CN110157033A - 可用于药物释放的具有强生物适应性石墨烯水凝胶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可用于药物释放的具有强生物适应性石墨烯水凝胶的制备方法，由氧化石墨烯、壳聚糖衍生物、海藻酸钠、羟甲香豆素、羟乙基纤维素、N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺制成，混合液超声处理，水洗、静置脱泡，于‑20℃冻干10小时，室温解冻，重复冷冻解冻过程三次，得水凝胶。本发明的石墨烯水凝胶制备步骤简单，条件温和，具有好的生物相容性、机械性能以及药物控释能力，可用于药物释放领域。

Description

可用于药物释放的具有强生物适应性石墨烯水凝胶的制备 方法
技术领域
本发明属于水凝胶领域，具体涉及一种可用于药物释放的具有强生物适应性石墨烯水凝胶的制备方法。
背景技术
水凝胶是一种新型的功能高分子材料，具有三维网络结构，水溶性或亲水性的聚合物可通过化学方法或物理方法交联形成水凝胶。氧化石墨烯是一种两亲性物质，其亲水亲油性依氧化程度而定。同时它独特的二维结构和超小尺寸（可低至5nm）使其在生物应用上展现了非凡的潜力，如修饰DNA或者控释药等。
运用物理交联的方法可以在温和的条件下制备水凝胶，但物理交联水凝胶稳定性低、机械性能较差。化学交联法制备的水凝胶可以解决上述问题，但大多需要加入一些对细胞和组织有毒/害的引发剂或催化剂。
如果在改性氧化石墨烯上修饰生物相容性分子、靶向分子、响应性分子或聚合物，得到的改性氧化石墨烯在控释药方面有更广泛的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可用于药物释放的具有强生物适应性石墨烯水凝胶的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：可用于药物释放的具有强生物适应性石墨烯水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
1）将氧化石墨烯分散在去离子水中，常温下超声震荡5-8小时，得浓度5-10wt%的氧化石墨烯分散液；
2）将壳聚糖衍生物、海藻酸钠加入去离子水中，加热溶解2小时得混合液A；
3）将羟甲香豆素加入碱性溶液中溶解得浓度为2-5wt%的羟甲香豆素溶液；
4）将氧化石墨烯分散液和混合液A混匀，然后加入羟乙基纤维素、羟甲香豆素溶液、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌使各组分均匀分散得混合液B；
5）混合液B超声处理50-100分钟，水洗三次，静置脱泡，于-20℃冻干10小时，室温解冻，重复冷冻解冻过程三次，得水凝胶。
具体地，所述壳聚糖衍生物的加入量为氧化石墨烯质量的5-8%，海藻酸钠加入量为氧化石墨烯质量的2-4%。
具体地，所述壳聚糖衍生物为季铵盐壳聚糖。
具体地，所述羟甲香豆素的加入量为氧化石墨烯质量的3-5%。
具体地，所述步骤3）中碱性溶液为氢氧化钠溶液，浓度为2-4mol/L。
具体地，所述羟乙基纤维素加入量为氧化石墨烯质量的0.5-2%。
具体地，所述N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的加入量为氧化石墨烯质量的1-2%。
本发明具有以下有益效果：本发明的石墨烯水凝胶制备步骤简单，条件温和，具有好的生物相容性、机械性能以及药物控释能力，可用于药物释放领域。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
实施例1
可用于药物释放的具有强生物适应性石墨烯水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
1）将氧化石墨烯分散在去离子水中，常温下超声震荡7小时，得浓度8wt%的氧化石墨烯分散液；
2）将占氧化石墨烯质量7%的季铵盐壳聚糖、占氧化石墨烯质量3%的海藻酸钠加入去离子水中，加热溶解2小时得混合液A；
3）将占氧化石墨烯质量5%的羟甲香豆素加入4mol/L的氢氧化钠溶液中溶解得浓度为5wt%的羟甲香豆素溶液；
4）将氧化石墨烯分散液和混合液A混匀，然后加入羟乙基纤维素、羟甲香豆素溶液、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，羟乙基纤维素加入量为氧化石墨烯质量的1%，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的加入量为氧化石墨烯质量的1.5%，搅拌使各组分均匀分散得混合液B；
5）混合液B超声处理80分钟，水洗三次，静置脱泡，于-20℃冻干10小时，室温解冻，重复冷冻解冻过程三次，得水凝胶。
实施例2
可用于药物释放的具有强生物适应性石墨烯水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
1）将氧化石墨烯分散在去离子水中，常温下超声震荡5小时，得浓度7wt%的氧化石墨烯分散液；
2）将占氧化石墨烯质量5%的季铵盐壳聚糖、占氧化石墨烯质量4%的海藻酸钠加入去离子水中，加热溶解2小时得混合液A；
3）将占氧化石墨烯质量3%的羟甲香豆素加入4mol/L的氢氧化钠溶液中溶解得浓度为2wt%的羟甲香豆素溶液；
4）将氧化石墨烯分散液和混合液A混匀，然后加入羟乙基纤维素、羟甲香豆素溶液、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，羟乙基纤维素加入量为氧化石墨烯质量的1.5%，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的加入量为氧化石墨烯质量的1%，搅拌使各组分均匀分散得混合液B；
5）混合液B超声处理70分钟，水洗三次，静置脱泡，于-20℃冻干10小时，室温解冻，重复冷冻解冻过程三次，得水凝胶。
实施例3
可用于药物释放的具有强生物适应性石墨烯水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
1）将氧化石墨烯分散在去离子水中，常温下超声震荡6小时，得浓度10wt%的氧化石墨烯分散液；
2）将占氧化石墨烯质量6%的季铵盐壳聚糖、占氧化石墨烯质量2%的海藻酸钠加入去离子水中，加热溶解2小时得混合液A；
3）将占氧化石墨烯质量4%的羟甲香豆素加入3mol/L的氢氧化钠溶液中溶解得浓度为3wt%的羟甲香豆素溶液；
4）将氧化石墨烯分散液和混合液A混匀，然后加入羟乙基纤维素、羟甲香豆素溶液、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，羟乙基纤维素加入量为氧化石墨烯质量的2%，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的加入量为氧化石墨烯质量的2%，搅拌使各组分均匀分散得混合液B；
5）混合液B超声处理50分钟，水洗三次，静置脱泡，于-20℃冻干10小时，室温解冻，重复冷冻解冻过程三次，得水凝胶。
实施例4
可用于药物释放的具有强生物适应性石墨烯水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
1）将氧化石墨烯分散在去离子水中，常温下超声震荡8小时，得浓度5wt%的氧化石墨烯分散液；
2）将占氧化石墨烯质量8%的季铵盐壳聚糖、占氧化石墨烯质量3%的海藻酸钠加入去离子水中，加热溶解2小时得混合液A；
3）将占氧化石墨烯质量5%的羟甲香豆素加入2mol/L的氢氧化钠溶液中溶解得浓度为4wt%的羟甲香豆素溶液；
4）将氧化石墨烯分散液和混合液A混匀，然后加入羟乙基纤维素、羟甲香豆素溶液、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，羟乙基纤维素加入量为氧化石墨烯质量的0.5%，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的加入量为氧化石墨烯质量的2%，搅拌使各组分均匀分散得混合液B；
5）混合液B超声处理100分钟，水洗三次，静置脱泡，于-20℃冻干10小时，室温解冻，重复冷冻解冻过程三次，得水凝胶。

Claims (7)

1.可用于药物释放的具有强生物适应性石墨烯水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将氧化石墨烯分散在去离子水中，常温下超声震荡5-8小时，得浓度5-10wt％的氧化石墨烯分散液；
2)将壳聚糖衍生物、海藻酸钠加入去离子水中，加热溶解2小时得混合液A；
3)将羟甲香豆素加入碱性溶液中溶解得浓度为2-5wt％的羟甲香豆素溶液；
4)将氧化石墨烯分散液和混合液A混匀，然后加入羟乙基纤维素、羟甲香豆素溶液、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌使各组分均匀分散得混合液B；
5)混合液B超声处理50-100分钟，水洗三次，静置脱泡，于-20℃冻干10小时，室温解冻，重复冷冻解冻过程三次，得水凝胶。
2.如权利要求1所述的可用于药物释放的具有强生物适应性石墨烯水凝胶的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖衍生物的加入量为氧化石墨烯质量的5-8％，海藻酸钠加入量为氧化石墨烯质量的2-4％。
3.如权利要求1或2所述的可用于药物释放的具有强生物适应性石墨烯水凝胶的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖衍生物为季铵盐壳聚糖。
4.如权利要求1所述的可用于药物释放的具有强生物适应性石墨烯水凝胶的制备方法，其特征在于，所述羟甲香豆素的加入量为氧化石墨烯质量的3-5％。
5.如权利要求1所述的可用于药物释放的具有强生物适应性石墨烯水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中碱性溶液为氢氧化钠溶液，浓度为2-4mol/L。
6.如权利要求1所述的可用于药物释放的具有强生物适应性石墨烯水凝胶的制备方法，其特征在于，所述羟乙基纤维素加入量为氧化石墨烯质量的0.5-2％。
7.如权利要求1所述的可用于药物释放的具有强生物适应性石墨烯水凝胶的制备方法，其特征在于，所述N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的加入量为氧化石墨烯质量的1-2％。
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Application publication date: 20190823

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