酸盐缓冲溶液；五氟尿嘧啶的浓度使用紫外分光光度计在265nm处测定，根据测定的五氟尿嘧啶的量计算出不同时间的释药累积百分数，如图1所示。
实施例三：
不同pH值条件下体外药物释放行为包括以下几个步骤：
二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶的制备过程与实施例一相同。
(1)分别称取100mg载药复合材料，置于透析袋中，并将透析袋分别放于50mL pH不同的磷酸盐缓冲溶液中；在温度为42℃条件下磁力搅拌，进行药物体外释放；磷酸盐缓冲溶液的pH为1.2、5.8、7.4，释放12小时。
(2)每隔1小时取出3mL溶液，测定释放出的五氟尿嘧啶的量，同时补充3mL新鲜的磷酸盐缓冲溶液；五氟尿嘧啶的浓度使用紫外分光光度计在265nm处测定，根据测定的五氟尿嘧啶的量计算出不同时间的释药累积百分数，如图2所示。从图中可以看出，药物在pH7.4时缓释效果最好。
对比例一：
未用近红外光照射条件下体外药物释放行为包括以下几个步骤：
二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)复合凝胶的制备过程与实施例一相同。
(1)称取100mg复合材料置于透析袋中，并将透析袋放入50mL pH值为7.4的磷酸盐缓冲溶液中恒温37℃磁力搅拌。未用近红外光照射复合材料，释放12小时。
(2)每隔1小时取出3mL溶液，测定释放出的五氟尿嘧啶的量，同时补充3mL新鲜的磷酸盐缓冲溶液；五氟尿嘧啶的浓度使用紫外分光光度计在265nm处测定，根据测定的五氟尿嘧啶的量计算出不同时间的释药累积百分数，如图1所示。从图中可以看出，近红外光照射时复合材料的药物累积释放量明显高于未照射时复合材料的药物累积释放量。这说明了近红外光照射可以很好的控制药物的释放。
Claims (6)
1.一种可用于药物缓释的二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶的制备，其特征在于：步骤如下：
a、制备二氧化硅纳米粒子：将17mL无水乙醇和23mL去离子水混合，再加入适量正硅酸乙酯、十六烷基三甲基溴化铵，混合均匀后加入氨水；室温25℃下搅拌，反应3小时后，离心分离收集产品，在空气中200℃下煅烧6小时，再600℃煅烧6小时后即得二氧化硅纳米粒子；
b、制备二氧化硅/聚吡咯纳米粒子：将步骤a制备的二氧化硅纳米粒子加入到吡咯单体中，超声振荡使混合均匀；随后加入80μL过硫酸铵、适量的过氧化氢，反应一段时间后，离心分离并洗涤产品，在60℃下恒温干燥后即得二氧化硅/聚吡咯纳米粒子；
c、制备二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶：将步骤b制备的二氧化硅/聚吡咯纳米粒子加入到10mL丙烯酰胺溶液中，随后加入适量丙烯酸、3mL 2mol/L的氢氧化钠溶液、0.0012g N-N’-亚甲基双丙烯酰胺和适量的五氟尿嘧啶，超声使混合均匀；通入氮气10分钟后加入10μL四甲基乙二胺和0.0586g过硫酸铵，置于恒温水浴中反应形成载药复合凝胶；洗涤除去未反应的单体后，冷冻干燥后即得二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶。
2.根据权利要求1所述一种可用于药物缓释的二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶的制备，其特征是：所述步骤a中正硅酸乙酯用量为0～0.5mL，十六烷基三甲基溴化铵用量为0～0.1g，氨水用量为0～0.5mL。
3.根据权利要求1所述一种可用于药物缓释的二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶的制备，其特征是：所述步骤b中过硫酸铵浓度为0～0.01g/mL，过氧化氢用量为10～20mL，反应时间为6～12小时。
4.根据权利要求1所述一种可用于药物缓释的二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶的制备，其特征是：所述步骤c中丙烯酰胺浓度为0～3mol/L，丙烯酸用量为0～0.5mL，五氟尿嘧啶用量为0～20mg，恒温水浴锅温度为30～60℃，反应时间为6～12小时；二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶负载的药物五氟尿嘧啶也可以为水杨酸、紫杉醇、喜树碱、阿霉素、阿司匹林或布洛芬。
5.根据权利要求1所述一种可用于药物缓释的二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶的制备，其特征是：制备的二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶可应用于近红外光刺激条件下的释药。
6.根据权利要求1所述一种可用于药物缓释的二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶的制备，其特征是：制备的二氧化硅/聚吡咯/聚(丙烯酰胺-丙烯酸)载药复合凝胶可应用于磷酸盐缓冲溶液的pH分别为1.2，5.8和7.4条件下的释药。
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