[发明专利]具有pH响应性的聚氨酯微球及其制备方法

说明书

本发明涉及一种具有pH响应性的聚氨酯微球，由以下质量分数的原料制成，20～30％的低聚物二元醇、45～55％的二异氰酸酯、3～5％的羧甲基纤维素钠、3～5％的酸性核单元、5～15％的扩链剂、10～15％的中和剂以及0.01～0.05％的催化剂，其中，低聚物二元醇为摩尔比为1:1～2:1的聚乙二醇和聚己内酯二元醇的混合物。发明的合成方法简单，得到的产品在碱性环境中有良好的pH响应性，而在酸性环境中相对稳定，可以作为定向给药的pH响应型聚氨酯微球药物载体。

技术领域

本发明涉及功能性高分子材料技术领域，尤其涉及一种具有pH响应性的聚氨酯微球及其制备方法。

背景技术

医疗水平的不断提高离不开医学材料的快速发展，自20世纪70年代将药物制剂通过微型包覆技术应用于微胶囊领域以来，使用生物高分子材料制备的微胶囊在生物医药和基因工程等领域获得迅速发展和广泛的应用。微胶囊是一种具有核-壳结构的封闭微型容器，其具有胶囊的释放机理：将药物包覆其中，通过扩散或载体的降解来释放药物。用来制作微胶囊的材料分为天然高分子以及合成高分子两大类：天然高分子主要包括胶原质、明胶、海藻酸盐、壳聚糖等；合成高分子主要包括聚氧化乙烯、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚N-异丙基丙烯酰胺等。

刺激响应型微胶囊，因其可以模拟活体系统的响应过程，因此受到了广泛关注。这种微胶囊能够对环境的微小变化做出响应，发生物理化学性能包括结构、极性、相结构和化学组成等的明显改变。根据刺激不同，刺激响应型微胶囊微分温度、pH、光、电以及复合响应微胶囊。由于人体消化系统的pH存在明显差异，因此pH响应性高分子微胶囊有广泛的应用前景。例如胰岛素会在胃中被蛋白水解酶分解为缩氨酸，而通过pH响应型高分子载体就可以有效的保护胰岛素及其他蛋白类药物免受胃中酶的消化，然后将药物释放到pH为中性的小肠中。对于pH响应型微胶囊，还可以用于癌症的治疗中，因为正常组织和血液中的pH为中性，而在一些肿瘤中，pH为0.5-1.0，远远低于正常值。因此具有可生物降解、pH响应性的微胶囊能够实现：(1)药物缓释，降低药物毒副作用，延长药物生物活性；(2)降解吸收，不会使人体产生免疫性；(3)在特定pH环境下释放药物；(4)在人体器官或组织靶向释放等功能。

聚氨酯作为一种合成高分子，可作为植入人体的生物材料，具有优良的生物性能和力学性能，在药物释放方面获得了广泛研究。如刘育红等以2,4-甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和木质素为原料，制备了聚氨酯微胶囊，并以硝苯地平为模拟药物研究了影响药物释放的因素；林松以聚乙二醇、聚己内酯、异佛尔酮二异氰酸酯等为原料，以二羟甲基丙酸为扩链剂，合成了聚氨酯微胶囊，研究了其可降解性。Mohajnlnad等以二苯基甲烷二异氰酸酯和多官能团的聚氨酯多元醇为原料，PVP为分散剂，乙二胺为扩链剂，改变原料与扩链剂的比例，合成了一系列不同粒径的聚氨酯微球。目前还没有一种在碱性环境中有良好的pH响应性，而在酸性环境中相对稳定的聚氨酯微球。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有pH响应性的聚氨酯微球，其具有在碱性环境中有良好的pH响应性，而在酸性环境中相对稳定的特点。

本发明的另一目的在于提供一种具有pH响应性的聚氨酯微球的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供一种具有pH响应性的聚氨酯微球，由以下质量分数的原料制成，20～30％的低聚物二元醇、45～55％的二异氰酸酯、3～5％的羧甲基纤维素钠、3～5％的酸性核单元、5～15％的扩链剂、10～15％的中和剂以及0.01～0.05％的催化剂，其中，所述低聚物二元醇为摩尔比为1:1～2:1的聚乙二醇和聚己内酯二元醇的混合物。

优选的，所述聚乙二醇的分子量为200～800，所述聚己内酯二元醇的分子量为1500～2500。

优选的，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯。

优选的，所述羧甲基纤维素钠的取代度为0.7～1.2。