一種囊壁含有功能化石墨烯的微膠囊及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物醫(yī)用材料，尤其是囊壁含有功能化石墨烯的微膠囊及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]微膠囊是一種具有特定幾何結(jié)構(gòu)的微型容器或包裝物，由于其結(jié)構(gòu)的特殊性和性能的多變性，在農(nóng)業(yè)、食品和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。制備微膠囊的材料多種多樣，主要包括天然高分子材料、合成的高分子材料和無(wú)機(jī)化合物等。制備微膠囊的方法有很多，根據(jù)成囊機(jī)理，可以大致分為三類(lèi):物理法、物理化學(xué)法和化學(xué)法。近幾年，出現(xiàn)了一些新的微膠囊化的技術(shù)，如表面接枝、模板聚合、層層自組裝等。這些技術(shù)都是基于化學(xué)反應(yīng)的微膠囊化方法，具有結(jié)構(gòu)可控、性能可調(diào)、易于賦予各種特征功能等特點(diǎn)。但是這些方法操作過(guò)程比較繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)，并且很容易引入雜質(zhì)等，這限制了它們的實(shí)際應(yīng)用性。
[0003]超聲福射制備微膠囊的方法是由美國(guó)的科學(xué)家Suslick等人在九十年代初發(fā)明的，他們利用高強(qiáng)度的超聲輻射將氣體或不溶于水的液體用蛋白質(zhì)囊括，制備成蛋白質(zhì)微膠囊。這種方法操作簡(jiǎn)單，高效快捷又綠色環(huán)保，并且得到的微膠囊具有良好的生物相容性，在藥物技術(shù)等領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用價(jià)值。
[0004]氧化石墨烯具有較大的比表面積，良好的生物相容性，是一種良好的藥物載體。Xu等人將聚乙二醇修飾后的納米氧化石墨烯用作水溶性抗腫瘤藥物的載體。Bao等人用殼聚糖對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行修飾，裝載P-DNA和抗腫瘤藥物羥喜樹(shù)堿，并研究出該給藥系統(tǒng)能將ρ-DNA轉(zhuǎn)運(yùn)到腫瘤細(xì)胞內(nèi)部，且對(duì)羥喜樹(shù)堿具有明顯的緩釋作用。但目前還未見(jiàn)利用超聲法制備功能化石墨烯微膠囊的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]本發(fā)明的目的之一是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，在于提供了一種囊壁含有功能化石墨烯的微膠囊；
[0006]本發(fā)明的另一目的是提供一種囊壁含有功能化石墨烯的微膠囊的制備方法。
[0007]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]本發(fā)明的原理:是用高強(qiáng)度超聲波在油/水界面的催化作用，促使巰基化石墨烯表面的巰基發(fā)生交聯(lián)，形成穩(wěn)定的交聯(lián)膜，并將載有疏水性藥物的油相包覆，形成以巰基化石墨烯的交聯(lián)膜為囊壁，裝載有疏水性藥物的油相為芯材的載藥微膠囊。
[0009]—種囊壁含有功能化石墨烯的微膠囊，是通過(guò)對(duì)同時(shí)含有巰基和氨基的化合物或生物分子修飾后得到的巰基化石墨烯的水溶液和裝載有疏水性藥物的油相進(jìn)行超聲輻射，形成以巰基化石墨烯的交聯(lián)膜為囊壁，以載有疏水性藥物的油相為芯材的載藥微膠囊，微膠囊的尺寸在0.2-30 μ m之間。
[0010]所述的同時(shí)含有巰基和氨基的化合物或生物分子是4-氨基-3-聯(lián)氨-5-疏基-1，2，4-三氮雜茂、2-巰基-4-氨基-6-羥基嘧啶、6-巰基-2，4- 二氨基嘧啶、1_氨基_5_疏基蒽醌、2-氨基-6-輕基-8-疏基嘌呤、2-氨基-6-疏基嘌呤、3-氨基-5-疏基-1，2，4-三氮唑、2-氨基-5-巰基苯甲酸、2-巰基-4-氨基-7H-吡咯[2，3-d]嘧啶、3-氨基-4-巰基喹啉、4-氨基-3-巰基-4H-1，2，4-三唑、2-氨基-6-巰基-3H-嘧啶-4-酮、氨基-聚乙二醇-巰基、5-氨基-2-巰基-4-噻唑甲酰胺、2-氨基-3-巰基-3-甲基丁羧酸、2-氨基-3-巰基-1-丙醇、2-氨基-5-巰基-1，3，4-噻二唑、5-氨基-2-巰基噻唑、巰基十一胺及其鹽酸鹽、5-氨基-1-巰基戊烷及其鹽酸鹽、6-氨基-1-巰基己烷及其鹽酸鹽、半胱胺及其鹽酸鹽、半胱氨酸及其鹽酸鹽、高半胱氨酸或谷胱甘肽。
[0011 ] 所述的疏水性藥物是紫杉醇、洛莫司汀、人參皂苷、喜樹(shù)堿或水飛薊素藥物中的一種或多種。
[0012]所述的油相是生物醫(yī)藥用的各種動(dòng)物油、植物油、微生物油脂、礦物油、硅油類(lèi)或其他與水不相溶的無(wú)毒液態(tài)有機(jī)物。
[0013]—種囊壁含有功能化石墨烯的微膠囊的制備方法，包括以下步驟:
[0014]a、將5-20mg氧化石墨稀超聲分散于二甲基甲酰胺中，并加入20-150mg的二異丙基碳二亞胺、二環(huán)己基碳二亞胺或含有20-150mgl- (3- 二甲氨基丙基)_3_乙基碳二亞胺鹽酸鹽的水溶液；
[0015]b、在N2保護(hù)下，加入10-50mg的同時(shí)含有巰基和氨基的化合物或生物分子；
[0016]c、無(wú)氧條件下攪拌反應(yīng)2-24小時(shí)，3-5次離心洗滌，除去未反應(yīng)的同時(shí)含有巰基和氨基的化合物或生物分子，得到巰基化石墨烯；
[0017]d、將制備的巰基化石墨烯均勻分散于去離子水中，用試管按一定的體積比量取巰基化石墨烯的水溶液和含有疏水性藥物的油相，將其置于冰水浴中；
[0018]e、將超聲探頭置于油/水兩相界面，在一定的超聲功率下作用一段時(shí)間；
[0019]f、對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行離心洗滌，得到以巰基化石墨烯的交聯(lián)膜為囊壁，以疏水性藥物的油相為芯材的載藥微膠囊。
[0020]6、按照權(quán)利要求5所述的一種囊壁含有功能化石墨烯的微膠囊，其特征在于，所述的含有巰基化石墨烯的水溶液和含有疏水性藥物的油相的體積比是1:1-20:1。
[0021]7、按照權(quán)利要求5所述的一種囊壁含有功能化石墨烯的微膠囊，其特征在于，所述的超聲功率為20-1000W/cm2，超聲時(shí)間為0.5_20min。
[0022]有益效果:本發(fā)明可以將功能化石墨烯均勻分布在微膠囊的囊壁上，最大限度的減少石墨稀與裝載于囊芯中藥物的接觸，從而降低其對(duì)藥效的影響；形成的石墨稀囊壁對(duì)藥物起到包載和保護(hù)作用；利用二硫鍵的還原響應(yīng)性可以有效的控制藥物的釋放；本發(fā)明的制備方法快速簡(jiǎn)便，高效環(huán)保，材料來(lái)源廣泛，產(chǎn)物純凈無(wú)毒。
【具體實(shí)施方式】
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[0023]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
[0024]實(shí)施例1
[0025]將5mg氧化石墨烯超聲分散于二甲基甲酰胺中，并加入含有20mgl-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽的水溶液；在隊(duì)保護(hù)下，加入10mg的4-氨基-3-聯(lián)氨-5-疏基-1，2，4-三氮雜茂，無(wú)氧條件下攪拌反應(yīng)2小時(shí)，3次離心洗滌，除去未反應(yīng)的4-氨基-3-聯(lián)氨-5-疏基-1，2，4-三氮雜茂，得到巰基化石墨烯；將制備的巰基化石墨烯均勻分散于去離子水中；用試管按體積比5:1量取含有巰基化石墨烯的水溶液和含有洛莫司汀的甲基硅油，將其置于冰水浴中；將超聲探頭置于油/水兩相界面，在400W功率下，超聲輻照5min ;對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行離心洗滌，得到功能化石墨稀微膠囊。
[0026]實(shí)施例2
[0027]將10mg氧化石墨烯超聲分散于二甲基甲酰胺中，并加入50mg的二異丙基碳二亞胺；在N2保護(hù)下，加入20mg的2-氨基-5-巰基-1，3，4-噻二唑，無(wú)氧條件下攪拌反應(yīng)8小時(shí)，5次離心洗滌，除去未反應(yīng)的2-氨基-5-巰基-1，3，4-噻二唑，得到巰基化石墨烯；將制備的巰基化石墨烯均勻分散于去離子水中；用試管按體積比1:1量取含有巰基化石墨烯的水溶液和含有洛莫司汀的葵花籽油，將其置于冰水浴中；將超聲探頭置于油/水兩相界面，在300W功率下，超聲福照18min ;對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行離心洗滌，得到功能化石墨稀微膠囊。
[0028]實(shí)施例3
[0029]將5mg氧化石墨烯超聲分散于二甲基甲酰胺中，并加入20mg的二環(huán)己基碳二亞胺；在隊(duì)保護(hù)下，加入20mg的半胱胺，無(wú)氧條件下攪拌反應(yīng)12小時(shí)，3次離心洗滌，除去未反應(yīng)的半胱胺，得到巰基化石墨烯；將制備的巰基化石墨烯均勻分散于去離子水中；用試管按體積比10:1量取含有巰基化石墨烯的水溶液和含有紫杉醇的魚(yú)油，將其置于冰水浴中；將超聲探頭置于油/水兩相界面，在100W功率下，超聲輻照20min ;對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行離心洗滌，得到功能化石墨稀微膠囊。
[0030]實(shí)施例4
[0031]將20mg氧化石墨烯超聲分散于二甲基甲酰胺中，并加入含有150mgl-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽的水溶液；在N2保護(hù)下，加入50mg的半胱氨酸，無(wú)氧條件下攪拌反應(yīng)24小時(shí)，4次離心洗滌，除去未反應(yīng)的半胱氨酸，得到巰基化石墨烯；將制備的巰基化石墨烯均勻分散于去離子水中；用試管按體積比15:1量取含有巰基化石墨烯的水溶液和含有水飛薊素的花生油，將其置于冰水浴中；將超聲探頭置于油/水兩相界面，在200W功率下，超聲福照15min ;對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行離心洗滌，得到功能化石墨稀微膠囊。
[0032]實(shí)施例5
[0033]將15mg氧化石墨烯超聲分散于二甲基甲酰胺中，并加入120mg的二異丙基碳二亞胺；在N2保護(hù)下，加入40mg的高半胱氨酸；無(wú)氧條件下攪拌反應(yīng)24小時(shí)，3次離心洗滌，除去未反應(yīng)的高半胱氨酸，得到巰基化石墨烯