具有電刺激響應的聚吡咯/蒙脫土復合材料的制備及其應用于電調(diào)控藥物的釋放的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有電刺激響應的聚吡咯/蒙脫土復合材料的制備及其應用于電調(diào)控藥物的釋放，該方法包括以下步驟：配制阿司匹林摻雜聚吡咯/蒙脫土的聚合液、制備阿司匹林摻雜聚吡咯/蒙脫土復合材料以及不同電位條件下的藥物體外釋放。本發(fā)明的有益效果：聚吡咯/蒙脫土復合材料具有電刺激敏感性的藥物釋放行為，可以電調(diào)控藥物的釋放，且材料的制備方法簡便易行，其延緩了藥物的釋放，使藥效在體內(nèi)維持較長的時間。
【專利說明】
具有電刺激響應的聚吡咯/蒙脫土復合材料的制備及其應用于電調(diào)控藥物的釋放
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種具有電刺激響應的聚吡咯/蒙脫土復合材料的制備及其應用于電調(diào)控藥物的釋放，屬于材料合成和生物醫(yī)藥領域。
技術背景
[0002]在過去的幾十年中，具有電刺激響應特征的智能型藥物緩釋系統(tǒng)已經(jīng)引起了科研工作者極大的興趣。最近，導電高分子作為基體材料廣泛地應用于藥物緩釋系統(tǒng)，其引起了人們的關注。在眾多的導電高分子中，因為聚吡咯具有可逆的氧化還原性能和良好的生物相容性，它已經(jīng)成為了優(yōu)良的藥物載體材料。然而，導電高分子較小的比表面積限制了其對藥物的負載能力，阻礙了其在藥物緩釋領域的應用。
[0003]為了提高藥物緩釋系統(tǒng)對藥物的負載能力，通過增加基體材料的比表面積來提高材料對藥物的負載能力。蒙脫土不僅表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性能，而且具有較高的吸附能力和較大的比表面積。這些優(yōu)點使蒙脫土成為藥物緩釋系統(tǒng)的理想載體材料。綜上所述，研究合成聚吡咯/蒙脫土復合材料以及將其應用于電刺激藥物的釋放有著巨大的意義。本發(fā)明利用電化學氧化法原位聚合吡咯的技術，合成了蒙脫土修飾的聚吡咯復合材料。該復合材料結合了聚吡咯和蒙脫土的各自優(yōu)點，較為方便地制備了一種具有電刺激響應的聚吡咯/蒙脫土復合材料，并將其應用于電調(diào)控藥物的釋放。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種具有電刺激響應的聚吡咯/蒙脫土復合材料的制備及其應用于電調(diào)控藥物的釋放。阿司匹林作為藥物模型和陰離子摻雜劑，摻雜到聚吡咯的骨架中和插入到蒙脫土的層間。獲得優(yōu)異電學性能的聚吡咯/蒙脫土復合材料，拓寬了蒙脫土在生物醫(yī)藥領域的應用范圍。本發(fā)明利用聚吡咯對電刺激具有敏感性和蒙脫土具有較大比表面積的特點，制備了具有對電刺激敏感藥物緩釋材料。
[0005]本發(fā)明所述一種具有電刺激響應的聚吡咯/蒙脫土復合材料的制備及其應用于電調(diào)控藥物的釋放，包括以下步驟:
[0006]a、配制阿司匹林摻雜聚P比略/蒙脫土的聚合液:稱取0.06?0.08g的阿司匹林溶于25mL的磷酸鹽緩沖溶液(PBS)中，隨后將0.5?0.7g的蒙脫土分散于上述溶液中。將含有阿司匹林和蒙脫土的PBS超聲分散Ih后，加入0.3?0.5mL的卩比略單體并磁力攪拌10?40min。在電化學聚合之前，向溶液中通氮氣10?30min，以除去溶液中的氧氣；
[0007]b、制備阿司匹林摻雜聚吡咯/蒙脫土復合材料:將處理好的導電玻璃(IcmX 3cm)電極浸到步驟a配制的聚合液中，施加0.6?0.8V的電位使吡咯發(fā)生聚合，聚合時間為300?600s。隨后，用去離子水徹底沖洗制備完成的阿司匹林摻雜聚吡咯/蒙脫土復合材料，室溫干燥；
[0008]c、不同電位條件下的藥物體外釋放:配制磷酸鹽緩沖溶液(PBS)用于模擬人體環(huán)境，并恒溫釋放，在25mL PBS中，對步驟b制備的復合材料施加-0.6?-0.8V的電位，通過電刺激觸發(fā)阿司匹林的釋放，每隔一定的時間，從溶液中吸取一定體積的溶液，通過測定阿司匹林在223nm處的吸光度，并結合郎伯-比爾定律計算阿司匹林的釋放量，同時往溶液中補充相同體積的PBS。作為對比實驗，在不施加電位的條件下進行阿司匹林的自然釋放。
[0009]進一步地，步驟a中摻雜的藥物阿司匹林也可以為水楊酸、紫杉醇、喜樹堿、阿霉素、甲氨蝶呤、依托泊苷等陰離子或陽離子藥物。
[0010]進一步地，步驟a中的磷酸鹽緩沖溶液由磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉配制而成，濃度為0.1mol/L，pH為3.5?7.5。
[0011 ] 進一步地，步驟c中的磷酸鹽緩沖溶液由磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉配制而成，濃度為0.lmol/L，pH為3.4?11.4。
[0012]進一步地，步驟c中模擬人體環(huán)境，并恒溫釋放，其溫度為36.5°C?37.5°C。
[0013]本發(fā)明的有益效果:聚吡咯/蒙脫土復合材料具有電刺激響應的藥物釋放行為，可以電調(diào)控藥物的釋放，且材料的制備方法簡便易行，其延緩了藥物的釋放，使藥效在體內(nèi)維持較長時間。
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖對本發(fā)明進一步說明。
[0015]圖1為實施例一中蒙脫土的掃描電子顯微鏡照片；
[0016]圖2為實施例一中制備的水楊酸摻雜聚吡咯/蒙脫土復合材料的掃描電子顯微鏡照片；
[0017]圖3為實施例二中不同電位條件下水楊酸摻雜聚吡咯/蒙脫土復合材料的藥物緩釋性能圖；
[0018]圖4為對比例二中相同電場條件下水楊酸摻雜聚吡咯/蒙脫土復合材料和水楊酸摻雜聚吡咯材料的藥物緩釋性能圖。
【具體實施方式】
[0019]現(xiàn)在結合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明，以下實施例旨在說明本發(fā)明而不是對本發(fā)明的進一步限定。
[0020]實施例一:
[0021]制備具有電刺激響應的聚吡咯/蒙脫土復合材料包括以下幾個步驟:
[0022](I)稱取0.075g的阿司匹林溶于25mL的磷酸鹽緩沖溶液(PBS，pH 3.5)中，隨后將
0.56g的蒙脫土分散于上述溶液中。將含有阿司匹林和蒙脫土的PBS超聲分散Ih后，加入
0.34mL的吡咯單體并磁力攪拌30min。在電化學聚合之前，向溶液中通氮氣1min，以除去溶液中的氧氣；
[0023](2)將處理好的導電玻璃(IcmX3cm)電極浸到步驟(I)配制的聚合液中，施加0.8V的電位使吡咯發(fā)生聚合，聚合時間為500s。隨后，用去離子水徹底沖洗制備完成的阿司匹林摻雜聚吡咯/蒙脫土復合材料，室溫干燥。由于蒙脫土層間的范德華力、靜電作用等，其為層狀結構，如圖1所示。復合材料的電鏡圖(圖2)顯示出花椰菜形狀的聚吡咯涂覆在蒙脫土表面，結果表明我們成功地合成了聚吡咯/蒙脫土復合材料。
[0024]對比例一:
[0025]制備具有電刺激響應的聚吡咯材料包括以下幾個步驟:
[0026](I)稱取0.075g的阿司匹林溶于25mL的磷酸鹽緩沖溶液(PBS，pH 3.5)中，將含有阿司匹林的PBS超聲分散Ih后，加入0.34mL的R比略單體并磁力攪拌30min。在電化學聚合之前，向溶液中通氮氣1min，以除去溶液中的氧氣；
[0027](2)將處理好的導電玻璃(IcmX3cm)電極浸到步驟(I)配制的聚合液中，施加0.8V的電位使吡咯發(fā)生聚合，聚合時間為500s。隨后，用去離子水徹底沖洗制備完成的阿司匹林摻雜聚吡咯材料，室溫干燥。
[0028]實施例二:
[0029 ]不同電位條件下藥物的體外釋放包括以下幾個步驟:
[0030]水楊酸摻雜聚吡咯/蒙脫土復合材料的制備過程與實施例一相同。
[0031]配制磷酸鹽緩沖溶液(PBS，pH 7.4)用于模擬人體環(huán)境，并恒溫釋放，在25mL PBS(pH7.4)中，對水楊酸摻雜聚吡咯/蒙脫土復合材料施加-0.6V的電位，通過電刺激觸發(fā)阿司匹林的釋放，每隔一定的時間，從溶液中吸取一定體積的溶液，通過測定阿司匹林在223nm處的吸光度，并結合郎伯-比爾定律計算阿司匹林的釋放量，同時往溶液中補充相同體積的PBS。作為對比實驗，在不施加電位的條件下進行阿司匹林的自然釋放。如圖3所示，載藥復合材料的累積釋藥量高達70.4yg/mL，而自然釋放的累積釋放藥量只有32.8yg/mL。結果表明，通過施加外部電刺激可以控制阿司匹林的釋放，此材料具有電調(diào)控藥物釋放的能力。
[0032]對比例二:
[0033]相同電位條件下不同材料的藥物體外釋放包括以下幾個步驟:
[0034]水楊酸摻雜聚吡咯/蒙脫土復合材料的制備過程與實施例一相同，水楊酸摻雜聚吡咯材料的制備過程與對比例一相同。
[0035]配制磷酸鹽緩沖溶液(PBS，pH 7.4)用于模擬人體環(huán)境，并恒溫釋放，在25mL PBS(pH7.4)中，分別對水楊酸摻雜聚吡咯/蒙脫土復合材料和水楊酸摻雜聚吡咯材料施加-
0.6V的電位，通過電刺激觸發(fā)阿司匹林的釋放，每隔一定的時間，從溶液中吸取一定體積的溶液，通過測定阿司匹林在223nm處的吸光度，并結合郎伯-比爾定律計算阿司匹林的釋放量，同時往溶液中補充相同體積的PBSο如圖4所示，載藥聚吡咯的累積釋藥量只有57.3yg/mL，與載藥復合材料的累積釋藥量(70.4yg/mL)相比，釋藥量降低。結果表明，蒙脫土提高了緩釋系統(tǒng)對藥物的負載能力，又提高了藥物的釋放效率。
【主權項】
1.一種具有電刺激響應的聚吡咯/蒙脫土復合材料的制備及其應用于電調(diào)控藥物的釋放，其特征在于:步驟如下: a、配制阿司匹林摻雜聚卩比略/蒙脫土的聚合液:稱取0.06?0.08g的阿司匹林溶于25mL的磷酸鹽緩沖溶液(PBS)中，隨后將0.5?0.7g的蒙脫土分散于上述溶液中。將含有阿司匹林和蒙脫土的PBS超聲分散Ih后，加入0.3?0.5mL的卩比略單體并磁力攪拌10?40min。在電化學聚合之前，向溶液中通氮氣10?30min，以除去溶液中的氧氣； b、制備阿司匹林摻雜聚吡咯/蒙脫土復合材料:將處理好的導電玻璃(lCmX3Cm)電極浸入到步驟a配制的聚合液中，施加0.6?0.8V的電位使吡咯發(fā)生聚合，聚合時間為300?600s。隨后，用去離子水徹底沖洗制備完成的阿司匹林摻雜聚吡咯/蒙脫土復合材料，室溫干燥； c、不同電位條件下的藥物體外釋放:配制磷酸鹽緩沖溶液(PBS)用于模擬人體環(huán)境，并恒溫釋放，在25mL PBS中，對步驟b制備的復合材料施加-0.6?-0.8V的電位，通過電刺激觸發(fā)阿司匹林的釋放，每隔一定的時間，從溶液中吸取一定體積的溶液，通過測定阿司匹林在223nm處的吸光度，并結合郎伯-比爾定律計算阿司匹林的釋放量，同時往溶液中補充相同體積的PBS。作為對比實驗，在不施加電位的條件下進行阿司匹林的自然釋放。2.根據(jù)權利要求1所述具有電刺激響應的聚吡咯/蒙脫土復合材料的制備及其應用于電調(diào)控藥物的釋放，其特征在于:所述步驟a中摻雜的藥物阿司匹林也可以為水楊酸、紫杉醇、喜樹堿、阿霉素、甲氨蝶呤、依托泊苷等陰離子或陽離子藥物。3.根據(jù)權利要求1所述具有電刺激響應的聚吡咯/蒙脫土復合材料的制備及其應用于電調(diào)控藥物的釋放，其特征在于:所述步驟a中的磷酸鹽緩沖溶液由磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉配制而成，濃度為0.lmol/L，pH為3.5?7.5。4.根據(jù)權利要求1所述具有電刺激響應的聚吡咯/蒙脫土復合材料的制備及其應用于電調(diào)控藥物的釋放，其特征在于:所述步驟c中的磷酸鹽緩沖溶液由磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉配制而成，濃度為0.lmol/L，pH為3.4?11.4。5.根據(jù)權利要求1所述具有電刺激響應的聚吡咯/蒙脫土復合材料的制備及其應用于電調(diào)控藥物的釋放，其特征在于:所述步驟c中模擬人體環(huán)境，并恒溫釋放，其溫度為36.5 V?37.5。。。
【文檔編號】A61K31/616GK105832651SQ201610232851
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】孔泳, 葛寒礪
【申請人】常州大學