本發(fā)明涉及一種海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯復(fù)合凝膠應(yīng)用于ph和電調(diào)控藥物釋放，屬于生物醫(yī)藥領(lǐng)域。

技術(shù)背景

藥物控釋起源于上世紀(jì)60年代，其原理是通過(guò)物理方法(如靜電作用、氫鍵作用及吸附等)或者化學(xué)鍵合法將藥物分子與載體相結(jié)合，并利用載體材料自身的理化性質(zhì)來(lái)調(diào)控藥物分子的釋放時(shí)間、釋放速率及釋放的組織部位。藥物控釋可以使藥物分子長(zhǎng)時(shí)間維持一個(gè)恒定的釋放速度，因此能夠有效的提高藥物分子的生物利用率，從而達(dá)到疾病治療的效果。

海藻酸鈉是一種具有創(chuàng)傷修復(fù)的材料，常用于工業(yè)中的食品添加劑，其長(zhǎng)鏈分子中含有大量的羧酸根，具有較好的生物相容性、低細(xì)胞毒性和ph敏感性。而氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中具有大π鍵和大量的羧基，羧基可與海藻酸鈉通過(guò)鈣離子進(jìn)行交聯(lián)，且大π鍵可以很好的與藥物通過(guò)π-π共軛載藥。因此制備海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯復(fù)合凝膠，可以利用氧化石墨烯提高藥物的負(fù)載量，并可通過(guò)ph和電場(chǎng)調(diào)控下控制藥物釋放。甲氨喋呤被廣泛的應(yīng)用于癌癥的化療，其主要用于治療各類(lèi)急性白血病、乳腺癌、肺癌、頭頸部癌、消化道癌、宮頸癌及惡性淋巴瘤等。但由于大量的甲氨喋呤對(duì)人體的正常細(xì)胞具有損害，因此需要控制甲氨喋呤的釋放量減少對(duì)正常細(xì)胞的損傷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是在于提供一種海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯復(fù)合凝膠應(yīng)用于ph和電調(diào)控藥物釋放，使藥物通過(guò)ph和電調(diào)控釋放。

本發(fā)明所述一種海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯復(fù)合凝膠應(yīng)用于ph和電調(diào)控藥物釋放，包括以下步驟：

a、制備海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯復(fù)合凝膠：取海藻酸鈉和氧化石墨烯加入50ml的超純水中，保持磁力攪拌3h，然后逐滴加入20ml的氯化鈣溶液，保持磁力攪拌12h，產(chǎn)物經(jīng)過(guò)濾、洗滌并在–45℃下冷凍干燥24h；

b、制備海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯載藥復(fù)合凝膠：稱(chēng)取0.05g步驟a制備海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯復(fù)合凝膠，分散于50ml的甲氨喋呤溶液中，避光磁力攪拌24h，將載藥后的樣品經(jīng)過(guò)濾、洗滌，并在–45℃下冷凍干燥24h；

c、制備海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯載藥復(fù)合凝膠電極：將步驟b制備的海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯載藥復(fù)合凝膠分散于超純水中配制成分散液，并取150μl該分散液均勻的滴凃于粘有導(dǎo)電膠帶的塑料片上，避光晾干；

d、使用三電極體系進(jìn)行載藥復(fù)合凝膠電極的ph和電調(diào)控體外藥物釋放：將步驟c制備的電極作為工作電極，鉑片電極作為輔助電極，飽和甘汞電極作為參比電極，將上述電極置于25ml磷酸鹽緩沖溶液中，溫度為37℃下進(jìn)行ph和電調(diào)控藥物釋放，磷酸鹽緩沖溶液的ph為6.0和7.4，施加電位，電位為在不同的時(shí)間點(diǎn)從釋藥容器中取2ml溶液，同時(shí)補(bǔ)加2ml新配的磷酸鹽緩沖溶液，第一個(gè)點(diǎn)為釋放10min，之后每隔20min，使用紫外分光光度計(jì)在302nm處測(cè)定甲氨喋呤的含量，并計(jì)算甲氨蝶呤的累積釋藥百分?jǐn)?shù)。

進(jìn)一步，步驟a中氯化鈣的濃度為0.1～10wt％。

進(jìn)一步，步驟a中加入的海藻酸鈉與氧化石墨烯的質(zhì)量比為1～10。

進(jìn)一步，步驟b中甲氨喋呤濃度為0～1mg/ml。

進(jìn)一步，步驟c中電極上滴加分散液的濃度為1～10mg/ml。

進(jìn)一步，步驟d中電調(diào)控釋藥的電位為–1～1v。

本發(fā)明的有益效果是：制備的海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯復(fù)合凝膠具有ph敏感性，通過(guò)ph和電調(diào)控可使藥物緩慢釋放。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為實(shí)施例一中海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯復(fù)合凝膠的場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡圖。

圖2為實(shí)施例二中海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯載藥復(fù)合凝膠的體外ph調(diào)控藥物緩釋性能圖。

圖3為實(shí)施例三中海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯載藥復(fù)合凝膠的體外電調(diào)控藥物緩釋性能圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，以下實(shí)施例旨在說(shuō)明本發(fā)明而不是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定。

實(shí)施例一：

制備海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯復(fù)合凝膠電極包括以下幾個(gè)步驟：

(1)將0.1g海藻酸鈉和0.1g氧化石墨烯加入50ml的超純水中，保持磁力攪拌3h。然后逐滴加入20ml0.1wt％的氯化鈣溶液，保持磁力攪拌12h。產(chǎn)物經(jīng)過(guò)濾、洗滌并在–45℃下冷凍干燥24h。如圖1所示為海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯復(fù)合凝膠的場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡圖。

(2)稱(chēng)取步驟(1)制備的海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯復(fù)合凝膠分散于50ml濃度為0.2mg/ml甲氨喋呤溶液中，避光磁力攪拌24h，達(dá)到平衡狀態(tài)。將載藥后的樣品經(jīng)過(guò)濾、洗滌，并在–45℃下冷凍干燥24h。

(3)將步驟(2)制備的海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯載藥復(fù)合凝膠分散于超純水中配制成5mg/ml的分散液，并取150μl該分散液均勻的滴凃于粘有導(dǎo)電膠帶的塑料片上，避光晾干。

實(shí)施例二：

ph調(diào)控體外藥物釋放行為包括以下幾個(gè)步驟：

海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯載藥復(fù)合凝膠電極的制備過(guò)程與實(shí)施例一相同

(1)配制0.1mol/l的磷酸鹽緩沖溶液用于模擬人體環(huán)境，海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯載藥復(fù)合凝膠作為工作電極，鉑片電極作為輔助電極，飽和甘汞電極作為參比電極。將上述電極置于25ml磷酸鹽緩沖溶液中，溫度為37℃條件下進(jìn)行ph調(diào)控藥物釋放。磷酸鹽緩沖溶液的ph為6.0和7.4，施加電位為0v。

(2)在不同的時(shí)間點(diǎn)從釋藥容器中取2ml溶液，測(cè)定甲氨喋呤的含量，同時(shí)補(bǔ)加2ml新配的磷酸鹽緩沖溶液，第一個(gè)點(diǎn)為釋放10min，之后每隔20min。使用紫外分光光度計(jì)在302nm處測(cè)定甲氨喋呤的含量，并計(jì)算甲氨蝶呤的累積釋藥百分?jǐn)?shù)。如圖2所示，隨著釋藥環(huán)境ph的增加甲氨蝶呤的釋藥量增加，這是由于海藻酸具有ph溶脹性能，且在較高的ph下溶脹效果更好，而溶脹有利于藥物的釋放。

實(shí)施例三：

電調(diào)控體外藥物釋放行為包括以下幾個(gè)步驟：

海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯載藥復(fù)合凝膠電極的制備過(guò)程與實(shí)施例一相同

(1)配制0.1mol/l的磷酸鹽緩沖溶液用于模擬人體環(huán)境，海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯載藥復(fù)合凝膠作為工作電極，鉑片電極作為輔助電極，飽和甘汞電極作為參比電極。將上述電極置于25ml磷酸鹽緩沖溶液中，溫度為37℃條件下進(jìn)行ph調(diào)控藥物釋放。磷酸鹽緩沖溶液的ph為6.0，施加的電位為–0.4v、–0.2v和0v。

(2)在不同的時(shí)間點(diǎn)從釋藥容器中取2ml溶液，測(cè)定甲氨喋呤的含量，同時(shí)補(bǔ)加2ml新配的磷酸鹽緩沖溶液，第一個(gè)點(diǎn)為釋放10min，之后每隔20min。使用紫外分光光度計(jì)在302nm處測(cè)定甲氨喋呤的含量，并計(jì)算甲氨蝶呤的累積釋藥百分?jǐn)?shù)，如圖3所示隨著施加的電位越負(fù)，甲氨蝶呤的累計(jì)釋藥量逐漸增加，這是由于施加負(fù)電位會(huì)使得電極表面與甲氨蝶呤產(chǎn)生排斥力，而排斥力越大越有利于甲氨蝶呤從海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯復(fù)合凝膠中脫離。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯復(fù)合凝膠應(yīng)用于pH和電調(diào)控藥物釋放。包括以下步驟：制備海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯復(fù)合凝膠，將藥物負(fù)載到該復(fù)合凝膠上，用pH和外加電場(chǎng)調(diào)控體外藥物釋放。本發(fā)明的有益效果是：制備的海藻酸/鈣離子/氧化石墨烯復(fù)合凝膠具有pH敏感性，通過(guò)pH和電調(diào)控可使藥物緩慢釋放。

技術(shù)研發(fā)人員：孔泳;劉曉霖;呂歐陽(yáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：常州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.19
技術(shù)公布日：2017.09.01