專利名稱：一種pH敏感的還原響應(yīng)性納米凝膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及凝膠材料領(lǐng)域，特別是一種PH敏感的還原響應(yīng)性納米水凝膠的制備方法。
背景技術(shù)：
納米凝膠是一種尺寸介于1(Γ1000納米且能夠在水溶液中分散的水凝膠顆粒，通常由物理或化學(xué)交聯(lián)的聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所組成。它不僅具有水含量高，生物相容性好和可調(diào)節(jié)的化學(xué)和機(jī)械性能，而且高的比表面積可耦合生物大分子，交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)可包覆治療分子， 可調(diào)節(jié)的粒徑尺寸利于調(diào)節(jié)其體內(nèi)分布。這些特性使納米凝膠在組織工程、生物醫(yī)學(xué)置入物、生物納米技術(shù)和藥物傳遞系統(tǒng)方面有著廣泛的應(yīng)用潛力。目前，納米凝膠的制備方法歸納起來可分為物理方法和化學(xué)方法。物理方法是利用親水性天然高分子或合成高分子在交聯(lián)劑的存在下通過物理方式(如攪拌、超聲等方式) 作用使分子自聚集或粒子分散獲得納米凝膠?；瘜W(xué)方法一般是在功能交聯(lián)劑的存在下采用親水性或水溶性單體進(jìn)行非均相聚合制備。海藻酸鈉是一種無毒、具有良好生物相容性、生物可降解的天然多糖，已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化妝品、食品等領(lǐng)域。在藥物制劑中，以海藻酸鈉為基質(zhì)材料制備納米粒子載體的研究已有報道，其制備方法可概括為離子交聯(lián)法、復(fù)凝聚法和自組裝法三種。離子交聯(lián)法是利用海藻酸鈉易與多價陽離子結(jié)合的性質(zhì)制備納米粒子，如文獻(xiàn) (European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceuticsj 2009 ；73(1) :25-33)才艮道了用鈣離子交聯(lián)海藻酸鈉制備出一系列平均粒徑為39Γ558ηπι的納米粒子。美國專利US2007/0202183A1公開了一種海藻酸鈉納米膠囊的制備方法，該方法是將海藻酸鈉的水溶液加入到含表面活性劑的油相中，獲得半固化的膠囊，再經(jīng)鈣離子交聯(lián)得到粒徑為 IOO^lOOOnm的納米膠囊。中國專利CN101549158公開了一種海藻酸鈉肝靶向納米給藥系統(tǒng)及其制備方法，以甘草次酸為肝靶向化合物，通過海藻酸鈉的羧基與甘草次酸-乙二胺的胺基反應(yīng)制得甘草次酸-海藻酸鈉，再通過鈣離子交聯(lián)獲得海藻酸鈉肝靶向載藥納米粒。復(fù)凝聚法是利用海藻酸鈉聚陰離子的性質(zhì)與聚陽離子聚合物復(fù)合制備納米粒子， 如文獻(xiàn)(Nanomedicine Nanotechnology, Biology and Medicine，2007 ;3 :239-243)報道了海藻酸鈉與殼聚糖復(fù)合制得了平均粒徑為2 !!的納米粒子。自組裝法則是對海藻酸鈉進(jìn)行疏水改性，使其成為兩親性高分子然后在溶液中自組裝形成納米粒子，如中國專利CN101565469公開了一種酰胺接枝的海藻酸鈉納米材料的制備方法與應(yīng)用，在海藻酸鈉羧基基團(tuán)上用化學(xué)合成的方法接枝疏水性酰胺進(jìn)行疏水修飾形成兩親性材料，然后在去離子水中自組裝形成粒徑在4(Tl000nm之間的納米粒子，該納米粒子可作為多種疏水性藥物的緩釋載體。文獻(xiàn)(Journal of Agricultural and Food, 2011 ；59:1962-1967)報道了用油酸酰氯對海藻酸鈉進(jìn)行疏水改性，然后產(chǎn)物在水溶液中自組裝形成平均粒徑為20(T400nm的納米粒子，用作維生素D3的緩釋載體。海藻酸鈉納米粒子作為藥物載體具有諸多優(yōu)點(1)可使大分子藥物順利通過上皮組織，促進(jìn)藥物的滲透吸收；(2)可延長藥物在體內(nèi)的循環(huán)時間，有效地提高藥物的利用度，增加藥物的吸收；(3)可降低藥物的不良反應(yīng)，減少副作用；(4)通過對海藻酸鈉納米粒子進(jìn)行適當(dāng)?shù)男揎棧苜x予它對特定器官或病灶組織的靶向作用。然而，目前文獻(xiàn)報道的海藻酸鈉納米粒子及其制備方法尚存在以下不足 粒子的穩(wěn)定性不高，體內(nèi)易導(dǎo)致納米粒子過早崩解，藥物或活性劑提前釋放。粒子用作靶細(xì)胞的藥物載體，不能響應(yīng)細(xì)胞內(nèi)環(huán)境釋放藥物。納米粒子粒徑分布較寬，且容易聚集。離子交聯(lián)法和復(fù)凝聚法制備的海藻酸鈉納米粒子不能負(fù)載疏水性的藥物。個別制備方法如美國專利US2007/0202183A1還使用了表面活性劑及油相有機(jī)溶劑。人體細(xì)胞內(nèi)外的氧化還原電位有很大差別，使得藥物的運(yùn)輸有潛在的響應(yīng)性信號。氧化還原電勢作為刺激響應(yīng)性信號在藥物的傳遞方面受到越來越多的重視，其中研究最廣的就是利用二硫鍵的可逆斷裂性能制備還原響應(yīng)性納米載體。這類還原響應(yīng)性納米載體主要利用二硫鍵在還原性物質(zhì)如谷胱甘肽和二硫蘇糖醇的作用下斷裂，從而引起載體結(jié)構(gòu)的變化從而誘發(fā)其性能的變化，實現(xiàn)在特定環(huán)境下的功能作用。研究表明，谷胱甘肽是細(xì)胞中含量比較豐富的一種三肽，它在細(xì)胞內(nèi)的濃度要遠(yuǎn)高于在細(xì)胞外的濃度，這種濃度上的差異為設(shè)計還原響應(yīng)性的納米凝膠提供了可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種新型的PH敏感的還原響應(yīng)性納米水凝膠的制備方法，該方法制備的納米水凝膠結(jié)構(gòu)均勻，穩(wěn)定性高，可以實現(xiàn)原位載藥，在生物醫(yī)學(xué)置入物、生物納米技術(shù)和藥物傳遞系統(tǒng)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用潛力。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案
本發(fā)明提供的PH敏感的還原響應(yīng)性納米凝膠，其有效組成為二硫鍵交聯(lián)的海藻酸鈉衍生物，該納米凝膠由以下方法制成取海藻酸鈉的水溶液，按照海藻酸鈉的糖單元與高碘酸鹽的摩爾比為1 :(0.01 10)向其中加入高碘酸鹽，避光反應(yīng)得到雙醛海藻酸鈉；然后取雙醛海藻酸鈉的水溶液與4-巰基苯胺的乙醇溶液，按照雙醛海藻酸鈉的醛基與4-巰基苯胺的胺基的摩爾比為1 :(0.0廣10)，于(T25°C避光攪拌混合均勻后加入硼氫化物反應(yīng)， 獲得巰基化海藻酸鈉；巰基化海藻酸鈉在水溶液中自組裝并經(jīng)溶液中的氧氣氧化形成二硫鍵交聯(lián)的納米粒，即得所述PH敏感的還原響應(yīng)性納米凝膠。所述的海藻酸鈉水溶液，按W/V計，其濃度為0. 59Γ5%。所述的雙醛海藻酸鈉水溶液重量濃度為彡5%，優(yōu)選重量濃度為0. 019Tl%。所述的4-巰基苯胺的乙醇溶液的重量濃度為< 50%，優(yōu)選重量濃度為 0. 019Tl0%。本發(fā)明提供的ρΗ敏感的還原響應(yīng)性納米水凝膠的制備方法，其步驟包括 (1)雙醛海藻酸鈉的制備
取海藻酸鈉的水溶液，按照海藻酸鈉的糖單元與高碘酸鹽的摩爾比為1 :(0.01 10) 向其中加入高碘酸鹽，控制溫度2(T40°C，避光攪拌反應(yīng)后加入乙二醇終止反應(yīng)；然后加入乙醇使其析出沉淀，并減壓抽濾獲得白色產(chǎn)物，該產(chǎn)物經(jīng)去離子水重新溶解，并用乙醇重新析出后，干燥即得不同氧化程度的雙醛海藻酸鈉；
(2)巰基化海藻酸鈉的制備
取雙醛海藻酸鈉的水溶液，按雙醛海藻酸鈉的醛基與4-巰基苯胺的胺基的摩爾比為 1 :(0. 0廣10)，加入4-巰基苯胺的乙醇溶液，攪拌反應(yīng)Mi后加入NaBH4,用0. IMHCl調(diào)節(jié)pH 值為7. 0，控溫在4°C以下繼續(xù)攪拌反應(yīng)lh，在氮氣保護(hù)下透析后，冷凍干燥即得；
(3)還原響應(yīng)性納米凝膠的制備
取0. 5^5mg/mL巰基化海藻酸鈉的去離子水溶液，靜置24h后超聲3min，即得所述還原響應(yīng)性納米水凝膠。上述方法制備的還原響應(yīng)性納米水凝膠，其用于生物醫(yī)學(xué)置入物、生物納米技術(shù)或藥物傳遞系統(tǒng)領(lǐng)域。上述方法制備的還原響應(yīng)性納米水凝膠，其用于制備還原響應(yīng)性的靶向納米凝膠?；蛘撸ㄟ^上述方法步驟(1)、(2)和(3)制備的還原響應(yīng)性納米凝膠表面羧基耦合靶分子或靶分子衍生物，獲得還原響應(yīng)性的主動靶向納米凝膠。所述還原響應(yīng)性納米凝膠表面羧基耦合靶分子或靶分子衍生物為特異性的配體， 或高度特異性抗體，或者是至少一種特異性的配體與至少一種高度特異性抗體。所述特異性的配體為葉酸及其衍生物、轉(zhuǎn)鐵蛋白、麥胚凝集素、半乳糖及其衍生物、甘露糖及其衍生物中的一種。所述高度特異性抗體為Fab抗體片段、肺內(nèi)皮細(xì)胞抗體34A、急性髓系白血病細(xì)胞CD33抗體、抗人表皮生長因子受體2的單克隆抗體Mabs或抗B細(xì)胞淋巴瘤的單克隆抗體 LL2。本發(fā)明采用無毒、可生物降解且水溶性良好的海藻酸鈉為基質(zhì)，通過巰基化，在水溶液中自組裝并經(jīng)溶液中的氧氣氧化形成二硫鍵交聯(lián)的納米凝膠，其與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的主要優(yōu)點
(1)在氧化交聯(lián)之前，通過室溫攪拌，巰基化海藻酸鈉在水溶液中可自組裝形成納米粒，不需要加入乳化劑等其他物質(zhì)。(2)通過溶液中空氣氧化巰基原位形成二硫鍵交聯(lián)，不僅能鎖定納米粒的形態(tài)，而且獲得的納米凝膠具有很好的穩(wěn)定性。(3)采用原位交聯(lián)方式可實現(xiàn)藥物的原位負(fù)載，方便劑型成型，作為藥物的緩控釋載體具有潛在的應(yīng)用價值；而且由于整個交聯(lián)過程可在室溫或室溫以下進(jìn)行，非常適合熱不穩(wěn)定藥物的負(fù)載與劑型的成型。(4)由于形成二硫鍵交聯(lián)，納米凝膠內(nèi)的藥物可避免提前釋放出來；一旦進(jìn)入目標(biāo)細(xì)胞，又能響應(yīng)細(xì)胞內(nèi)的谷胱甘肽濃度的升高，發(fā)生二硫鍵斷裂釋放藥物，從而具有智能控釋性。(5)納米凝膠表面的羧基通過耦合靶分子或靶分子衍生物，可獲得靶向納米凝膠。(6)載體基質(zhì)材料具有無毒和可生物降解性。


圖1為本發(fā)明制備的pH敏感的還原響應(yīng)性納米凝膠的透射電鏡圖。
圖2為本發(fā)明制備的還原響應(yīng)性納米凝膠在不同pH緩沖溶液中的粒徑變化曲線圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但并不局限于下面所述內(nèi)容。本發(fā)明提供了有別于現(xiàn)有技術(shù)的pH敏感的還原響應(yīng)性納米凝膠，其有效組成為二硫鍵交聯(lián)的海藻酸鈉衍生物。該納米凝膠由以下方法制成取海藻酸鈉的水溶液，按照海藻酸鈉的糖單元與高碘酸鹽的摩爾比為1 :(0.01 10)向其中加入高碘酸鹽，避光反應(yīng)得到雙醛海藻酸鈉；然后取雙醛海藻酸鈉的水溶液與4-巰基苯胺的乙醇溶液，按照雙醛海藻酸鈉的醛基與4-巰基苯胺的胺基的摩爾比為1 :(0.0廣10)，于(T25°C避光攪拌混合均勻后加入硼氫化物反應(yīng)，獲得巰基化海藻酸鈉；巰基化海藻酸鈉在水溶液中自組裝并經(jīng)溶液中的氧氣氧化形成二硫鍵交聯(lián)的納米粒，即得所述PH敏感的還原響應(yīng)性納米凝膠。按W/V計，所述的海藻酸鈉水溶液的濃度為0. 59Γ5%。所述的雙醛海藻酸鈉水溶液重量濃度為< 5%，其中優(yōu)選重量濃度為0. 019Tl%。所述的4-巰基苯胺的乙醇溶液的重量濃度為< 50%，其中優(yōu)選重量濃度為 0. 019Tl0%。本發(fā)明還提供了以下方法制備pH敏感的還原響應(yīng)性納米凝膠，例如 實施例1
(1)取1% (W/V)的海藻酸鈉水溶液，按照海藻酸鈉的糖單元與高碘酸鹽的摩爾比為1 0.5向其中加入高碘酸鹽，在25°C下避光攪拌反應(yīng)后加入乙二醇終止反應(yīng)。然后，加入乙醇使其析出沉淀，并減壓抽濾獲得白色產(chǎn)物。產(chǎn)物經(jīng)去離子水重新溶解，并用乙醇重新析出后，干燥得到氧化度為44. 36%的雙醛海藻酸鈉。(2)取重量百分比為0. 3%的上述雙醛海藻酸鈉水溶液，按雙醛海藻酸鈉的醛基與 4-巰基苯胺的胺基的摩爾比為1 :1，加入4-巰基苯胺的乙醇溶液，混合攪拌反應(yīng)他后加入 NaBH4,用0. IMHCl調(diào)節(jié)pH值為7. 0，控溫在4°C以下繼續(xù)攪拌反應(yīng)lh，在氮氣保護(hù)下透析后， 冷凍干燥得到巰基含量為四8. 9 μ mol/g的巰基化海藻酸鈉。(3)取lmg/mL巰基化海藻酸鈉的去離子水溶液，靜置24h后超聲3min，獲得平均粒徑為171nm的還原響應(yīng)性納米水凝膠(圖1)。將制備的還原響應(yīng)性納米凝膠均分為兩組， 一組置于谷胱甘肽濃度為0，pH7. 4的緩沖溶液中，測得納米凝膠粒徑為168nm，多分散系數(shù)為0. 063 ；另一組置于谷胱甘肽濃度為10mM，pH7. 4的緩沖溶液中，測得納米粒子粒徑為 197nm，多分散系數(shù)為0. 183。實施例2
(1)取2% (W/V)的海藻酸鈉水溶液，按照海藻酸鈉的糖單元與高碘酸鹽的摩爾比為1 0.5向其中加入高碘酸鹽，在25°C下避光攪拌反應(yīng)他后加入乙二醇終止反應(yīng)。然后，加入乙醇使其析出沉淀，并減壓抽濾獲得白色產(chǎn)物。產(chǎn)物經(jīng)去離子水重新溶解，并用乙醇重新析出后，干燥得到氧化度為42. 57%的雙醛海藻酸鈉。(2)取重量百分比為0. 2%的上述雙醛海藻酸鈉水溶液，按雙醛海藻酸鈉的醛基與 4-巰基苯胺的胺基的摩爾比為1 :0. 75，加入4-巰基苯胺的乙醇溶液，混合攪拌反應(yīng)他后加入NaBH4,用0. IMHCl調(diào)節(jié)pH值為7. 0，控溫在4V以下繼續(xù)攪拌反應(yīng)lh，在氮氣保護(hù)下透析后，冷凍干燥得到巰基含量為270. 1 μ mol/g的巰基化海藻酸鈉。(3)取lmg/mL巰基化海藻酸鈉的去離子水溶液，靜置24h后超聲3min，獲得平均粒徑為ISOnm的還原響應(yīng)性納米水凝膠。將制備的還原響應(yīng)性納米凝膠均分為兩組，一組置于谷胱甘肽濃度為0，pH7. 4的緩沖溶液中，測得納米凝膠粒徑為177nm，多分散系數(shù)為0. 060 ；另一組置于谷胱甘肽濃度為10mM，pH7. 4的緩沖溶液中，測得納米粒子粒徑為 236nm，多分散系數(shù)為0. 218。實施例3
(1)取1% (w/ν)的海藻酸鈉水溶液，按照海藻酸鈉的糖單元與高碘酸鹽的摩爾比為1 0. 25向其中加入高碘酸鹽，在25°C下避光攪拌反應(yīng)他后加入乙二醇終止反應(yīng)。然后，加入乙醇使其析出沉淀，并減壓抽濾獲得白色產(chǎn)物。產(chǎn)物經(jīng)去離子水重新溶解，并用乙醇重新析出后，干燥得到氧化度為24. 66%的雙醛海藻酸鈉。(2)取重量百分比為0. 3%的上述雙醛海藻酸鈉水溶液，按雙醛海藻酸鈉的醛基與 4-巰基苯胺的胺基的摩爾比為1 :1. 25，加入4-巰基苯胺的乙醇溶液，混合攪拌反應(yīng)他后加入NaBH4,用0. IMHCl調(diào)節(jié)pH值為7. 0，控溫在4°C以下繼續(xù)攪拌反應(yīng)lh，在氮氣保護(hù)下透析后，冷凍干燥得到巰基含量為191. 8 μ mol/g的巰基化海藻酸鈉。(3)取lmg/mL巰基化海藻酸鈉的去離子水溶液，靜置24h后超聲3min，獲得平均粒徑為203nm的還原響應(yīng)性納米水凝膠。將制備的還原響應(yīng)性納米凝膠均分為兩組，一組置于谷胱甘肽濃度為0，pH7. 4的緩沖溶液中，測得納米凝膠粒徑為200nm，多分散系數(shù)為0. 088 ；另一組置于谷胱甘肽濃度為10mM，pH7. 4的緩沖溶液中，測得納米粒子粒徑為 278nm，多分散系數(shù)為0. 223。實施例4
(1)取3% (W/V)的海藻酸鈉水溶液，按照海藻酸鈉的糖單元與高碘酸鹽的摩爾比為1 0.5向其中加入高碘酸鹽，在25°C下避光攪拌反應(yīng)他后加入乙二醇終止反應(yīng)。然后，加入乙醇使其析出沉淀，并減壓抽濾獲得白色產(chǎn)物。產(chǎn)物經(jīng)去離子水重新溶解，并用乙醇重新析出后，干燥得到氧化度為40. 87%的雙醛海藻酸鈉。(2)取重量百分比為0. 25%的上述雙醛海藻酸鈉水溶液，按雙醛海藻酸鈉的醛基與4-巰基苯胺的胺基的摩爾比為1 1. 5，加入4-巰基苯胺的乙醇溶液，混合攪拌反應(yīng)他后加入NaBH4，用0. IMHCl調(diào)節(jié)pH值為7. 0，控溫在4°C以下繼續(xù)攪拌反應(yīng)lh，在氮氣保護(hù)下透析后，冷凍干燥得到巰基含量為310. 6 μ mol/g的巰基化海藻酸鈉。(3)取lmg/mL巰基化海藻酸鈉的去離子水溶液，靜置24h后超聲3min，獲得平均粒徑為IMnm的還原響應(yīng)性納米水凝膠。將制備的還原響應(yīng)性納米凝膠均分為兩組，一組置于谷胱甘肽濃度為0，pH7. 4的緩沖溶液中，測得納米凝膠粒徑為152nm，多分散系數(shù)為0. 065 ；另一組置于谷胱甘肽濃度為10mM，pH7. 4的緩沖溶液中，測得納米粒子粒徑為 186nm，多分散系數(shù)為0. 199。實施例5:
(1)取1% (w/ν)的海藻酸鈉水溶液，按照海藻酸鈉的糖單元與高碘酸鹽的摩爾比為1 0.5向其中加入高碘酸鹽，在25°C下避光攪拌反應(yīng)后加入乙二醇終止反應(yīng)。然后，加入乙醇使其析出沉淀，并減壓抽濾獲得白色產(chǎn)物。產(chǎn)物經(jīng)去離子水重新溶解，并用乙醇重新析出后，干燥得到氧化度為49. 78%的雙醛海藻酸鈉。
(2)取重量百分比為0. 2%的上述雙醛海藻酸鈉水溶液，按雙醛海藻酸鈉的醛基與 4-巰基苯胺的胺基的摩爾比為1 :1. 5，加入4-巰基苯胺的乙醇溶液，混合攪拌反應(yīng)他后加入NaBH4,用0. IMHCl調(diào)節(jié)pH值為7. 0，控溫在4°C以下繼續(xù)攪拌反應(yīng)lh，在氮氣保護(hù)下透析后，冷凍干燥得到巰基含量為321. 5ymol/g的巰基化海藻酸鈉。(3)取ang/mL巰基化海藻酸鈉的去離子水溶液，靜置24h后超聲3min，獲得平均粒徑為150nm的還原響應(yīng)性納米水凝膠。將制備的還原響應(yīng)性納米凝膠均分為兩組，一組置于谷胱甘肽濃度為0，pH7. 4的緩沖溶液中，測得納米凝膠粒徑為147nm，多分散系數(shù)為0. 096 ；另一組置于谷胱甘肽濃度為10mM，pH7. 4的緩沖溶液中，測得納米粒子粒徑為 202nm，多分散系數(shù)為0. 232。實施例6
(1)取洲(W/V)的海藻酸鈉水溶液，按照海藻酸鈉的糖單元與高碘酸鹽的摩爾比為1 0. 75向其中加入高碘酸鹽，在25°C下避光攪拌反應(yīng)他后加入乙二醇終止反應(yīng)。然后，加入乙醇使其析出沉淀，并減壓抽濾獲得白色產(chǎn)物。產(chǎn)物經(jīng)去離子水重新溶解，并用乙醇重新析出后，干燥得到氧化度為56. 88%的雙醛海藻酸鈉。(2)取重量百分比為0. 1%的上述雙醛海藻酸鈉水溶液，按雙醛海藻酸鈉的醛基與 4-巰基苯胺的胺基的摩爾比為1 :2，加入4-巰基苯胺的乙醇溶液，混合攪拌反應(yīng)他后加入 NaBH4,用0. IMHCl調(diào)節(jié)pH值為7. 0，控溫在4°C以下繼續(xù)攪拌反應(yīng)lh，在氮氣保護(hù)下透析后， 冷凍干燥得到巰基含量為356. 5 μ mol/g的巰基化海藻酸鈉。(3)取ang/mL巰基化海藻酸鈉的去離子水溶液，靜置24h后超聲3min，獲得平均粒徑為143nm的還原響應(yīng)性納米水凝膠。將制備的還原響應(yīng)性納米凝膠均分為兩組，一組置于谷胱甘肽濃度為0，pH7. 4的緩沖溶液中，測得納米凝膠粒徑為140nm，多分散系數(shù)為0. 080 ；另一組置于谷胱甘肽濃度為10mM，pH7. 4的緩沖溶液中，測得納米粒子粒徑為 211nm，多分散系數(shù)為0. 215。比較上述實施例1、2、3、4、5、6中制備的還原響應(yīng)性納米凝膠分別置于谷胱甘肽濃度為0，pH7. 4的緩沖溶液和谷胱甘肽濃度為10mM，pH7. 4的緩沖溶液中的粒徑大小及多分散系數(shù)，可以得到制備的還原響應(yīng)性納米凝膠在IOmM的谷胱甘肽溶液中粒徑變大，多分散系數(shù)變大，說明本發(fā)明制備的還原響應(yīng)性納米凝膠具有還原響應(yīng)性。將上述實施例1、2、3、4中制備的還原響應(yīng)性納米凝膠平分為7組，分別調(diào)節(jié)pH值為2. 2,3. 0,4. 0,5. 0,6. 0,7. 0和8. 0，測定還原響應(yīng)性納米凝膠的粒徑大小。結(jié)果顯示，本發(fā)明制備的還原響應(yīng)性納米凝膠具有良好的pH敏感性(圖2)。在圖2中，曲線a是實施例 1中還原響應(yīng)性納米凝膠的粒徑變化曲線；曲線b是實施例2中還原響應(yīng)性納米凝膠的粒徑變化曲線；曲線c是實施例3中還原響應(yīng)性納米凝膠的粒徑變化曲線；曲線d是實施例4 中還原響應(yīng)性納米凝膠的粒徑變化曲線。本發(fā)明提供的pH敏感的還原響應(yīng)性納米凝膠的制備方法，還可以采用以下的原料
按W/ν計，所述的海藻酸鈉水溶液的濃度為0. 59Γ5%。所述的雙醛海藻酸鈉水溶液重量濃度為< 5%，其中優(yōu)選重量濃度為0. 019Tl%。所述的4-巰基苯胺的乙醇溶液的重量濃度為< 50%，其中優(yōu)選重量濃度為 0. 019Tl0%。
本發(fā)明提供的pH敏感的還原響應(yīng)性納米凝膠，或者由本發(fā)明提供的方法制備的 PH敏感的還原響應(yīng)性納米凝膠，其用于制備還原響應(yīng)性的靶向納米凝膠。本發(fā)明提供的上述方法中，通過步驟(1)、(2)和(3)制備的還原響應(yīng)性納米凝膠表面羧基耦合靶分子或靶分子衍生物，其用于制備還原響應(yīng)性的主動靶向納米凝膠。
權(quán)利要求
1.一種pH敏感的還原響應(yīng)性納米凝膠，其特征是該納米凝膠的有效組成為二硫鍵交聯(lián)的海藻酸鈉衍生物，該納米凝膠由以下方法制成取海藻酸鈉的水溶液，按照海藻酸鈉的糖單元與高碘酸鹽的摩爾比為1 :(0.01 10)向其中加入高碘酸鹽，避光反應(yīng)得到雙醛海藻酸鈉；然后取雙醛海藻酸鈉的水溶液與4-巰基苯胺的乙醇溶液，按照雙醛海藻酸鈉的醛基與4-巰基苯胺的胺基的摩爾比為1 :(0.0廣10)，于(T25°C避光攪拌混合均勻后加入硼氫化物反應(yīng)，獲得巰基化海藻酸鈉；巰基化海藻酸鈉在水溶液中自組裝并經(jīng)溶液中的氧氣氧化形成二硫鍵交聯(lián)的納米粒，即得所述PH敏感的還原響應(yīng)性納米凝膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pH敏感的還原響應(yīng)性納米凝膠，其特征在于按W/V計，所述的海藻酸鈉水溶液的濃度為0. 59Γ5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pH敏感的還原響應(yīng)納米凝膠，其特征在于所述的雙醛海藻酸鈉水溶液重量濃度為< 5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的pH敏感的還原響應(yīng)納米凝膠，其特征在于所述的雙醛海藻酸鈉水溶液的優(yōu)選重量濃度為0. 019Tl%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PH敏感的還原響應(yīng)納米凝膠，其特征在于所述的4-巰基苯胺的乙醇溶液的重量濃度為<50%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的pH敏感的還原響應(yīng)納米凝膠，其特征在于所述的4-巰基苯胺的乙醇溶液的優(yōu)選重量濃度為0. 019Γ10%。
7.—種pH敏感的還原響應(yīng)性納米水凝膠的制備方法，其特征是采用以下方法制備還原響應(yīng)性納米凝膠，其步驟包括(1)雙醛海藻酸鈉的制備取海藻酸鈉的水溶液，按照海藻酸鈉的糖單元與高碘酸鹽的摩爾比為1 :(0. 01 10) 向其中加入高碘酸鹽，控制溫度2(T40°C，避光攪拌反應(yīng)他后加入乙二醇終止反應(yīng)；然后加入乙醇使其析出沉淀，并減壓抽濾獲得白色產(chǎn)物，該產(chǎn)物經(jīng)去離子水重新溶解，并用乙醇重新析出后，干燥即得不同氧化程度的雙醛海藻酸鈉；(2)巰基化海藻酸鈉的制備取雙醛海藻酸鈉的水溶液，按雙醛海藻酸鈉的醛基與4-巰基苯胺的胺基的摩爾比為 1 :(0. 0廣10)，加入4-巰基苯胺的乙醇溶液，攪拌反應(yīng)Mi后加入NaBH4,用0. IMHCl調(diào)節(jié)pH 值為7. 0，控溫在4°C以下繼續(xù)攪拌反應(yīng)lh，在氮氣保護(hù)下透析后，冷凍干燥即得；(3)還原響應(yīng)性納米凝膠的制備取0. 5^5mg/mL巰基化海藻酸鈉的去離子水溶液，靜置24h后超聲3min，即得所述還原響應(yīng)性納米水凝膠。
8.—種pH敏感的還原響應(yīng)性納米水凝膠的用途，其特征在于將權(quán)利要求7所述方法制備的還原響應(yīng)性納米水凝膠用于生物醫(yī)學(xué)置入物、生物納米技術(shù)或藥物傳遞系統(tǒng)領(lǐng)域。
9.一種pH敏感的還原響應(yīng)性納米水凝膠的用途，其特征在于將權(quán)利要求7所述方法制備的還原響應(yīng)性納米水凝膠用于制備還原響應(yīng)性的靶向納米凝膠；或者，通過步驟(1)、 (2)和(3)制備的還原響應(yīng)性納米凝膠表面羧基耦合靶分子或靶分子衍生物，獲得還原響應(yīng)性的主動靶向納米凝膠。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用途，其特征在于所述還原響應(yīng)性納米凝膠表面羧基耦合靶分子或靶分子衍生物為特異性的配體，或高度特異性抗體，或者是至少一種特異性的配體與至少一種高度特異性抗體；所述特異性的配體為葉酸及其衍生物、轉(zhuǎn)鐵蛋白、麥胚凝集素、半乳糖及其衍生物、甘露糖及其衍生物中的一種；所述高度特異性抗體為Fab抗體片段、肺內(nèi)皮細(xì)胞抗體34A、急性髓系白血病細(xì)胞 CD33抗體、抗人表皮生長因子受體2的單克隆抗體Mabs或抗B細(xì)胞淋巴瘤的單克隆抗體 LL2。
全文摘要
本發(fā)明涉及pH敏感的還原響應(yīng)性納米凝膠，其有效組成為二硫鍵交聯(lián)的海藻酸鈉衍生物，其制備方法為取海藻酸鈉的水溶液，按照其糖單元與高碘酸鹽的摩爾比為1(0.01～10)向其中加入高碘酸鹽，避光反應(yīng)得到雙醛海藻酸鈉；取雙醛海藻酸鈉的水溶液與4-巰基苯胺的乙醇溶液，按照雙醛海藻酸鈉的醛基與4-巰基苯胺的胺基的摩爾比為1(0.01~10)，于0~25℃避光攪拌混勻后加入硼氫化鈉，獲得巰基化海藻酸鈉；巰基化海藻酸鈉在水溶液中自組裝并經(jīng)溶液中的氧氣氧化，得到所述納米凝膠。本發(fā)明制得的納米凝膠具有穩(wěn)定性、pH敏感性和還原響應(yīng)性，在生物醫(yī)學(xué)置入物、生物納米技術(shù)和藥物傳遞系統(tǒng)等領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價值。
文檔編號C08J3/075GK102250365SQ20111011712
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月9日
發(fā)明者孫艷娟, 常丹, 張曉花, 殷以華, 鄭化, 雷靜 申請人:武漢理工大學(xué)