[发明专利]一种兼具光敏性和温敏性的纳米水凝胶药物载体材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种水凝胶，尤其是涉及一种兼具光敏性和温敏性的纳米水凝胶药物载体材料。

背景技术

聚异丙基丙烯酰胺(pNIPAAm)作为一类温敏型高分子智能水凝胶材料，近年来备受研究者们的关注([1]Leda Klouda，and Antonios G.Mikos.Thermoresponsive hydrogels inbiomedical applications.European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics.2008(68)：34-45)。其温敏特性是由于pNIPAAm分子内具有一定比例的疏水和亲水基团，它们与水分子在分子内、分子间会产生相互作用的结果。当环境温度低于其临界相变温度(LCST，32℃)时，pNIPAAm上酰胺基团与水分子间氢键相互作用，导致pNIPAAm分子链周围的水分子形成一种由氢键连接的、有序化程度较高的溶剂化层，并使pNIPAAm分子表现出伸展的线团结构，此时pNIPAAm水凝胶呈溶胀状态；当环境温度高于其LCST时，pNIPAAm分子内及分子间疏水相互作用加强，形成疏水层，水分子从溶剂化层排出，此时pNIPAAm分子由疏松的线团结构变为紧密的胶粒状结构，即pNIPAAm水凝胶呈收缩状态。而pNIPAAm的LCST值可通过加入疏水或亲水的单体得以降低或增加。如将pNIPAAm与亲水的丙烯酸或丙烯酰胺单体共聚，可以升高其LCST至接近人体温度(37℃)或更高([1]Leda Klouda，and Antonios G.Mikos.Thermoresponsive hydrogels in biomedical applications.European Journal of Pharmaceutics andBiopharmaceutics.2008(68)：34-45)。因其独特的温度敏感性能，pNIPAAm水凝胶可应用于生物医学领域，包括温敏性药物控制释放体系([2]Chien-Chi Lin a，and Andrew T.Metters.Hydrogels in controlled release formulations：Network design and mathematical modeling.Advanced Drug Delivery Reviews.2006(58)：1379-1408；[3]Dirk Schmaljohann.Thermo-andpH-responsive polymers in drug delivery.Advanced Drug Delivery Reviews.2006(58)：1655-1670；[4]Prashant K.Jain，Ivan H.El-Sayed，and Mostafa A.El-sayed.Au nanoparticles target cancer.Nanotoday.2007(2)1：18-28)、细胞培养基和温敏性分离膜等([5]Pei Li，Ai Mei Zhu，Qing LinLiu，and Qiu Gen Zhang.Fe₃O₄/poly(N-Isopropylacrylamide)/Chitosan Composite Microsphereswith Multiresponsive Properties.Ind.Eng.Chem.Res.2008(47)：7700-7706；[6]N.Shamim，L.Hong，K.Hidajat，M.S.Uddin.Thermosensitive polymer(N-isopropylacrylamide)coatednanomagnetic particles：Preparation and characterization.Colloids and Surfaces B：Biointerfaces.2007(55)：51-58)。但单纯的pNIPAAm水凝胶功能单一，限制了其进一步的应用。目前的研究热点集中在将pNIPAAm水凝胶与其他功能材料复合，以扩展pNIPAAm水凝胶的应用范围。文献中就有大量报道将pNIPAAm微球与具有磁性的Fe₃O₄及Fe₂O₃([7]Jorge Rubio-Retama，Nikolaos E.Zafeiropoulos，Caterina Serafinelli，Rosana Rojas-Reyna，Brigitte Voit，E.LopezCabarcos，and Manfred Stamm.Synthesis and Characterization of Thermosensitive PNPIAMMicrogels Covered with Superparamagneticγ-Fe₂O₃Nanoparticles.Langmuir.2007，23：10280；[8]