一種pH響應緩釋萬古黴素的納米微球的製備方法與流程
2023-06-02 00:13:17 1
本發明涉及材料科學與納米材料技術領域，特別涉及一種pH響應緩釋萬古黴素的納米微球的製備方法。
背景技術：
生物醫用材料是研究人工器官和醫療器械的基礎，用於對生物體進行診斷、治療疾患、外科修復或替換其病損組織、器官或增進其功能，而對生物體不會產生不良影響的材料。其中生物醫用植入材料近些年來受到了研究者們廣泛的關注。
外科手術植入通常應用於病人關節功能的恢復。目前，植入部位的組織排斥反應所導致的感染問題大大限制了植入體材料的廣泛使用。這種感染通常會導致植入手術的失敗，這個時候一般採取的措施是將植入體取出並進行二次收入，這不僅會給病人造成一定的身理上的痛苦，還會給病人帶來沒必要的額外費用。為了提高植入成功率和抑制這種感染，在植入體表面建立一個能夠持續緩釋抗菌藥物的抗菌塗層將是一個簡單有效的策略。然而如何控制抗菌藥物的釋放是目前比較大的一個挑戰。
近年來，作為一種新型功能材料的刺激響應型的分子印跡聚合物(MIP)已經被研發出來。它們通常是功能單體和模板分子共聚所得，它們不僅能夠響應外部刺激例如pH、溫度、溶液的離子、電場、磁場和光照等等，而且還能夠特異性識別模板分子，這也是分子印跡技術的一個最大的優勢。這種技術帶來的高載藥量和控釋藥物的優越性能使其已經開始應用於藥物控釋材料中。
萬古黴素是臨床上一種十分重要的抗生素，已經被證實能夠有效抑制外科手術後的感染。而感染部位的生物為環境往往會變成酸性。因此，我們這個發明的目的是合成一個具有抗菌活性的pH響應的納米微球在提高萬古黴素的負載量的同時能夠促進萬古黴素的控釋，使萬古黴素在人體正常pH為7.4的情況下不釋放或者緩慢釋放，而在感染的酸性微環境中能夠快速響應並且快速而又持續的釋放萬古黴素，達到抑制感染的目的。
技術實現要素：
本發明涉及一種pH響應緩釋萬古黴素的納米微球的製備方法，本發明所述製備方法簡單易行，設備投入少，消耗資源少，使用紫外引發的沉澱聚合的方法不需加熱同時也沒有有害氣體產生，是經濟環保的方法，也不會使萬古黴素在高溫下熱分解，製得的納米微球載藥量高，可以有效的控制萬古黴素的釋放。
本發明的技術方案為，一種pH響應緩釋萬古黴素的納米微球的製備方法，其特徵在於包括以下步驟：
步驟一，
將0.1-0.2mmol的模板分子萬古黴素、0.5-1.5mmol的甲基丙烯酸羥乙酯和0.5-1.5mmol的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶解在5-15mL的去離子水中攪勻得到混合液，然後將交聯劑和光引發劑溶解在乙醇中後滴至攪拌狀態下的所述混合液中，攪拌10-20min後得到反應混合物；
步驟二，
將步驟一中所述的反應混合物倒入三口燒瓶中並放置在4℃下1-3h，再往燒瓶中通入氮氣以排出燒瓶內的空氣，將所述燒瓶置於15-35℃下接受波長為365nm的紫外光照射，在所述紫外光照射下，燒瓶中反應混合物被攪拌0.5-1.5h後即得到載有萬古黴素的納米微球。
所述步驟一中交聯劑為二丙烯酸-1，4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、丙烯酸丁酯中的一種。
所述步驟一中交聯劑的用量為10-30mmol。
所述步驟一中光引發劑為苯偶醯雙甲醚。
所述步驟一中光引發劑的用量為所述萬古黴素、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯和交聯劑質量之和的1-3％。
所述步驟一中乙醇的用量為20-40mL。
所述步驟二中通入氮氣的速率為50mL/min，通入氮氣的時間為10-20min。
一種pH響應緩釋萬古黴素的納米微球的製備方法，其特徵在於包括以下步驟：
步驟一，
將0.15mmol的模板分子萬古黴素、1mmol的甲基丙烯酸羥乙酯和1mmol的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶解在10mL的去離子水中攪勻得到混合液，然後將交聯劑二甲基丙烯酸乙二醇酯和光引發劑苯偶醯雙甲醚溶解在30mL的乙醇中後滴至攪拌狀態下的所述混合液中，攪拌15min後得到反應混合物；所述交聯劑二甲基丙烯酸乙二醇酯的用量為20mmol；所述光引發劑苯偶醯雙甲醚的用量為所述萬古黴素、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯和交聯劑二甲基丙烯酸乙二醇酯質量之和的2％；
步驟二，
將步驟一中所述的反應混合物倒入三口燒瓶中並放置在4℃下2h，再往燒瓶中以50mL/min的速率通入氮氣15min排出燒瓶內的空氣，將所述燒瓶置於20℃下接受波長為365nm的紫外光照射，在所述紫外光照射下，燒瓶中反應混合物被攪拌1h後即得到載有萬古黴素的納米微球。
一種pH響應緩釋萬古黴素的納米微球，其特徵在於，由所述的一種pH響應緩釋萬古黴素的納米微球的製備方法製得。
本發明的技術效果為：
(1)使用紫外引發的沉澱聚合的方法不需加熱同時也沒有有害氣體產生，是經濟環保的方法，也不會使萬古黴素在高溫下熱分解。
(2)本發明所述的製備方法在提高納米微球載藥量的同時，還可以有效的控制萬古黴素的釋放。
(3)製備方法簡單易行，採用本發明技術製備一種pH響應緩釋萬古黴素的納米微球，設備投入少，消耗資源少，實施難度小。
附圖說明
圖1為實施例1中納米微球的SEM圖。
圖2為實施例1中納米微球的pH響應釋放萬古黴素的緩釋曲線。
所述圖1、圖2為實施例中的代表性效果圖。
具體實施方式
為更好理解本發明，下面結合附圖和實施例對本發明做進一步地詳細說明，但是本發明要求保護的範圍並不局限於實施例表示的範圍。
本發明中所述光引發劑苯偶醯雙甲醚為Irgacure 651。
實施例1：
一種pH響應緩釋萬古黴素的納米微球的製備方法，其特徵在於包括以下步驟：
步驟一，
將0.15mmol的模板分子萬古黴素、1mmol的甲基丙烯酸羥乙酯和1mmol的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶解在10mL的去離子水中攪勻得到混合液，然後將交聯劑二甲基丙烯酸乙二醇酯和光引發劑Irgacure 651溶解在30mL的乙醇中後滴至攪拌狀態下的所述混合液中，攪拌15min後得到反應混合物；所述交聯劑二甲基丙烯酸乙二醇酯的用量為20mmol；所述光引發劑Irgacure 651的用量為所述萬古黴素、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯和交聯劑二甲基丙烯酸乙二醇酯質量之和的2％；
步驟二，
將步驟一中所述的反應混合物倒入三口燒瓶中並放置在4℃下2h，再往燒瓶中以50mL/min的速率通入氮氣15min排出燒瓶內的空氣，將所述燒瓶置於20℃下接受波長為365nm的紫外光照射，在所述紫外光照射下，燒瓶中反應混合物被攪拌1h後即得到載有萬古黴素的納米微球。
檢測結果：如圖1所示，所製備的納米微球粒徑均一，為650nm左右，載藥量為17.20％；如圖2所示，所製備的納米微球在不同pH值下，萬古黴素釋放效果不同，所述微球具有pH響應的控釋效果。
實施例2：
一種pH響應緩釋萬古黴素的納米微球的製備方法，其特徵在於包括以下步驟：
步驟一，
將0.1mmol的模板分子萬古黴素、0.5mmol的甲基丙烯酸羥乙酯和0.5mmol的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶解在5mL的去離子水中攪勻得到混合液，然後將交聯劑二甲基丙烯酸乙二醇酯和光引發劑Irgacure 651溶解在20mL的乙醇中後滴至攪拌狀態下的所述混合液中，攪拌10min後得到反應混合物；所述交聯劑二甲基丙烯酸乙二醇酯的用量為10mmol；所述光引發劑Irgacure 651的用量為所述萬古黴素、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯和交聯劑二甲基丙烯酸乙二醇酯質量之和的1％；
步驟二，
將步驟一中所述的反應混合物倒入三口燒瓶中並放置在4℃下2h，再往燒瓶中以50mL/min的速率通入氮氣10min排出燒瓶內的空氣，將所述燒瓶置於15℃下接受波長為365nm的紫外光照射，在所述紫外光照射下，燒瓶中反應混合物被攪拌0.5h後即得到載有萬古黴素的納米微球。
檢測結果：所製備的納米微球粒徑均一，為450nm左右，載藥量為9.95％；所製備的納米微球在不同pH值下，萬古黴素釋放效果不同，所述微球具有pH響應的控釋效果。
實施例3：
一種pH響應緩釋萬古黴素的納米微球的製備方法，其特徵在於包括以下步驟：
步驟一，
將0.2mmol的模板分子萬古黴素、1.5mmol的甲基丙烯酸羥乙酯和1.5mmol的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶解在15mL的去離子水中攪勻得到混合液，然後將交聯劑二甲基丙烯酸乙二醇酯和光引發劑Irgacure 651溶解在40mL的乙醇中後滴至攪拌狀態下的所述混合液中，攪拌20min後得到反應混合物；所述交聯劑二甲基丙烯酸乙二醇酯的用量為30mmol；所述光引發劑Irgacure 651的用量為所述萬古黴素、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯和交聯劑二甲基丙烯酸乙二醇酯質量之和的3％；
步驟二，
將步驟一中所述的反應混合物倒入三口燒瓶中並放置在4℃下2h，再往燒瓶中以50mL/min的速率通入氮氣15min排出燒瓶內的空氣，將所述燒瓶置於35℃下接受波長為365nm的紫外光照射，在所述紫外光照射下，燒瓶中反應混合物被攪拌1.5h後即得到載有萬古黴素的納米微球。
檢測結果：所製備的納米微球粒徑均一，為300nm左右，載藥量為7.59％；所製備的納米微球在不同pH值下，萬古黴素釋放效果不同，所述微球具有pH響應的控釋效果。
實施例4：
一種pH響應緩釋萬古黴素的納米微球的製備方法，其特徵在於包括以下步驟：
步驟一，
將0.15mmol的模板分子萬古黴素、1mmol的甲基丙烯酸羥乙酯和1mmol的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶解在10mL的去離子水中攪勻得到混合液，然後將交聯劑二丙烯酸-1，4-丁二醇酯和光引發劑Irgacure 651溶解在30mL的乙醇中後滴至攪拌狀態下的所述混合液中，攪拌15min後得到反應混合物；所述交聯劑二丙烯酸-1，4-丁二醇酯的用量為20mmol；所述光引發劑Irgacure 651的用量為所述萬古黴素、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯和交聯劑二丙烯酸-1，4-丁二醇酯質量之和的2％；
步驟二，
將步驟一中所述的反應混合物倒入三口燒瓶中並放置在4℃下2h，再往燒瓶中以50mL/min的速率通入氮氣15min排出燒瓶內的空氣，將所述燒瓶置於20℃下接受波長為365nm的紫外光照射，在所述紫外光照射下，燒瓶中反應混合物被攪拌1h後即得到載有萬古黴素的納米微球。
檢測結果：所製備的納米微球粒徑均一，為600nm左右，載藥量為15.20％；所製備的納米微球在不同pH值下，萬古黴素釋放效果不同，所述微球具有pH響應的控釋效果。
實施例5：
一種pH響應緩釋萬古黴素的納米微球的製備方法，其特徵在於包括以下步驟：
步驟一，
將0.15mmol的模板分子萬古黴素、1mmol的甲基丙烯酸羥乙酯和1mmol的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶解在10mL的去離子水中攪勻得到混合液，然後將交聯劑丙烯酸丁酯和光引發劑Irgacure 651溶解在30mL的乙醇中後滴至攪拌狀態下的所述混合液中，攪拌15min後得到反應混合物；所述交聯劑丙烯酸丁酯的用量為20mmol；所述光引發劑Irgacure 651的用量為所述萬古黴素、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯和交聯劑丙烯酸丁酯質量之和的2％；
步驟二，
將步驟一中所述的反應混合物倒入三口燒瓶中並放置在4℃下2h，再往燒瓶中以50mL/min的速率通入氮氣15min排出燒瓶內的空氣，將所述燒瓶置於20℃下接受波長為365nm的紫外光照射，在所述紫外光照射下，燒瓶中反應混合物被攪拌1h後即得到載有萬古黴素的納米微球。
檢測結果：所製備的納米微球粒徑均一，為580nm左右，載藥量為14.80％；所製備的納米微球在不同pH值下，萬古黴素釋放效果不同，所述微球具有pH響應的控釋效果。
實施例6：
一種pH響應緩釋萬古黴素的納米微球的製備方法，其特徵在於包括以下步驟：
步驟一，
將0.15mmol的模板分子萬古黴素、1mmol的甲基丙烯酸羥乙酯和1mmol的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶解在10mL的去離子水中攪勻得到混合液，然後將交聯劑二甲基丙烯酸乙二醇酯和光引發劑Irgacure 651溶解在30mL的乙醇中後滴至攪拌狀態下的所述混合液中，攪拌15min後得到反應混合物；所述交聯劑二甲基丙烯酸乙二醇酯的用量為20mmol；所述光引發劑Irgacure 651的用量為所述萬古黴素、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯和交聯劑二甲基丙烯酸乙二醇酯質量之和的2％；
步驟二，
將步驟一中所述的反應混合物倒入三口燒瓶中並放置在4℃下2h，再往燒瓶中以50mL/min的速率通入氮氣15min排出燒瓶內的空氣，將所述燒瓶置於30℃下接受波長為365nm的紫外光照射，在所述紫外光照射下，燒瓶中反應混合物被攪拌1h後即得到載有萬古黴素的納米微球。
檢測結果：所製備的納米微球粒徑均一，為650nm左右，載藥量為16.30％；所製備的納米微球在不同pH值下，萬古黴素釋放效果不同，所述微球具有pH響應的控釋效果。
應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。