[发明专利]一种用于药物传递释放的光敏微胶囊及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于载药聚合物材料技术领域，具体涉及一种可用于药物传递释放的光敏微胶囊及其制备方法。

技术背景

功能性聚合物微胶囊是一类包括各种具有特殊功能的聚合物微胶囊，比如近年来研究比较多的磁性微胶囊，荧光微胶囊，pH敏感微胶囊，温度敏感微胶囊，以及表面易于修饰成带有各种官能团的微胶囊等。

光敏聚合物微胶囊是一种在特定波长光照射下可解离并释放出负载分子的功能性微胶囊。由于照射光的可控性及其纯净性，将光作为外部刺激来实现微胶囊所负载的药物的传递及释放越来越受到人们的重视。光敏聚合物微胶囊在许多领域都具有广泛的应用前景，如生物医药、材料科学、环境检测、临床医学、基因分析以及细胞成像等。

目前关于亚微米级光敏聚合物微胶囊的制备方法还没有报道，少数的光敏胶束的制备其尺寸都很小，无法真正用于药物分子的传递与控释。

本发明中，我们提出了一种简单易行的制备可用于药物传递释放的光敏聚合物微胶囊的方法，制得的微胶囊形状规整，吃纯均一，在水中分散稳定，且光照条件下的解离可控。

发明内容

本发明的目的在于提出一种可用于药物传递释放的光敏聚合物微胶囊及其制备方法。

本发明提出的可用于药物传递释放的光敏微胶囊，其前驱体是一种以丙烯酸酯类单体为主链，在其上无规分布有亲水性和憎水性光敏基团的两亲性无规共聚物；该前驱体在混合溶剂中形成粒径大小为亚微米级的光敏微胶囊，在光照条件下可迅速解离并释放出模型药物分子。

本发明提出的上述可用于药物传递释放的光敏微胶囊，由下述方法制备获得：

首先由自由基聚合的方法制备得到丙烯酸酯类线形链；然后采用组合催化剂三乙胺和三甲基胺盐酸盐，催化丙烯酸酯的羟基和2-偶氮-1-萘醌-5-磺酰氯的磺酰氯之间的反应，脱掉盐酸小分子，然后将光敏基团偶氮萘醌接到聚合物主链上；最后滴加选择性溶剂，将沉淀剂水缓慢滴加到前驱体的有机溶剂中，透析后得到所需的光敏微胶囊。通过对荧光探针的同步包埋可以模拟光敏微胶囊在光照条件下的药物释放过程并证明其光敏性。

本发明的光敏微胶囊的制备步骤如下：

(1)采用自由基聚合方法制备聚丙烯酸酯：将丙烯酸酯类单体溶于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，在N₂条件下升温至65-75℃，温度稳定0.5-1小时后加入引发剂偶氮二异丁腈，反应7-9小时后结束，再将聚合物的DMF溶液滴入到大量的乙醚中，在搅拌下聚丙烯酸酯类单体将会沉淀出来。溶解沉淀反复2-3次后，将沉淀物放入真空烘箱，干燥；

(2)利用组合催化剂催化磺酰氯与羟基反应：取1份由步骤(1)得到的聚丙烯酸酯，在搅拌条件下重新溶解于DMF中，向溶液中加入1.0-2.0份的三乙胺，0.1-1.0份的三甲基胺盐酸盐作为组合催化剂，催化羟基与磺酰氯的反应。然后向体系中加入1.02-1.5份的光敏分子2-偶氮-1-萘醌-5-磺酰氯(先溶解于DMF溶剂中)，反应5-6小时，再向体系中加入0.06-1.5份的中和剂N，N-二甲基乙二胺，以去除体系中过量的2-偶氮-1-萘醌-5-磺酰氯，继续反应8-12分钟后反应结束；将反应物的DMF溶液缓慢滴加到过量的去离子水中，在搅拌条件下将产物从体系中沉淀出来；将沉淀物溶解沉淀2-3次后放入真空烘箱，干燥；

(3)制备光敏微胶囊并负载模型药物分子：将步骤(2)中所得产物和药物溶解于DMF中，以缓慢的速度向体系中滴加水；当水的体积占体系总体积的75-85％时停止滴加，将沉淀出的药物过滤掉，继续搅拌1.5-2.5小时，用截留分子量为3500的透析袋透析微胶囊的混合溶液20-25天，即得负载了药物分子的光敏微胶囊。

(4)利用特定波长激光控制光敏微胶囊的解离及模拟药物分子的释放：将光敏微胶囊的纯水分散液置于400nm波长的激光通路上照射，控制照射时间和强度可以实现微胶囊的可控解离和模型药物分子的可控释放。

本发明中，所用的丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯或者丙烯酸羟丙酯中的一种。

本发明中，所用的中和剂为N，N-二甲基乙二胺，也可以是任何其它单侧带有活泼氢的伯胺。

本发明中，所用的模型药物分子为尼罗红或者其他任何其他憎水性荧光探针分子。

本发明中，所用的光源是400nm波长的激光模块所产生的激光或者滤镜的过滤范围在365-440nm的大功率紫外灯所产生的光源。