[发明专利]一种两性离子聚合物修饰的纳米片的制备方法及其应用

说明书

本发明中公开了一种两性离子聚合物修饰的纳米片的制备方法。本发明同时公开了上述制备方法制备得到的两性离子聚合物修饰的纳米片MoS2@PDA@PSBMA及其在骨关节炎治疗中的应用。本发明利用超声法制备MoS₂纳米片，然后对其进行多巴胺修饰；通过RAFT法制备嵌段PSBMA‑b‑PNHSMA共聚物；将PSBMA‑b‑PNHSMA嵌段聚合物与经多巴胺改性的纳米片通过“一锅法”制备得到两性离子聚合物修饰的纳米片MoS2@PDA@PSBMA。在本发明的制备工艺中，各种功能组分之间可以相互促进，能够更好地发挥生物功能，使得制备的MoS2@PDA@PSBMA纳米片能够清除炎症环境中过表达的活性氧，并具有优异的润滑性能用以保护关节软骨；而且本发明中的制备工艺简单，反应条件温和，不需要特殊设备，适于工业生产与应用推广。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种两性离子聚合物修饰的纳米片的制备方法及其应用。

背景技术

退行性骨关节炎(OA)的主要特征是关节润滑功能的散失以及炎症过表达。关节润滑功能丧失会使得关节软骨长期作用于高摩擦力，造成关节软骨损伤以及软骨基质降解；炎症过表达以炎症因子、降解酶、活性氧(ROS)含量的升高为主要表现形式，同样会使得软骨细胞活性降低，影响细胞外基质的分泌。 ROS主要包括过氧化氢(H₂O₂)、羟基自由基(·OH)和超氧阴离子(O₂^·-) 等，他们的过表达会造成氨基酸的氧化修饰，进而破坏蛋白质的结构，最终造成软骨损伤。因此，同时实现关节润滑功能的重塑以及活性氧的清除对于OA的治疗具有重要意义。

由于关节腔是一个封闭的系统，关节腔注射是治疗OA的主要手段之一。目前，关节腔注射制剂主要是高分子量和超高分子量透明质酸。虽然这些制剂具有一定的关节润滑和炎症调控功能，但是，它们并不能够清除关节腔内过表达的活性氧。此外，OA也促进透明质酸酶的产生，关节腔注射透明质酸的疗效一般仅能维持3个月左右，需要反复注射才能达到持续性效果。因此，注射一种具备润滑、抗氧化(活性氧清除)且不受到降解酶影响的材料到关节腔中，可以更加有效地实现OA治疗。

发明内容

本发明的目的在于解决现有治疗骨关节炎的关节腔注射制剂抗氧化能力差，且易降解，疗效维持时间短的问题，提供一种两性离子聚合物修饰的纳米片的制备方法，制备得到的两性离子聚合物修饰的纳米片在骨关节炎的治疗中具有非常广阔的应用前景。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种两性离子聚合物修饰的纳米片的制备方法，包括以下步骤：

S1、取二硫化钼(MoS₂)粉末溶于乙醇和水的混合溶剂中，超声制备MoS₂纳米片；

S2、将大分子引发剂PSBMA macro CTA、偶氮二异丁腈(AIBN)和甲基丙烯酸(N-羟基琥珀酰亚胺)酯(NHSMA)溶解于三氟乙醇(TFE)中，通过聚合反应得到PSBMA-b-PNHSMA嵌段聚合物；

S3、将S1中的MoS₂纳米片和多巴胺盐酸盐(DA-HCl)于Tris-HCl缓冲液中反应，得到MoS₂@PDA纳米片；

S4、将S3中的MoS₂@PDA纳米片和S2中的PSBMA-b-PNHSMA嵌段聚合物于PBS缓冲液中反应，制备得到两性离子聚合物修饰的纳米片 MoS2@PDA@PSBMA。

优选地，所述S2中将磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯(SBMA)、偶氮二异丁腈 (AIBN)和4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸(CPAD)溶解于三氟乙醇(TFE)中，通过聚合反应得到大分子引发剂PSBMA macro CTA。

优选地，所述磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯(SBMA)、偶氮二异丁腈(AIBN) 和4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸(CPAD)的摩尔比为(200～20):2:1。