CN114545658B - 一种药物缓释型互穿网络水凝胶隐形眼镜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种药物缓释型互穿网络水凝胶隐形眼镜的制备方法,属于新材料技术领域。该方法包括,对透明质酸进行活化,得到透明质酸衍生物,再将维生素E偶联到透明质酸衍生物上,制备维生素E修饰透明质酸;将维生素E修饰透明质酸加入到软性隐形眼镜原料中,通过模压法得到互穿网络水凝胶隐形眼镜;将互穿网络水凝胶隐形眼镜浸泡在氟喹诺酮类抗菌药物溶液中,负载药物,即得到药物缓释型互穿网络水凝胶隐形眼镜。本发明的药物缓释型互穿网络水凝胶隐形眼镜具有适宜的含水量,良好的透光性能、溶胀性能、保湿性能,优良的力学性能,能有效负载氟喹诺酮类抗菌药物,并能延长药物的释放时间。
Description
技术领域
本发明涉及新材料技术领域,涉及一种隐形眼镜的制备,具体地说,涉及一种互穿网络水凝胶隐形眼镜及药物缓释型互穿网络水凝胶隐形眼镜的制备。
背景技术
目前眼科药物输送大部分通过滴眼剂给药。然而,由于结膜内血管丰富,结膜和巩膜的渗透性强于角膜,容易引起药物严重流失,最终药物在眼部的生物利用度不超过5%;并且,滴眼剂给药后,药物可通过鼻腔和结膜吸收进入体循环而产生不良副作用。因此,为了达到所需的药物治疗浓度,滴眼液往往须以高药物浓度频繁给药。隐形眼镜可以满足药物递送装置的一些关键需求,如生物相容性、安全性、耐久性和舒适性,因而为眼部药物输送提供了新途径。隐形眼镜直接放置在角膜上,可以将药物输送到前房,将药物生物利用度提高到50%,因此可减少药物的输送量,降低药物毒副作用。特别的,软性镜片比硬性镜片能更快适应用户眼睛形状,在矫正视力的同时,能更好地满足人们对“自然视觉”的要求。另外,与滴眼剂相比,隐形眼镜可以提供均匀的释放曲线,有利于改善治疗效果。通过调整佩戴隐形眼镜的时间进行给药可以显著提高依从性。然而,传统隐形眼镜容易过快释放药物,可能会对眼部组织造成毒性影响,一些发展的改性策略在延长药物释放时间的同时,可能会对隐形眼镜的关键性能(如透明度、离子和氧气透过率、模量、蛋白结合、润湿性等)产生影响。因此,如何通过对镜片进行有效设计,在实现药物负载和缓释的同时,不影响其关键性能,并且兼顾临床研究和成本效益,是亟需克服的难题。
透明质酸又称玻尿酸,是一种分布广泛的多糖,具有形成高水分和粘性基质的特性,赋予各种组织硬度、弹性和润滑性。它是一种有效的空间填充物,可以维持水合作用,作为蛋白聚糖组装和细胞运动的基质,调节细胞功能和发育,参与肿瘤进展、炎症和伤口愈合。特别的,它独特的润滑作用使其广泛应用于治疗干眼症,有效缓解眼睛干涩和疲劳。
维生素E属于脂溶性维生素,具有极强的疏水性,能够用于药物传输。因其出色的生物相容性以及氧气的高溶解度而被选作阻隔材料(如应用于药物缓释领域),这使该阻隔层对氧气运输的影响降至最低,且已有研究证明它有助于抗氧化、吸收太阳光谱区域的紫外线,可用于制作紫外屏障材料。由于维生素E聚集体小于可见光的波长,因此它还具有优良的透明性。
互穿网络水凝胶是由两种或两种以上聚合物通过网络互穿缠结而形成的一类独特的聚合物共混物或聚合物合金,通过该方法可以提高水凝胶的机械性能。并且,互穿网络技术特有的强迫互容作用能使两种性能差异很大或具有不同功能的聚合物形成稳定的结合,从而实现组分之间性能的互补。但目前,尚未有基于透明质酸和维生素E的互穿网络水凝胶用于隐形眼镜的制备及药物负载研究。本发明提供了一种含有维生素E修饰透明质酸的互穿网络水凝胶隐形眼镜,及氟喹诺酮类抗菌药负载隐形眼镜。该方法可综合透明质酸缓解眼疲劳以及维生素E可作为透明屏障的性能特点,并有效提升了隐形眼镜对氟喹诺酮类抗菌药物的包封率,且具有一定的缓释效果,作为治疗型隐形眼镜具有很大市场应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种药物缓释型互穿网络水凝胶隐形眼镜及其制备方法,为克服传统载药隐形眼镜药物缓释效果不足、综合性能差的问题。本发明提供的药物缓释型互穿网络水凝胶隐形眼镜具有适宜的含水量,良好的透光性能、溶胀性能、保湿性能,优良的力学性能,能有效负载氟喹诺酮类抗菌药物,并能延长药物的释放时间。并且,透明质酸的引入可以缓解眼睛疲劳,作为治疗型隐形眼镜具有广阔的市场应用前景。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种药物缓释型互穿网络水凝胶隐形眼镜的制备方法,包括以下步骤:
步骤(1):对透明质酸进行活化,得到透明质酸衍生物,再将维生素E偶联到透明质酸衍生物上,制备维生素E修饰透明质酸;
步骤(2):将维生素E修饰透明质酸加入到软性隐形眼镜原料中,通过模压法得到互穿网络水凝胶隐形眼镜;
步骤(3):将互穿网络水凝胶隐形眼镜浸泡在氟喹诺酮类抗菌药物溶液中,负载药物,即得到药物缓释型互穿网络水凝胶隐形眼镜。
进一步的技术方案,所述的步骤(1)包括:
步骤(11):透明质酸衍生物的合成
将透明质酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺加入到圆底烧瓶中,磷酸盐缓冲溶液(PBS)中反应2小时,对透明质酸进行活化;然后逐滴向圆底烧瓶中加入过量丁二胺,室温下继续反应一定时间;反应结束后,将产物置于透析袋中,用去离子水透析一定时间,收集透析袋中液体并过滤膜以除去杂质,冷冻干燥,即得透明质酸衍生物;
步骤(12):维生素E修饰透明质酸的合成
称取维生素E琥珀酸酯、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺置于干燥的圆底烧瓶,加入无水乙醇,搅拌至完全溶解,室温反应2小时;再缓慢加入上述步骤制备的的透明质酸衍生物水溶液,室温下继续反应一定时间,反应结束后,将反应液滴加到无水甲醇中沉淀,静置,弃上清液取沉淀,烘箱30~80℃烘干,即得维生素E修饰透明质酸。
进一步的技术方案,所述的步骤(11)中,
1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺与透明质酸上的羧基的摩尔比为15:1~1:1,优选为5:1~1:1;
N-羟基琥珀酰亚胺与透明质酸上的羧基的摩尔比为15:1~1:1,优选为5:1~1:1;
丁二胺与透明质酸上的羧基的摩尔比为50:1~5:1,优选为20:1~8:1;
继续反应的时间为12~72小时,优选为16~48小时。
透析时间为1~8天,优选为2~4天。
进一步的技术方案,所述的步骤(12)中,
1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺与维生素E琥珀酸酯的摩尔比为15:1~1:1,优选为5:1~1:1;
N-羟基琥珀酰亚胺与维生素E琥珀酸酯的摩尔比为15:1~1:1,优选为5:1~1:1;
维生素E琥珀酸酯与透明质酸衍生物上氨基的摩尔比为5:1~1:1,优选为3:1~1:1;
继续反应的时间为12~72小时,优选为16~48小时。
进一步的技术方案,所述的步骤(2)的具体方法为:
步骤2:互穿网络水凝胶隐形眼镜的制备
称取适量的单体、交联剂、引发剂、维生素E修饰透明质酸,充分混合后再超声直至溶液均匀,用移液枪取100μL溶液,将其注入隐形眼镜模具里,在60~100度条件下热聚合反应6~12小时,或紫外光引发聚合1~60分钟;将模具放置到乙醇和水的混合溶液里面脱模,得到互穿网络水凝胶隐形眼镜材料。
进一步的技术方案,所述单体为2-羟基乙基甲基丙烯酸酯(HEMA);
交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、二甲基丙烯酸二缩乙二醇酯、二甲基丙烯酸三缩乙二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二缩乙二醇酯、二丙烯酸聚乙二醇酯、三甲基丙烯酸甘油酯、三丙烯酸甘油酯、二甲基丙烯酸甘油酯、二丙烯酸甘油酯中的一种;
引发剂为光引发剂或热引发剂,其中,热引发剂包括但不限于偶氮二异丙腈(AIBN)、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰(BPO);光引发剂包括但不限于2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮(1173)、1-羟基-环己基苯基甲酮(184)、4-苯基二苯甲酮(PBZ)、邻苯甲酰苯甲酸甲酯(OMBB)中的一种;
所述交联剂的质量占单体的质量比为0.2~5%,优选0.5~2%;
所述引发剂的质量占单体的质量比为0.1~5%,优选0.5~2%;
所述维生素E接枝透明质酸的质量占单体的质量比为1~10%,优选2~5%。
进一步的技术方案,所述的步骤(3):互穿网络水凝胶隐形眼镜负载氟喹诺酮类抗菌药物:
取适量浓度的氟喹诺酮类抗菌药物溶液,将隐形眼镜置于药物溶液中室温下震荡,待其充分溶胀吸附药物后,取出隐形眼镜,即得负载氟喹诺酮类抗菌药物的互穿网络水凝胶隐形眼镜。
进一步的技术方案,所述氟喹诺酮类抗菌药物包括但不限于诺氟沙星、环丙沙星、氧氟沙星、左氧氟沙星、洛美沙星、培氟沙星、依诺沙星、氟罗沙星、司帕沙星;
所述溶液包括但不限于水、PBS缓冲溶液、MES缓冲溶液、磷酸溶液、甲醇、乙醇、乙酸溶液。
有益效果
与现有技术相比,本发明具有如下显著优点:
1、本发明所制备的隐形眼镜经维生素E修饰透明质酸改性后,不仅透光性不影响视觉,溶胀性能也比改性前要好,且保湿性也变得更好,更适合长时间佩戴的患者。
2、本发明所制备的互穿网络水凝胶隐形眼镜随着药物溶液浓度的升高,其载药量也越来越高,且经添加维生素E修饰透明质酸后的隐形眼镜的载药量比添加前的隐形眼镜略高。
3、本发明的创新性在于将维生素E修饰到透明质酸上,制备了维生素E修饰透明质酸,并通过互穿网络法将其引入到隐形眼镜中,制备了改性隐形眼镜,在提高了隐形眼镜溶胀性能以及保湿性的同时,综合利用透明质酸能够缓解眼睛疲劳的特点,维生素E透明性好、抗氧化且可吸收紫外的特点,显著提高了患者佩戴舒适度,从而改善了患者依从性,还通过高效负载眼科药物、提升药物缓释效果等提高了眼科药物的生物利用度。
4、本发明制备方法简洁、高效且环保,对设备无特殊要求,对环境友好,易于产业化。
5、本发明所表现的良好的综合性能使其在生物医学尤其是眼科疾病的治疗方面有很大应用前景。
附图说明
图1是实施例1中透明质酸、维生素E及维生素E修饰透明质酸的红外光谱图
图2是实施例1的隐形眼镜接触角图
图3是实施例1的隐形眼镜透光率
图4是实施例1的左氧氟沙星的标准曲线图
图5是实施例1的左氧氟沙星浓度与隐形眼镜载药量的关系
图6是实施例1的左氧氟沙星缓释曲线
图7是实施例2的隐形眼镜实物图
图8是实施例2的隐形眼镜接触角图
图9是实施例2的氧氟沙星缓释曲线
图10是实施例3的隐形眼镜在37℃下的溶胀曲线
图11是实施例3的隐形眼镜随时间变化的失重率曲线。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明进一步详细阐述,但下述实施例对本发明的保护范围并无明确限制。
实施例1
步骤1:维生素E修饰透明质酸的制备及红外光谱结构表征
称取1.0g透明质酸(HA~5700Da),818mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC),671mg N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)置于烧瓶中,加入50mL PBS溶液,搅拌至完全溶解,室温反应2h后,向烧瓶中加入2.5g丁二胺,继续反应24h,结束后,用去离子水将产物透析3天,收集透析袋中液体并过0.45μm水膜以除去杂质,冷冻冻干样品即得透明质酸衍生物,化学反应方程式如下:
称取312.0mg维生素E琥珀酸酯,230.4mg1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC),138.0mg N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)置于干燥的圆底烧瓶,加入20mL无水乙醇,搅拌至完全溶解,室温反应2h。另外称取200.0mg上述制备的透明质酸衍生物,放置于圆底烧瓶中,加入20mL纯净的蒸馏水,搅拌至完全被水溶解,将其缓慢地均匀滴入乙醇溶液中,室温下连续反应24h。反应结束后,将反应液滴加到无水甲醇中沉淀,静置,弃上清液取沉淀,烘箱60℃烘干样品,即得维生素E接枝透明质酸,化学反应方程式如下:
取透明质酸、维生素E和制备的维生素E接枝透明质酸样品,利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR,Nicolet IS10型)对三个样品进行红外扫描,扫描范围为4000cm-1~500cm-1,分析其化学结构,如附图1所示。图1中,a为透明质酸的红外光谱图,b为维生素E的红外光谱图,c是维生素E修饰透明质酸的红外光谱图。对比a、b、c,可以发现,c中在3415.4cm-1处出现了-OH的伸缩振动峰,1713.5cm-1处出现了-C=O的吸收峰,表明维生素E成功接枝到透明质酸上。
步骤2:互穿网络水凝胶隐形眼镜的制备及表征
依次称量1g2-羟基乙基甲基丙烯酸酯(HEMA),0.01g偶氮二异丁腈(AIBN),0.015g乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA),0.02g维生素E修饰透明质酸,充分混合后再超声直至溶液均匀。用移液枪取100μl,注入隐形眼镜模具,放入烘箱65℃反应8h,取出打开泡入30%乙醇水溶液中,脱模后得到互穿网络水凝胶隐形眼镜。
采用水接触角测试仪(DSA-25型)观察互穿网络水凝胶隐形眼镜的接触角。打开仪器,调整镜头,使相机始终处于检测状态,设置参数,调整液滴注射器针头,将互穿网络水凝胶隐形眼镜放置在玻璃片上,滴出液滴,采集图像,测试接触角,结果如图2所示。隐形眼镜左接触角为33.8°,右接触角为30.9°,平均接触角为32.35°。
将充分浸泡于蒸馏水中的隐形眼镜取出,拭干表面水分并称重,记为湿重,随后置于65℃的鼓风干燥箱中干燥至恒重,取出并称重,记为干重。平衡含水率EWC(%)的计算公式如下式:
其中,WS和Wd分别为隐形眼镜的湿重(g)和干重(g)。计算得到该隐形眼镜的平衡含水量为46.3±0.6,表明含水量较高,与商用隐形眼镜相当,适合作为长期佩戴镜片使用。
将隐形眼镜用生理盐水溶胀饱和,置于实验样品池中,以生理盐水作为参比,用752型分光光度计(UV755B)测量水凝胶的透光度,结果如图3所示。从图中可以看出,该隐形眼镜在可见光范围内(400-800nm)透光率均在95%以上,透光性能良好,表明维生素E修饰透明质酸的引入对视觉没有影响。
步骤3:互穿网络水凝胶隐形眼镜负载左氧氟沙星
①左氧氟沙星的负载:分别配制浓度为0.1mg/mL、0.2mg/mL、0.3mg/mL的的左氧氟沙星冰乙酸溶液(1%),将隐形眼镜置于左氧氟沙星溶液中室温下震荡,充分溶胀,24h后取出隐形眼镜,取一定量稀释后的左氧氟沙星溶液测其紫外吸光度。
②标准曲线的测定:A.称取5mg左氧氟沙星粉末,用适量1%的冰乙酸溶液溶解,用50mL容量瓶定容。B.量取10μL、20μL、50μL、100μL、120μL、150μL、200μL的左氧氟沙星溶液,用10mL容量瓶定容,配制左氧氟沙星的标准溶液。C.用紫外分光光度计测量最大波长处的吸光度,绘制出左氧氟沙星的标准曲线图。
③计算左氧氟沙星载药体系的载药量以及包封率:
图4为左氧氟沙星的标准曲线图,左氧氟沙星的线性方程为y=0.07928x+0.03007,线性相关系数R1=0.99987,R2=0.99968,从图中可以看出,左氧氟沙星在0μg/ml~20μg/ml的浓度区间内呈现出较好的线性关系。
由上述公式计算隐形眼镜的载药量,如图5所示。可以发现,随着左氧氟沙星溶液浓度的升高,隐形眼镜的载药量也越来越高,而维生素E接枝透明质酸改性后的隐形眼镜的载药量比改性前的隐形眼镜略高,表明疏水分子维生素E的引入能够一定程度上提高隐形眼镜对药物的负载能力。
④载药隐形眼镜在模拟泪液中的药物释放行为。
将载药隐形眼镜放置于模拟泪液中,间隔一定时间取出镜片,通过紫外分光光度计测定溶液中的药物浓度,并计算药物累计释放量。如图6所示。药物在前10h的释放速度较快,释放量达到21%,随后释放速率变慢,72h后,仍有药物缓慢释放,显示了一定的缓释效果。
实施例2
步骤1:维生素E修饰透明质酸的制备及红外光谱结构表征。具体步骤同实施例1。
步骤2:互穿网络水凝胶隐形眼镜的制备及表征。
依次称量1g2-羟基乙基甲基丙烯酸酯(HEMA),0.01g偶氮二异丁腈(AIBN),0.015g乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA),0.05g维生素E修饰透明质酸,充分混合后再超声直至溶液均匀。用移液枪取100μl,注入隐形眼镜模具,放入烘箱65℃反应8h,取出打开泡入30%乙醇溶液中,脱模后得到互穿网络水凝胶隐形眼镜,如图7所示。
采用水接触角测试仪(DSA-25型)观察互穿网络水凝胶隐形眼镜的接触角。打开仪器,调整镜头,使相机始终处于检测状态,设置参数,调整液滴注射器针头,将互穿网络水凝胶隐形眼镜放置在玻璃片上,滴出液滴,采集图像,测试接触角,结果如图8所示。隐形眼镜左接触角为36.9°,右接触角为45.9°,平均接触角为42.40°。同实施例1中制备的隐形眼镜相比,接触角变大。因为维生素E是疏水分子,所以添加了维生素E后的隐形眼镜亲水性降低了。
该隐形眼镜的平衡含水量为41.6±0.5,600nm处的透光率为95.6%,750nm处的透光率为99.8%。
步骤3:互穿网络水凝胶隐形眼镜负载氧氟沙星
①氧氟沙星的负载:配制浓度为0.2mg/mL的1%的氧氟沙星冰乙酸溶液,将隐形眼镜置于氧氟沙星溶液中室温下震荡,充分溶胀,24h后取出隐形眼镜,取一定量稀释后的氧氟沙星溶液测其紫外吸光度。
②标准曲线的测定:A.称取5mg氧氟沙星粉末,用适量1%的冰乙酸溶液溶解,用50mL容量瓶定容。B.量取10μL、20μL、50μL、100μL、120μL、150μL、200μL的氧氟沙星溶液,用10mL容量瓶定容,配制氧氟沙星的标准溶液。C.用紫外分光光度计测量最大波长处的吸光度,绘制出氧氟沙星的标准曲线图。
③计算氧氟沙星载药体系的载药量以及包封率。具体方法同实施例1。
④载药隐形眼镜在模拟泪液中的药物释放行为。
将载药隐形眼镜放置于模拟泪液中,间隔一定时间取出镜片,通过紫外分光光度计测定溶液中的药物浓度,并计算药物累积释放量。如图9所示。药物在前24h的释放速度较快,释放量达到18%,随后释放速率变慢,72h后,仍有药物缓慢释放,显示了一定的缓释效果。
实施例3
步骤1:维生素E修饰透明质酸的制备及红外光谱结构表征。具体步骤同实施例1。
步骤2:互穿网络水凝胶隐形眼镜的制备及表征。
依次称量1g2-羟基乙基甲基丙烯酸酯(HEMA),0.005g2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮,0.02g二丙烯酸乙二醇酯,0.05g维生素E修饰透明质酸,充分混合后再超声直至溶液均匀。用移液枪取100μl,注入隐形眼镜模具,放入紫外反应箱中反应30min,取出打开泡入30%乙醇溶液中,脱模后得到互穿网络水凝胶隐形眼镜。对该隐形眼镜的溶胀及保湿性能进行测试。
将隐形眼镜真空干燥后,准确地称量它们的质量Wq。将隐形眼镜放入置于37℃下,于250mL磷酸盐缓冲液(pH=7.4)中进行浸泡,每隔一段时间将其取出并且轻轻擦干隐形眼镜外壳和表面的多余水分,称其质重,直到隐形眼镜的质量Ws维持恒定。隐形眼镜各时刻的溶胀率(swelling rate,SR)可由下式计算:
其中Ws为吸水水凝胶薄膜的质量;Wq为干燥水凝胶薄膜的质量。
由图10所示,水凝胶平衡溶胀度在37℃下最高可达279%,前120min溶胀的速度较快,基本上在4h左右后达到溶胀平衡。
将干燥的隐形眼镜在去离子水中浸泡,在37℃下将烧杯放入于恒温水浴锅中,隔一定时间进行一次称重,直到完全溶胀的质量达到不变的状态Wa。将此隐形眼镜放入于培养皿中,放入37℃的低温烘箱中,每个样品隔10min称其质量Wb,考察样品在37℃条件下的保湿率(MR)。计算测得保湿时间(T)。
其中Wa为完全溶胀水凝胶薄膜的质量;Wb为水凝胶薄膜干燥一段时间后的质量。
由图11所示,隐形眼镜2h失重大约在50%以下,由此说明,该隐形眼镜具有一定的保湿性能,使之不粘连在内眼球中,避免取不下来等弊端。在干燥2h后仍能含有一定的水分,符合隐形眼镜的使用时间。水分子是以不同的结合方式存在于水凝胶网络结构的,当制备出的隐形眼镜保湿率处于50%~90%之间,说明这种材料属于中高保湿性的水凝胶。
步骤3:互穿网络水凝胶隐形眼镜负载环丙沙星
①环丙沙星的负载:配制7%的磷酸溶液,将环丙沙星溶解到该溶液中,配置成0.2mg/mL浓度。将隐形眼镜置于环丙沙星溶液中室温下震荡,充分溶胀,24h后取出隐形眼镜,取-定量稀释后的环丙沙星溶液测其紫外吸光度。
②标准曲线的测定:A.称取5mg环丙沙星粉末,用适量7%的磷酸溶液溶解,用50mL容量瓶定容。B.量取10μL、20μL、50μL、100μL、120μL、150μL、200μL的环丙沙星溶液,用10mL容量瓶定容,配制环丙沙星的标准溶液。C.用紫外分光光度计测量最大波长处的吸光度,绘制出环丙沙星的标准曲线图。
③计算环丙沙星载药体系的载药量以及包封率。具体方法同实施例1。
④载药隐形眼镜在模拟泪液中的药物释放行为。
将载药隐形眼镜放置于模拟泪液中,间隔一定时间取出镜片,通过紫外分光光度计测定溶液中的药物浓度,并计算药物累积释放量。
Claims (8)
1.一种药物缓释型互穿网络水凝胶隐形眼镜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤(1):对透明质酸进行活化,得到透明质酸衍生物,再将维生素E偶联到透明质酸衍生物上,制备维生素E修饰透明质酸;
步骤(2):将维生素E修饰透明质酸加入到软性隐形眼镜原料中,通过模压法得到互穿网络水凝胶隐形眼镜;
步骤(3):将互穿网络水凝胶隐形眼镜浸泡在氟喹诺酮类抗菌药物溶液中,负载药物,即得到药物缓释型互穿网络水凝胶隐形眼镜;
所述的步骤(2)的具体方法为:
称取适量的单体、交联剂、引发剂、维生素E修饰透明质酸,充分混合后再超声直至溶液均匀,将溶液注入隐形眼镜模具里,在60~100度条件下热聚合反应6~12小时,或紫外光引发聚合1~60分钟;将模具放置到乙醇和水的混合溶液里面脱模,得到互穿网络水凝胶隐形眼镜材料。
2.根据权利要求1所述的药物缓释型互穿网络水凝胶隐形眼镜的制备方法,其特征在于:所述的步骤(1)包括:
步骤(11): 透明质酸衍生物的合成
将透明质酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺加入到圆底烧瓶中,磷酸盐缓冲溶液(PBS)中反应2小时,对透明质酸进行活化;然后逐滴向圆底烧瓶中加入过量丁二胺,室温下继续反应;反应结束后,将产物置于透析袋中,用去离子水透析,收集透析袋中液体并过滤膜以除去杂质,冷冻干燥,即得透明质酸衍生物;
步骤(12):维生素E修饰透明质酸的合成
称取维生素 E 琥珀酸酯、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺置于干燥的圆底烧瓶,加入无水乙醇,搅拌至完全溶解,室温反应2小时;再缓慢加入上述步骤制备的透明质酸衍生物水溶液,室温下继续反应,反应结束后,将反应液滴加到无水甲醇中沉淀,静置,弃上清液取沉淀,烘箱30~80℃烘干,即得维生素E修饰透明质酸。
3.根据权利要求2所述的药物缓释型互穿网络水凝胶隐形眼镜的制备方法,其特征在于:所述的步骤(11)中,
1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺与透明质酸上的羧基的摩尔比为15:1~1:1;
N-羟基琥珀酰亚胺与透明质酸上的羧基的摩尔比为15:1~1:1;
丁二胺与透明质酸上的羧基的摩尔比为50:1~5:1;
继续反应的时间为12~72 小时;
透析时间为1~8天;
所述的步骤(12)中,
1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺与维生素 E 琥珀酸酯的摩尔比为15:1~1:1;
N-羟基琥珀酰亚胺与维生素 E 琥珀酸酯的摩尔比为15:1~1:1;
维生素 E 琥珀酸酯与透明质酸衍生物上氨基的摩尔比为5:1~1:1;
继续反应的时间为12~72 小时。
4.根据权利要求3所述的药物缓释型互穿网络水凝胶隐形眼镜的制备方法,其特征在于:所述的步骤(11)中,
1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺与透明质酸上的羧基的摩尔比为5:1~1:1;
N-羟基琥珀酰亚胺与透明质酸上的羧基的摩尔比为5:1~1:1;
丁二胺与透明质酸上的羧基的摩尔比为20:1~8:1;
继续反应的时间为16~48小时;
透析时间为2~4天;
所述的步骤(12)中,
1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺与维生素 E 琥珀酸酯的摩尔比为5:1~1:1;
N-羟基琥珀酰亚胺与维生素 E 琥珀酸酯的摩尔比为5:1~1:1;
维生素 E 琥珀酸酯与透明质酸衍生物上氨基的摩尔比为 3:1~1:1;
继续反应的时间为16~48 小时。
5.根据权利要求1所述的药物缓释型互穿网络水凝胶隐形眼镜的制备方法,其特征在于:所述单体为2-羟基乙基甲基丙烯酸酯(HEMA);
交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、二甲基丙烯酸二缩乙二醇酯、二甲基丙烯酸三缩乙二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二缩乙二醇酯、二丙烯酸聚乙二醇酯、三甲基丙烯酸甘油酯、三丙烯酸甘油酯、二甲基丙烯酸甘油酯、二丙烯酸甘油酯中的一种;
引发剂为光引发剂或热引发剂,其中,热引发剂包括偶氮二异丙腈(AIBN)、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰(BPO);光引发剂包括但不限于2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮、1-羟基-环己基苯基甲酮、4-苯基二苯甲酮(PBZ)、邻苯甲酰苯甲酸甲酯(OMBB)中的一种;
所述交联剂的质量占单体的质量比为0.2~5%;
所述引发剂的质量占单体的质量比为0.1~5%;
所述维生素E接枝透明质酸的质量占单体的质量比为1~10%。
6.根据权利要求5所述的药物缓释型互穿网络水凝胶隐形眼镜的制备方法,其特征在于:
所述交联剂的质量占单体的质量比为0.5~2%;
所述引发剂的质量占单体的质量比为0.5~2%;
所述维生素E接枝透明质酸的质量占单体的质量比为2~5%。
7.根据权利要求1所述的药物缓释型互穿网络水凝胶隐形眼镜的制备方法,其特征在于:所述的步骤(3)的具体方法为:
取适量浓度的氟喹诺酮类抗菌药物溶液,将隐形眼镜置于药物溶液中室温下震荡,待其充分溶胀吸附药物后,取出隐形眼镜,即得负载氟喹诺酮类抗菌药物的互穿网络水凝胶隐形眼镜。
8.根据权利要求7所述的药物缓释型互穿网络水凝胶隐形眼镜的制备方法,其特征在于:
所述氟喹诺酮类抗菌药物包括诺氟沙星、环丙沙星、氧氟沙星、左氧氟沙星、洛美沙星、培氟沙星、依诺沙星、氟罗沙星、司帕沙星;
所述溶液包括水、PBS缓冲溶液、MES缓冲溶液、磷酸溶液、甲醇、乙醇、乙酸溶液。
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