[发明专利]一种多功能关节滑液添加剂的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种多功能关节润滑添加剂的制备方法，通过简便的方法合成具有光热转换性能的共价有机框架，并通过多巴胺修饰进一步提高其分散稳定性与近红外吸收功能，利用非共价键作用吸附消炎药物，将其作为关节滑液添加剂提高仿生关节滑液的减摩抗磨性能。该润滑添加剂具有合成简便、近红外光响应性好、细胞毒性低、药物负载量高及缓释效果好等优势，对关节炎症治疗具有良好的效果，并能大幅度提高关节滑液的润滑寿命。

技术领域

本发明属于机械工程和生物工程技术领域，具体涉及一种多功能关节滑液添加剂的制备方法和应用。

背景技术

关节炎是一种常见的慢性疾病，据不完全统计，我国60岁以上的老人中大约50%都会有不同程度的关节炎疾病。关节炎导致软骨变性、炎症和关节周围组织破坏，病情的恶化会进一步导致畸形、残疾等，严重影响患者的生命健康。研究证实关节润滑不充分引起的软骨摩擦和磨损是导致关节炎症产生的重要原因。在临床上，目前常用的关节润滑液的主要成分是透明质酸，但是其存在承受载荷不足、容易降解的问题，特别是随着关节部位炎症的加剧，产生的大量自由基会加速。透明质酸降解，因此患者需要定期注射补充，增加了患者的痛苦。因此，研究一种同时具有润滑与炎症治疗作用的关节润滑剂，对关节炎症的治疗和改善或者生活质量具有重要意义。

共价有机框架（COF）是一种新兴的晶体多孔材料，其不仅具有高化学和物理稳定性，还具有高的比表面积和良好的生物相容性。相比于已有的纳米润滑材料，COF具有以下的几种优势：（1）可根据需求选择不同的单体进行设计合成：COF单体之间主要通过强共价键链接，单体种类多，具有丰富的可设计性。（2）COF在摩擦过程中，在摩擦产生的高剪切作用下，能够快速形成润滑膜减小摩擦，达到优异的抗磨减摩性能。（3）高的比表面积和多孔结构，使其具有很强的吸附能力，可负载多种消炎药物，进而实现炎症的治疗。

但是，目前尚无COF用来作为关节润滑添加剂，同时负载消炎药物的公开报道，有关合成制备技术也尚未建立。

发明内容

为解决当前存在的技术问题，本发明提供一种基于COF的新型关节滑液添加剂，该添加剂不仅具有优异的减摩抗磨性能和光热转换性能，还能通过吸附作用负载关节炎治疗药物。与纯水相比，该润滑添加剂加入，使摩擦系数降低了78.3%，且具有良好的生物相容性和炎症治疗效果。

本发明提供了该多功能关节滑液添加剂的制备方法。

本发明所采用的技术方案为：

将3,6-双（5-醛基噻吩-2-基）-2,5-双（2-乙基己基）吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4（2H,5H）-二酮单体与三（4-氨基苯基）胺单体反应得到共价有机框架材料，利用多巴胺将其修饰，负载关节炎治疗药物，得到共价有机框架纳米药物载体关节滑液添加剂。

共价有机框架材料的结构式为：

上述所述的关节滑液添加剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）特定共价有机框架材料的制备：将3,6-双（5-醛基噻吩-2-基）-2,5-双（2-乙基己基）吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4（2H,5H）-二酮单体加入到烧杯中，然后加入氯仿进行溶解，得到红紫色溶液A；将三（4-氨基苯基）胺单体加入到烧杯中，用甲醇溶解，得到溶液浅棕色B；将溶液A和溶液B混匀，搅拌后滴加冰乙酸作为催化剂，室温下反应48 h；48 h后离心除去上清液，得到蓝绿色沉淀，用四氢呋喃清洗沉淀，离心直至上清变为无色；得到产物COF；

（2）特定共价有机框架材料的修饰：将COF产物超声分散于超纯水中，加入多巴胺，调节混合液pH值，黑暗中匀速搅拌；将混合溶液离心除去上清液，用超纯水重复离心3次；真空冷冻干燥得到修饰后的共价有机框架COF-PDA；

（3）将治疗关节炎的药物负载到COF-PDA上，得到复合型关节滑液添加剂。