本發(fā)明涉及水凝膠及生物醫(yī)藥領域，具體涉及一種選擇識別氧氟沙星的硅基水凝膠載藥體系的制備方法。

背景技術：

當今社會科技高度發(fā)展，我們的生活已經越來越離不開電子產品，與此同時，角膜疾病也愈來愈高發(fā)，如白領工作者因長時間面對電腦而多發(fā)干眼癥、角膜炎等。角膜疾病致盲是我國的主要致盲原因之一，其中居首位的為感染性角膜炎。

現(xiàn)如今，許多眼部疾病仍然依靠滴眼液或眼膏劑等傳統(tǒng)的藥物制劑治療。但是由于眼睛生理構造的特殊性(如淚液膜的更新、角膜滲透性等因素影響)，使得眼部藥物難以達到有效濃度，而且藥物的生物利用度過低，以致治療效果不盡人意。且傳統(tǒng)的眼用藥物制劑使用不便，有需頻繁施用、易引起全身的毒副作用、易造成視力模糊等弊端，因此開發(fā)新型眼用藥物尤為重要。

硅基水凝膠是一種具有親水性能的有機高分子材料，呈“蜂窩狀”結構，是一類結合了硅橡膠的高透氣性和水凝膠的柔軟性特點的新型材料，能夠通過有機硅相與水凝膠相兩種通道輸送氧氣，以實現(xiàn)更高的氧氣透過性能，是開發(fā)高透氧軟性角膜接觸鏡的理想材料。

氧氟沙星為第三代喹諾酮類抗菌藥，氧氟沙星滴眼液主要用于治療眼瞼炎、結膜炎等眼科疾病。分子印跡技術是模擬生物體內酶與底物或抗原與抗體之間的特異性識別作用發(fā)展的一種新型檢測及分離技術。分子印跡聚合物(molecularlyimprintedpolymers,mips)是將模板分子、功能單體以及交聯(lián)劑按比例混合，聚合反應后，將模板分子洗脫去除而制備得到的具有選擇性吸附特性的聚合物。

氧氟沙星分子印跡聚合物是以氧氟沙星為模板分子而制得的印跡聚合物，其對氧氟沙星具有選擇性吸附特性。分子印跡技術有兩個關鍵組成部分：(1)與目標藥物分子大小，形狀，或官能團相匹配的模板；(2)與預聚體混合物中的模板產生非共價相互作用的功能單體。研究目標是在內部創(chuàng)建特定形狀或特定類屬功能的區(qū)域，增加聚合材料與模板分子的互補性，從而增加藥物與聚合物的親和力。

目前，尚未有選擇識別氧氟沙星的硅基水凝膠隱形眼鏡載藥體系的研究或報道，本發(fā)明以合成的硅基水凝膠為基體，用油酸對其進行表面修飾，以氧氟沙星為模板分子，用本體聚合法在表面合成了選擇性識別氧氟沙星的分子印跡聚合物水凝膠膜。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種選擇識別氧氟沙星的硅基水凝膠載藥體系的制備方法。該方法制備的一種選擇識別氧氟沙星的硅基水凝膠載藥體系應用在隱形眼鏡上。該方法制備的選擇識別氧氟沙星的硅基水凝膠隱形眼鏡載藥體系具有良好的透光性能、溶脹性能、潤濕性能、拉伸性能以及抗菌性能，在隱形眼鏡領域具有廣闊的應用前景。

為達到本發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術方案包括以下步驟：①采用紫外光輻照法合成硅基水凝膠；對實驗制得的硅水凝膠材料的透光率、溶脹保濕性能、潤濕性、機械性能等物化性能進行測試表征；②在所合成硅基水凝膠的基礎上，用油酸對其進行表面修飾，以氧氟沙星為模板分子，用本體聚合法在表面合成了選擇性識別氧氟沙星的分子印跡聚合物水凝膠膜；③分別對氧氟沙星分子印跡聚合物的官能基團及形貌進行測試表征，并研究分子印跡聚合物的選擇性識別性能和抗菌性能。具體步驟為：

步驟1：采用3-甲基丙烯酰氧基三(三甲基硅氧基)硅烷(tris)，n,n-二甲基丙烯酰胺(dma)和雙-3-甲基丙烯基氧丙基化四甲基二硅氧烷(dms)為原料，加入交聯(lián)劑和引發(fā)劑以紫外輻照法合成硅基水凝膠。參見文獻：jinahkim,anthonyconway,anujchauhan.extendeddeliveryofophthalmicdrugsbysiliconehydrogelcontactlenses.biomaterials,2008,29(14):2259-2269.

①將雙-3-甲基丙烯基氧丙基化四甲基二硅氧烷(dms)，n,n-二甲基丙烯酰胺(dma)和3-甲基丙烯酰氧基三(三甲基硅氧基)硅烷(tris)以體積比為2:2:6～1:3:6混合。

②添加乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)和n-乙烯基吡咯烷酮(nvp)體積比為1:10～1:15的混合物。

③通10～20min氮氣后，乙醇和二苯基氧化膦(tpo)以體積比為1:30～1:100加入，并攪拌3～7min。

④將反應液倒入模具中，然后紫外燈輻照30～50min進行聚合。將得到的水凝膠浸泡在20～40％的乙醇中過夜除去未反應的殘留物。所合成的硅基水凝膠產物記作nvp水凝膠。

對照組不加n-乙烯基吡咯烷酮(nvp)，所合成的硅基水凝膠產物記作nnvp水凝膠。

對實驗制得的硅基水凝膠材料的物化性能進行測試表征。

①紅外分析

用傅里葉紅外光譜儀(ftir，thermonicoletis10型)分別對所合成的nvp水凝膠和nnvp水凝膠的功能基團進行表征。

②形貌分析

分別用生物光學顯微鏡(cx31/41型)和掃描電子顯微鏡(sem，s4800型)觀察所合成的硅基水凝膠的微觀結構。

③潤濕性分析

采用接觸角測定儀(dropshapeanalyzer-dsa25型)分別測定所合成的硅基水凝膠的潤濕性。用濾紙拭干硅基水凝膠表面的水分，然后使用接觸角測定儀分別測量nvp/nnvp硅基水凝膠表面的接觸角，測試液體為蒸餾水。

④保濕性能測試

準確稱量兩種溶脹平衡的硅基水凝膠的質量，分別記為wa1、wa2，將兩種樣品分別放入37℃的烘箱中，每隔半小時稱其質量wb1、wb2，，直至其質量不變。模擬試樣在人體溫度下的保濕率(moisturerate,mr)，保濕率可由公式(1)計算，所用公式如下：

式中：wa為溶脹平衡的水凝膠的質量；wb為失水后的水凝膠的質量。

⑤溶脹性能測試

分別準確稱量兩種真空干燥后的硅基水凝膠的質量，并記為wq1、wq2。將兩種樣品分別在25℃和37℃條件下(分別模擬室溫和人體溫度)，置于ph＝7.4的200ml磷酸鹽緩沖液中進行溶脹，每隔30min取出并用濾紙拭干硅水凝膠表面的溶液，稱其質重ws，直至恒重。水凝膠的溶脹率(swellingrate,sr)可由公式(2)計算，所用公式如下：

式中：ws為水凝膠溶脹后的質量；wq為水凝膠的干重

⑥透氣率測試

分別取三支裝有一定量蒸餾水的離心管，一個用nvp水凝膠薄膜密封管口，并稱其質量為wx1，一個用nnvp水凝膠薄膜密封管口，并稱其質量wx2，另一個為空白對照組不對其進行封口處理，稱其質量wc。將三支離心管置于37℃的鼓風干燥箱中，24h后分別準確稱其質量wx1’，wx2’，wc’。透氣率(airpermeability，ap)可由公式(3)計算，所用公式如下：

式中：wx為水凝膠薄膜密封離心管干燥前的質量；wx’為水凝膠薄膜密封離心管干燥24h后的質量；wc為干燥前敞口離心管的質量；wc’為干燥24h后敞口離心管的質量。

⑦透光率測試

將厚度為1.8mm的硅基水凝膠貼在比色皿的透光面上，并在波長范圍為300～750nm內分別測定兩種硅基水凝膠的透光率。

⑧機械性能測試

將所合成的兩種硅基水凝膠材料浸泡在蒸餾水中，使其吸水溶脹飽和，然后分別裁取長為20mm，寬為12mm，厚度為1.8mm的樣品條。在環(huán)境溫度約為25℃，拉伸速度為10mm/min的條件下進行拉伸測試。

步驟2：在所合成硅基水凝膠的基礎上，用油酸對其進行表面修飾，以氧氟沙星為模板分子，用本體聚合法在表面合成了選擇性識別氧氟沙星的分子印跡聚合物水凝膠膜(mips)。

①預聚合混合物的制備

稱取硅基水凝膠，加入油酸與乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)以體積比為1:3～1:5修飾水凝膠表面，即得水凝膠-egdma混合物。稱取氧氟沙星，氧氟沙星與硅水凝膠質量比為1:6～1:35，量取甲基丙烯酸(maa)，加入到去離子水中，甲基丙烯酸與去離子水的體積比為1:10～1:50，室溫下?lián)u床振蕩5～15min使得maa與藥物分子結合得到預裝配溶液。將水凝膠–egdma混合物和預裝配溶液混合后超聲20～40min得到預聚合混合物。

②氧氟沙星分子印跡聚合物的制備

將聚乙烯吡咯烷酮(pvp)溶于70～90％乙醇溶液中，濃度為0.002～0.01mg/ml，于50～70℃條件下通氮氣除去氧氣。在混合溶液中加入預聚合混合物與偶氮二異丁腈(aibn)，其中偶氮二異丁腈aibn與硅水凝膠質量比為1:300～1:700，50～70℃條件下水浴并200～400rpm磁力攪拌20～28h即得氧氟沙星分子印跡聚合物。將硅水凝膠以體積比為3:1～5:1的甲醇/乙酸混合溶液洗滌數次，直至檢測不到藥物分子。然后以去離子水洗滌三次，干燥待用。

對照實驗：非印跡聚合物(nmips)的制備過程與印跡聚合物相同，只是在預裝配溶液的制備過程中不加氧氟沙星模板分子。

步驟3：分別對氧氟沙星分子印跡聚合物的官能基團及形貌進行測試表征，并研究分子印跡聚合物的選擇性識別性能和抗菌性能。

①紅外分析

用傅里葉紅外光譜儀(ftir，thermonicoletis10型)對產物的功能基團進行表征。

②形貌分析

用掃描電子顯微鏡(sem，su8010型)觀察所合成的分子印跡聚合物水凝膠的微觀結構。

③吸附量的測試

稱取0.0921g氧氟沙星印跡硅水凝膠置于錐形瓶中，加入20ml濃度為0.0431mg/ml氧氟沙星溶液(ph＝7.40)。25℃下在搖床中恒溫振蕩吸附。24h后，用紫外分光光度計測定吸附后的氧氟沙星溶液在286nm處的吸光度，并根據吸附前后溶液濃度的變化計算吸附容量。q表示為單位質量(g)的硅水凝膠印跡聚合物對氧氟沙星的吸附容量，計算公式(4)如下：

式中c0為溶液初始濃度(mg/ml)，ct是吸附后溶液濃度(mg/ml)，v是氧氟沙星溶液體積(ml)，m是表面印跡氧氟沙星聚合物硅水凝膠的質量(g)。

④選擇性吸附

分別稱取0.1356gmips水凝膠與0.1325gnmips水凝膠置于氧氟沙星水溶液中，25℃下在搖床中振蕩吸附，每隔兩小時測量藥物溶液的吸光度，并計算吸附量。

同等條件下，分別稱取mips水凝膠，置于與氧氟沙星結構相似的綠原酸和楊梅素水溶液中，研究印跡聚合物的選擇性吸附性能。

⑤抑菌實驗

用棉簽蘸取濃度為10⁶cfu/ml的金黃色葡萄球菌菌液，將其均勻涂布在m.h.(muller-hinton)瓊脂培養(yǎng)基上。待菌液被瓊脂完全吸收后貼藥敏紙片，本實驗所用藥敏紙片為鏈霉素和頭孢噻肟。然后分別將滅菌后未吸附藥物的分子印跡水凝膠和吸附氧氟沙星的分子印跡聚合物水凝膠圓片貼于瓊脂培養(yǎng)基上。37℃條件下培養(yǎng)24h后測量抑菌環(huán)直徑，評價樣品的抗菌性。

抑菌環(huán)直徑＝抑菌環(huán)外徑-被測樣品直徑

所述步驟1中，雙-3-甲基丙烯基氧丙基化四甲基二硅氧烷(dms)的體積優(yōu)選0.86ml，n,n-二甲基丙烯酰胺(dma)的體積優(yōu)選0.43ml，3-甲；丙烯酰氧基三(三甲基硅氧基)硅烷(tris)體積優(yōu)選1.72ml；乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)的體積優(yōu)選0.015ml，乙醇體積優(yōu)選0.3ml；加入光引發(fā)劑二苯基氧化膦的質量優(yōu)選8mg；攪拌時間優(yōu)選5min；紫外燈輻照時間優(yōu)選50min；乙醇濃度優(yōu)選30％。

所述步2中，油酸的量優(yōu)選0.1ml，乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)的量優(yōu)選0.377ml，甲基丙烯酸(maa)的量優(yōu)選34.5μl，聚乙烯吡咯烷酮(pvp)質量優(yōu)選0.04g，乙醇溶液濃度優(yōu)選80％。

本發(fā)明所取得的有益效果：

(1)本發(fā)明通過紫外輻照法合成硅基水凝膠，制備方法操作簡單，實驗條件溫和。

(2)本發(fā)明通過紫外光固化法合成了含水量高且具有優(yōu)異的透光性能、溶脹保濕性能、拉伸性能的硅基水凝膠角膜接觸鏡材料。

(3)本發(fā)明在合成硅基水凝膠的基礎上，合成了具有選擇性識別氧氟沙星的分子印跡聚合物。

(4)本發(fā)明對氧氟沙星分子印跡聚合物進行選擇性吸附試驗及抑菌實驗，分別研究其選擇性吸附性能及抗菌性能。實驗結果表明，分子印跡聚合物可以有效選擇識別模板藥物分子氧氟沙星，且抗菌性能優(yōu)良。

附圖說明

圖1為具體實施例所制備的硅水凝膠材料的紅外光譜：a.nvp水凝膠；b.nnvp水凝膠。

圖2為具體實施例所制備的硅基水凝膠的形貌圖：a.硅水凝膠的實物照片；b.硅水凝膠光學顯微鏡圖；c.nvp水凝膠掃描電鏡圖；d.nnvp水凝膠掃描電鏡圖。

圖3為具體實施例所制備的硅水凝膠接觸角圖片：a.nnvp水凝膠；b.nvp水凝膠。

圖4為具體實施例所制備的水凝膠中水分的流失曲線：a.nvp水凝膠；b.nnvp水凝膠。

圖5為具體實施例所制備的水凝膠在不同溫度下的溶脹曲線：a.37℃(a.印跡聚合物；b.非印跡聚合物)；b.25℃(a.印跡聚合物；b.非印跡聚合物)。

圖6為具體實施例所制備的硅基水凝膠的透光率測試圖：a.nvp水凝膠；b.nnvp水凝膠。

圖7為具體實施例所制備的硅水凝膠的應力-應變圖：a.nvp水凝膠；b.nnvp水凝膠。

圖8為具體實施例所制備的產物的紅外光譜圖：a.氧氟沙星分子印跡聚合物；b.nvp水凝膠。

圖9為具體實施例所制備的產物的掃描電鏡圖：a.氧氟沙星分子印跡聚合物；b.非分子印跡聚合物。

圖10為具體實施例所制備的分子印跡聚合物對氧氟沙星的吸附圖譜：a.氧氟沙星初始吸光度；b.24h后氧氟沙星吸光度曲線。

圖11為具體實施例所制備的分子印跡聚合物的吸附圖譜：a.印跡聚合物與非印跡聚合物對氧氟沙星的吸附曲線：(a.印跡聚合物對氧氟沙星的吸附曲線；b.非印跡聚合物對氧氟沙星的吸附曲線)；b.印跡聚合物對氧氟沙星、楊梅素及綠原酸的吸附曲線：(a.印跡聚合物對氧氟沙星的吸附曲線；b.印跡聚合物對楊梅素的吸附曲線；c.印跡聚合物綠原酸的吸附曲線)。

圖12為具體實施例所制備的產物的抑菌實驗效果圖：a.金黃色葡萄球菌；b.大腸桿菌。

表1為具體實施例所制備的nvp水凝膠和nnvp水凝膠的透氣性數據。

具體實施方式

以下結合實施例對本發(fā)明做進一步說明，但下述實施例對本發(fā)明的保護范圍并無明確限制。

實施例1

步驟1：硅基水凝膠基體的制備。

將雙-3-甲基丙烯基氧丙基化四甲基二硅氧烷(dms)，n,n-二甲基丙烯酰胺(dma)和3-甲基丙烯酰氧基三(三甲基硅氧基)硅烷(tris)以體積比為1:1:3混合3ml。添加10μl乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)和0.15mln-乙烯基吡咯烷酮(nvp)的混合物。通10min氮氣后加入0.1ml乙醇與6mg二苯基氧化膦，并攪拌3min。將反應液倒入模具中，然后紫外燈輻照30min進行聚合。將得到的水凝膠浸泡在20％的乙醇中過夜除去未反應的殘留物。

對照組不加n-乙烯基吡咯烷酮(nvp)。

步驟2：在所合成硅基水凝膠的基礎上，用油酸對其進行表面修飾，以氧氟沙星為模板分子，用本體聚合法在表面合成了選擇性識別氧氟沙星的分子印跡聚合物水凝膠膜(mips)

①預聚合混合物的制備。

稱取0.3g硅基水凝膠，加入0.05ml油酸與0.3ml乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)修飾水凝膠表面，即得水凝膠-egdma混合物。稱取0.05mmol氧氟沙星(0.01805g)，量取30μl甲基丙烯酸(maa)，加入到0.5ml去離子水中，室溫下?lián)u床振蕩5min使得maa與藥物分子結合得到預裝配溶液。將水凝膠–egdma混合物和預裝配溶液混合后超聲20min得到預聚合混合物。

②氧氟沙星分子印跡聚合物的制備。

將0.03g聚乙烯吡咯烷酮(pvp)溶于5ml70％乙醇溶液中于50℃條件下通氮氣除去氧氣。在混合溶液中加入預聚合混合物與0.5mg偶氮二異丁腈(aibn)，50℃條件下水浴并200rpm磁力攪拌20h即得氧氟沙星分子印跡聚合物。將硅水凝膠以體積比為3:1的甲醇/乙酸混合溶液洗滌數次，直至檢測不到藥物分子。然后以去離子水洗滌三次，干燥待用。

對照實驗：非印跡聚合物(nmips)的制備過程與印跡聚合物相同，只是在預裝配溶液的制備過程中不加氧氟沙星模板分子。

步驟3：對合成的水凝膠進行吸附量的測試、選擇性吸附以及抑菌實驗。

①稱取0.0921g氧氟沙星印跡硅水凝膠置于錐形瓶中，加入20ml濃度為0.0431mg/ml氧氟沙星溶液(ph＝7.40)。25℃下在搖床中恒溫振蕩吸附。24h后，用紫外分光光度計測定吸附后的氧氟沙星溶液在286nm處的吸光度，并根據吸附前后溶液濃度的變化計算吸附容量。

②分別稱取0.1356gmips水凝膠與0.1325gnmips水凝膠置于氧氟沙星水溶液中，25℃下在搖床中振蕩吸附，每隔兩小時測量藥物溶液的吸光度，并計算吸附量。同等條件下，分別稱取一定質量的mips水凝膠，置于與氧氟沙星結構相似的綠原酸和楊梅素水溶液中，研究印跡聚合物的選擇性吸附性能。

③用棉簽蘸取濃度為10⁶cfu/ml的金黃色葡萄球菌菌液，將其均勻涂布在m.h.(muller-hinton)瓊脂培養(yǎng)基上。待菌液被瓊脂完全吸收后貼藥敏紙片，本實驗所用藥敏紙片為鏈霉素和頭孢噻肟。然后分別將滅菌后未吸附藥物的分子印跡水凝膠和吸附氧氟沙星的分子印跡聚合物水凝膠圓片貼于瓊脂培養(yǎng)基上。37℃條件下培養(yǎng)24h后測量抑菌環(huán)直徑，評價樣品的抗菌性。

實施例2

步驟1：硅基水凝膠基體的制備。

將雙-3-甲基丙烯基氧丙基化四甲基二硅氧烷(dms)，n,n-二甲基丙烯酰胺(dma)和3-甲基丙烯酰氧基三(三甲基硅氧基)硅烷(tris)以體積比為1:2:4混合3ml。添加15μl乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)和0.18mln-乙烯基吡咯烷酮(nvp)的混合物。通15min氮氣后加入0.3ml乙醇與8mg二苯基氧化膦，并攪拌5min。將反應液倒入模具中，然后紫外燈輻照40min進行聚合。將得到的水凝膠浸泡在30％的乙醇中過夜除去未反應的殘留物。

對照組不加n-乙烯基吡咯烷酮(nvp)。

步驟2：在所合成硅基水凝膠的基礎上，用油酸對其進行表面修飾，以氧氟沙星為模板分子，用本體聚合法在表面合成了選擇性識別氧氟沙星的分子印跡聚合物水凝膠膜(mips)

①預聚合混合物的制備。

稱取0.5g硅基水凝膠，加入0.1ml油酸與0.377ml乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)修飾水凝膠表面，即得水凝膠-egdma混合物。稱取0.1mmol氧氟沙星(0.0361g)，量取34.5μl甲基丙烯酸(maa)，加入到1ml去離子水中，室溫下?lián)u床振蕩10min使得maa與藥物分子結合得到預裝配溶液。將水凝膠-egdma混合物和預裝配溶液混合后超聲30min得到預聚合混合物。

②氧氟沙星分子印跡聚合物的制備。

將0.04g聚乙烯吡咯烷酮(pvp)溶于10ml80％乙醇溶液中于60℃條件下通氮氣除去氧氣。在混合溶液中加入預聚合混合物與1mg偶氮二異丁腈(aibn)，60℃條件下水浴并300rpm磁力攪拌24h即得氧氟沙星分子印跡聚合物。將硅水凝膠以體積比為4:1的甲醇/乙酸混合溶液洗滌數次，直至檢測不到藥物分子。然后以去離子水洗滌三次，干燥待用。

對照實驗：非印跡聚合物(nmips)的制備過程與印跡聚合物相同，只是在預裝配溶液的制備過程中不加氧氟沙星模板分子。

步驟3：與實施例1的步驟3相同。

實施例3

步驟1：硅基水凝膠基體的制備。

將雙-3-甲基丙烯基氧丙基化四甲基二硅氧烷(dms)，n,n-二甲基丙烯酰胺(dma)和3-甲基丙烯酰氧基三(三甲基硅氧基)硅烷(tris)以體積比為1:3:5混3ml。添加20μl乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)和0.2mln-乙烯基吡咯烷酮(nvp)的混合物。通20min氮氣后加入0.5ml乙醇與10mg二苯基氧化膦，并攪拌7min。將反應液倒入模具中，然后紫外燈輻照30min進行聚合。將得到的水凝膠浸泡在40％的乙醇中過夜除去未反應的殘留物。

對照組不加n-乙烯基吡咯烷酮(nvp)。

步驟2：在所合成硅基水凝膠的基礎上，用油酸對其進行表面修飾，以氧氟沙星為模板分子，用本體聚合法在表面合成了選擇性識別氧氟沙星的分子印跡聚合物水凝膠膜(mips)

①預聚合混合物的制備。

稱取0.7g硅基水凝膠，加入0.15ml油酸與0.4ml乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)修飾水凝膠表面，即得水凝膠-egdma混合物。稱取0.15mmol氧氟沙星(0.05415g)，量取40μl甲基丙烯酸(maa)，加入到1.5ml去離子水中，室溫下?lián)u床振蕩15min使得maa與藥物分子結合得到預裝配溶液。將水凝膠-egdma混合物和預裝配溶液混合后超聲40min得到預聚合混合物。

②氧氟沙星分子印跡聚合物的制備。

將0.05g聚乙烯吡咯烷酮(pvp)溶于15ml90％乙醇溶液中于70℃條件下通氮氣除去氧氣。在混合溶液中加入預聚合混合物與1.5mg偶氮二異丁腈(aibn)，70℃條件下水浴并400rpm磁力攪拌28h即得氧氟沙星分子印跡聚合物。將硅水凝膠以體積比為5:1的甲醇/乙酸混合溶液洗滌數次，直至檢測不到藥物分子。然后以去離子水洗滌三次，干燥待用。

對照實驗：非印跡聚合物(nmips)的制備過程與印跡聚合物相同，只是在預裝配溶液的制備過程中不加氧氟沙星模板分子。

步驟3：與實施例1的步驟3相同。

對制備過程中的中間產物及本發(fā)明最終產物進行性能分析。

圖1為具體實施例所制備的硅水凝膠材料的紅外光譜：a.nvp水凝膠；b.nnvp水凝膠。從圖1中可看出，3430cm^-1處為乙醇中-oh的伸縮振動吸收峰，說明反應單體已成功聚合。1640cm^-1處為-nh2的變形振動，1260cm^-1處為c-nh2中c-n的伸縮振動，1040cm^-1處為tris中-si-o-si-不對稱伸縮振動吸收峰，840cm^-1處為引發(fā)劑中苯環(huán)的c-h面外彎曲振動，802cm^-1為si-c伸縮振動的特征吸收峰。相對于圖1b的nnvp水凝膠，圖1a中nvp水凝膠在1720cm^-1處的c＝o伸縮振動吸收峰強度更強說明nvp成功與其他單體交聯(lián)聚合，2960cm^-1處為交聯(lián)劑egdma及引發(fā)劑tpo中-ch3中c-h鍵的反對稱伸縮振動吸收峰，說明成功合成了硅基水凝膠。

圖2為具體實施例所制備的硅基水凝膠的形貌圖：a.硅水凝膠的實物照片；b.硅水凝膠的光學顯微鏡圖；c.nvp水凝膠掃描電鏡圖；d.nnvp水凝膠掃描電鏡圖。圖2a的實物圖顯示硅基水凝膠宏觀上均勻透明。圖2b的光學顯微鏡圖顯示硅水凝膠整體較為均勻致密。圖2c為nvp硅基水凝膠的掃描電鏡圖，觀察硅水凝膠微區(qū)形貌發(fā)現(xiàn)高分子基體呈現(xiàn)不規(guī)則多孔網狀結構，說明單體已交聯(lián)。圖2d為對照樣品nnvp硅水凝膠的掃描電鏡圖，可看到水凝膠結構更致密，且表面有較多褶皺。

圖3為具體實施例所制備的硅水凝膠接觸角圖片：a.nnvp水凝膠；b.nvp水凝膠。圖3a為nnvp水凝膠，其接觸角為97.5°，可判斷水凝膠較為疏水。圖3b為nvp水凝膠，其接觸角為61.1°，與前者相比其潤濕性有了較大程度的提高，說明聚合過程中nvp的加入成功地改善了硅基水凝膠基體的親水性。

圖4為具體實施例所制備的水凝膠中水分的流失曲線:a.nvp水凝膠；b.nnvp水凝膠?？梢园l(fā)現(xiàn)，nvp水凝膠的失重曲線更平穩(wěn)。如圖4a所示，前200min內兩種水凝膠的失重率曲線斜率都較大，失重較快；200～600min內nvp水凝膠的斜率逐漸變小至基本不變，nnvp水凝膠的失重率有小幅度上升(圖4b)；600min后兩者質量都基本保持不變。由最終的失重平衡值可以看出nvp水凝膠總含水量大約為26％，nnvp水凝膠的總含水量約為19％。樣品在干燥7小時后仍能保留一定的水分，說明水凝膠有較好的保濕性能。

圖5為具體實施例所制備的水凝膠在不同溫度下的溶脹曲線：a.37℃(a.印跡聚合物nvp；b.非印跡聚合物nnvp)；b.25℃(a.印跡聚合物nvp；b.非印跡聚合物nnvp)。圖5a是兩種硅基水凝膠在37℃下于pbs緩沖液中的溶脹曲線，4h內水凝膠的溶脹基本呈現(xiàn)線性趨勢，4-6h吸水溶脹的速度減慢，6h后基本趨于平衡，該條件下nvp水凝膠的溶脹率30.19％(圖5aa)，nnvp水凝膠的溶脹率為23.29％(圖5ab)。圖5b為硅水凝膠在25℃下于pbs中的溶脹曲線，由圖可知8小時左右水凝膠趨近溶脹平衡，與37℃相比水凝膠到達溶脹平衡所需時間更長，該條件下nvp水凝膠的溶脹率為22％(圖5ba)，nnvp水凝膠的溶脹率為18.19％(圖5bb)。結果表明，在接近人體體溫條件下，硅水凝膠的溶脹性更優(yōu)越，其能夠吸收更多的水分而處于溶脹狀態(tài)。

圖6為具體實施例所制備的硅基水凝膠的透光率測試圖：a.nvp水凝膠；b.nnvp水凝膠。國標規(guī)定，不著色角膜接觸鏡的透光率應為92％以上。已知可見光波長范圍為390-780nm，從圖6a可知，nvp水凝膠的透光性能在可見光范圍內明顯優(yōu)于nnvp水凝膠，其透光率約為45～65％，nnvp水凝膠的透光率約為47％(圖6b)。與商用角膜接觸鏡作對照，標準型鏡片的中心厚度為0.08-0.20mm，因此需對硅水凝膠的透光率進行校正。取角膜接觸鏡厚度為0.2mm，取波長550nm處水凝膠的透光率，對所合成的硅水凝膠的透光率進行校正。所用公式(5)如下：

式中：t為實際測得水凝膠的透光率，d為所測水凝膠的實際厚度，ta為校正后的透光率。計算得到nvp水凝膠的透光率為95.06％，nnvp水凝膠的透光率為94.19％?？梢娝铣傻乃z透光率優(yōu)良，均符合角膜接觸鏡材料的要求。

圖7為具體實施例所制備的硅水凝膠的應力-應變圖：a.nvp水凝膠；b.nnvp水凝膠。分別取吸水溶脹的nvp水凝膠和nnvp水凝膠材料，裁取長、寬分別為25mm、12mm，厚度為1.8mm的樣品條。如圖7a所示，用萬能試驗拉力機在室溫25℃、10mm/min條件下測得nvp水凝膠的最大拉伸載荷為4.836n，最大拉伸強度為0.649mpa，最大拉伸斷裂伸長率為115.53％。如圖7b所示，nnvp水凝膠的最大拉伸載荷為4.453n，最大拉伸強度為0.552mpa，最大拉伸斷裂伸長率為103.28％?？傻玫饺缦陆Y論：所合成的兩種硅水凝膠都具有較好的力學性能，但nvp水凝膠更柔軟有彈性，力學性能更優(yōu)。

圖8為具體實施例所制備的產物的紅外光譜圖：a.氧氟沙星分子印跡聚合物mips；b.nvp水凝膠。由圖8a可看出，印跡聚合物中3430cm^-1處的伸縮振動吸收峰消失，這是由于交聯(lián)劑與α-甲基丙烯酸發(fā)生反應，說明反應單體已成功聚合。1040cm^-1處為tris中-si-o-si-的不對稱伸縮振動吸收峰，840cm^-1處為光引發(fā)劑tpo中苯環(huán)的c-h鍵的面外彎曲振動，802cm^-1為tris中si-c伸縮振動的特征吸收峰。相對于圖8b，mips水凝膠(圖8a)在1720cm^-1處的c＝o伸縮振動吸收峰強度增強，說明聚乙烯吡咯烷酮與甲基丙烯酸成功與水凝膠基體聚合，在1260cm^-1處c-n的伸縮振動特征吸收峰強度增強說明aibn成功與水凝膠聚合，證明合成了分子印跡聚合物水凝膠。

圖9為具體實施例所制備的產物的掃描電鏡圖：a.氧氟沙星分子印跡聚合物mips；b.非分子聚合物nmips。如圖9所示為mips與nmips的掃描電鏡圖，觀察圖片可知印跡聚合物的合成過程中沒有傷害基體的形態(tài)，聚合物呈現(xiàn)均勻致密的狀態(tài)。

圖10為具體實施例所制備的分子印跡聚合物對氧氟沙星的吸附圖譜：a.氧氟沙星初始吸光度；b.24h后氧氟沙星吸光度曲線。以濃度(mg/ml)和吸光度(abs)為橫縱坐標所繪制的氧氟沙星的標準曲線，對氧氟沙星的濃度和吸光度進行線性擬合，得到氧氟沙星的線性方程為y＝59.9116x+0.1354，r²＝0.996。稱取0.0921g的氧氟沙星分子印跡硅水凝膠，置于錐形瓶中，加入濃度為0.0431mg/ml的氧氟沙星溶液(ph＝7.4)20ml，室溫下在搖床上振蕩吸附。24h后，用紫外可見分光光度計測定吸附后的氧氟沙星溶液在286nm附近的特征峰的吸光度為1.9449(圖10b)。由標準曲線算得吸附后的溶液濃度為0.0302mg/ml，由公式計算得其吸附量為2.9043mg/g。如圖10a和10b所示，可看到將分子印跡水凝膠置于氧氟沙星水溶液中振蕩吸附24h后溶液吸光度明顯降低。

圖11為具體實施例所制備的分子印跡聚合物的吸附圖譜：a.印跡聚合物與非印跡聚合物對氧氟沙星的吸附曲線：(a.印跡聚合物mips對氧氟沙星的吸附曲線；b.非印跡聚合物nmips對氧氟沙星的吸附曲線)；b.印跡聚合物mips對氧氟沙星、楊梅素及綠原酸的吸附曲線：(a.印跡聚合物對氧氟沙星的吸附曲線；b.印跡聚合物對楊梅素的吸附曲線；c.印跡聚合物綠原酸的吸附曲線)。如圖11a所示，稱取0.1356g分子印跡聚合物與0.1325g非分子印跡聚合物，分別將其置于30ml氧氟沙星溶液中，并于室溫下振蕩吸附。mips與nmips對氧氟沙星都有一定量的吸附，但nmips的吸附量明顯低于mips。如圖11b所示，分別稱取一定質量的氧氟沙星分子印跡聚合物，分別將其置于氧氟沙星(ofloxacin，oflx)、綠原酸(chlorogenicacid，cha)、楊梅素(myricetin，myr)溶液中，實驗結果發(fā)現(xiàn)，氧氟沙星分子印跡聚合物(mips)對氧氟沙星的吸附量隨時間的變化有一個平穩(wěn)的增加過程，且吸附量較高(曲線11ba)，對楊梅素的吸附沒有明顯的規(guī)律性(曲線11bc)。印跡聚合物對綠原酸的吸附較平緩(曲線11bb)，且吸附后緩慢釋放，但吸附量很低。說明實驗合成的印跡聚合物mips有一定選擇性，對綠原酸和楊梅素的吸附沒有明顯的規(guī)律性，這是因為其對藥物分子的吸附作用為物理吸附，而印跡聚合物對氧氟沙星的吸附是因為硅水凝膠表面有氧氟沙星的識別位點。

圖12為具體實施例所制備的產物的抑菌實驗效果圖：a.金黃色葡萄球菌；b.大腸桿菌。本實驗選取大腸桿菌和金黃色葡萄球菌作為革蘭氏陰/陽性菌的代表，眼睛感染兩種細菌均可致細菌性結膜炎，出現(xiàn)眼睛發(fā)紅發(fā)脹等癥狀。本實驗選用大腸桿菌和金黃色葡萄球菌為實驗菌種，對吸附氧氟沙星的印跡聚合物水凝膠的抗菌性進行研究。如圖12所示為抑菌實驗圖片，觀察實驗圖片可發(fā)現(xiàn)空白印跡聚合物水凝膠周圍沒有出現(xiàn)抑菌環(huán)，而吸附氧氟沙星的分子印跡聚合物周圍有明顯的抑菌圈，說明樣品中的氧氟沙星抑制了細菌的生長。吸附氧氟沙星的分子印跡聚合物對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌圈直徑分別為16mm(圖12a)和18mm(圖12b)。實驗結果表明，吸附藥物的分子印跡硅水凝膠材料有優(yōu)良的抗菌性，為角膜接觸鏡材料的功能化研究做了一定意義的探索。

表1為具體實施例所制備的nvp水凝膠和nnvp水凝膠的透氣性數據。角膜接觸鏡是直接佩戴于眼球角膜上以達到保護視力的目的的鏡片。為了避免角膜缺氧對眼睛造成傷害，角膜接觸鏡材料需要有較好的透氣性。由表1可知，硅基水凝膠具有一定的透氣性且nvp水凝膠的透氣率(18.47％)明顯高于nnvp水凝膠(23.73％)。這是因為聚合過程中添加nvp有效提高了硅水凝膠的含水量，有助于水蒸氣與nvp水凝膠結合繼而透過水凝膠薄膜。

表1