[发明专利]一种可控光响应型疏水药物载体水凝胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及刺激响应型药物输送载体材料领域，特指一种在不同波长光波照射下，其药物释放性能能够可控调节的智能高分子水凝胶。

背景技术

现代医学的发展和人民生活水平的提高，要求药物输送载体能够在预定的时间内，以预定的释放速度将药物输送到指定部位，从而达到最大限度的提高药物分子的生物利用率，降低药物毒副作用的目的；水凝胶是用作这种控制释放药物载体的理想材料之一(Pepas N.A., Bures P., Leobandung W., Ichikawa H., Hydrogels in pharmaceutical formulations, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 2000, 50: 27-46)；通常而言，水凝胶是由亲水大分子链构建的三维网络，在水中可以高度溶胀并将大量的水保留在网络结构中，用作药物载体时，可以保护药物分子，隔绝外界不良环境条件对药物的不良影响；在水凝胶网络结构中引入刺激响应性结构单元，可以使水凝胶在接收到外界信号或刺激作用后，能够通过结构和性能的变化，对药物分子的释放速度和模式进行调节，达到药物释放的可控性，这种新型的药物输送载体材料也被称为“智能水凝胶”或“环境敏感水凝胶”（Todd R.H., Daniel S. K., Hydrogels in drug delivery: progress and challenges, Polymer, 2008, 49: 1993-2007）；多种物理、化学刺激可以用来激发这种智能高分子药物载体的响应性释放行为，如温度、离子强度、光照、电场、磁场等，应用光照作为外界刺激的优势在于其对环境和人体都安全、无毒、无损，可以实现非接触的刺激和控制，照射的时间、部位和范围、距离等都能够很方便的加以调节；而且随着光学理论及光学器件的快速发展，现在可以提供的光辐照在波长、偏振方向、强度等各方面都可以做到精确控制，这为进一步提高光刺激响应体系的控制精度提供了良好的基础和条件。光刺激响应水凝胶在安全性、可控性和便利性等方面的独特优势，使其在智能药物输送载体材料领域具有重要的研究和应用价值(Browne W.R., Feringa B.L., Light switching of molecules on surfaces, Annual Review of Physical Chemistry, 2009, 60: 407)。

由于水凝胶本身分子链是亲水的，同时其内部通常包含了高达30-90％的水分，这种情况下，如果药物活性分子也是亲水性的，那么其在载体材料上负载，并随后在生理环境中有效释放就相对简单，然而，随着当前对许多疾病从分子生物学角度进行深入研究，并越来越多的采用分子设计方法有针对性的对药物活性分子进行设计和合成，现在具有特效性的药物分子更多的表现出疏水特性，因此，药物输送和控制释放领域目前面临两方面急需解决的问题：1、如何使亲水性载体材料能够负载足量的疏水药物分子；2、如何使负载的疏水药物分子能够有效释放到周围环境中去。释放过程中，如何进一步提高药物输送体系的可控性，使载体材料能够根据外界刺激信号的变化作出相应的响应行为，从而使药物载体能够按要求调整自身的药物释放模式，表现出可控变化的药物释放速度，这无疑对于降低药物毒性，提高药物分子的生物利用率具有非常关键的作用，因此，针对疏水药物分子发展具有大载药量的光响应性水凝胶就成为智能型药物控制释放材料领域的挑战课题。

发明内容

本发明所要解决的问题是：在水凝胶亲水大分子链上引入某些特殊官能团进行改性，使水凝胶在能够负载较多量疏水药物的基础上，受到外界特定波长光刺激作用时，能够按要求对药物释放速度进行调节和控制。