[发明专利]一种接枝改性黄原胶纳米微凝胶的制备方法

说明书

本发明涉及生物医用材料技术领域，尤其涉及一种接枝改性黄原胶纳米微凝胶的制备方法：首先制备N,N‑双(丙烯酰基)胱胺，然后将黄原胶与2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸和N,N‑双(丙烯酰基)胱胺进行接枝聚合及交联反应，制备得到接枝改性黄原胶聚合物，在水溶液中形成聚合物纳米微凝胶。将2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸接枝聚合到黄原胶上，可增加黄原胶纳米微凝胶的载药性；通过双硫键的引入，赋予纳米微凝胶的还原敏感性。本发明的纳米微凝胶生物相容性好，可在体内降解，有望作为抗癌药物载体及控制释放应用。

技术领域

本发明涉及一种接枝改性黄原胶纳米微凝胶的制备方法，属于天然高分子材料改性技术领域。

背景技术

恶性肿瘤是威胁人体生命健康的重大疾病之一，目前对于这类疾病的治疗通常采用手术治疗、中药调理、放疗及化疗等治疗手段，尽管临床上有超过90多种抗肿瘤药物，但绝大多数具有代谢时间短、靶向性差和促使肿瘤产生强烈耐药性等缺点。相比于传统小分子抗肿瘤药物，纳米级载体与药物分子结合后可以增强药物稳定性，延长药物在体内的循环时间，减少其对正常组织的伤害。但传统的纳米级药物载体对药物的释放一般只受扩散控制，释药速率不可控制，且缺乏与肿瘤细胞的特异性结合，在体内只能单纯依靠肿瘤组织的EPR效应富集于病灶，临床上的使用效果欠佳。纳米微凝胶凝胶作为亲水性聚合物网络，其在水或生物流体中由于水的高度亲和力而到达很高的膨胀程度，对外界刺激如温度、pH、磁性和化学环境等具有响应的水凝胶通常被称为“智能”水凝胶，已成为医学领域研究和发展的重要领域，如制药、生物技术等。

黄原胶作为天然多糖拥有大量的亲水基团，由于其特殊的性能，如生物相容性、生物降解性、可再生性、无毒等特点，故其形成的水凝胶的在医用材料领域具有独特的优势。为使黄原胶形成具有功能响应性的纳米微凝胶，本发明采用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(代号AMPS)为单体，将其接枝到黄原胶上，在接枝聚合的同时，选择一还原性单体将黄原胶交联，合成具有还原响应性的纳米微凝胶。本发明解决了三个技术问题，一是增加了纳米微凝胶的还原响应性；二是通过引入负电荷的磺酸基团，增加纳米微凝胶的稳定性和阿霉素的载药率；三是采用的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸具有自乳化作用，可使反应体系形成水包油的微乳液状态，有利于形成稳定的纳米微凝胶。该注射剂型纳米微凝胶在控制释放领域具有良好的应用前景。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种良好的生物相容性、可还原降解生物多糖黄原胶纳米微凝胶的制备方法。

针对上述问题，本文首先将胱胺盐酸盐在碱催化的作用下与丙烯酰氯发生取代反应制备得到交联剂N,N-双(丙烯酰基)胱胺，代号为BACy；黄原胶用硝酸铈铵氧化引发，以AMPS为接枝单体，以BACy为交联剂，通过接枝聚合的方法得到接枝改性黄原胶聚合物纳米微凝胶。

本发明还提供一种接枝改性黄原胶纳米微凝胶作为药物载体的制备方法，依次包括以下步骤：

1)将胱胺盐酸盐和丙烯酰氯通过取代反应得到N,N-双(丙烯酰基)胱胺，粗产物经过洗涤、干燥之后，得到交联剂；

2)黄原胶水溶液中，首先加入硝酸铈铵，再加入单体AMPS的水溶液和交联剂BACy的油溶液，产物乙醇沉淀，过滤，真空干燥得到接枝改性黄原胶聚合物；

3)取样品溶解透析后形成接枝改性黄原胶纳米微凝胶；

4)将制备得到的接枝改性黄原胶纳米微凝胶进行抗肿瘤药物阿霉素的负载，得到载药纳米微凝胶；

具体的，所述步骤1)中，冰水浴条件下，将胱胺盐酸盐溶于去离子水搅拌30～60min；同时向胱胺盐酸盐水溶液中缓慢滴加丙烯酰氯的二氯甲烷溶液和NaOH的水溶液，保持冰水浴搅拌反应5～7h，得到白色沉淀；用50～100mL超纯水洗涤，再用乙酸乙酯重结晶，真空干燥至恒重，得到白色产物BACy；