[发明专利]一种植物单宁水凝胶及其制备方法和应用

说明书

一种植物单宁水凝胶及其制备方法和应用，制备植物单宁水溶液和甲基丙烯酸羟乙酯水溶液；将两者混合后再加入交联剂；将引发剂水溶液加入反应体系中；将溶液倒入模具中，置于恒温水浴锅反应；将模具从水浴锅中取出，可得到植物单宁水凝胶。本发明操作工艺简单，实施条件温和，制备的水凝胶药物负载效率高、释放量大。

技术领域

本发明属于可医用的天然生物高分子材料领域，具体涉及一种可用于药物控制释放的植物单宁水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

传统的口服和注射等给药方式通常导致人体内药物浓度只能维持较短的时间，血液或体内组织液中的药物浓度波动较大，起不到预期的治疗效果并且还可能产生副作用。理想的给药方式即药物控释，是指能根据载体周围环境信息的变化或人工刺激，将药物有选择性地定时定量地送到人体内所需部位(即病变部位)，从而实现在特定的部位和时间内，以特定的释放速度将所载的药物进行释放、使血药浓度维持在正常作用范围。该方法不仅可以提高药效，获得最优治疗效果，而且可以降低药物的副作用，提高药品的安全性、有效性和可靠性。水凝胶是由高分子聚合物通过非共价键的物理结合或共价的化学交联而得到的三维网络。由于具有大量的亲水性基团，水凝胶对水具有很高的亲和力，在水中能够溶胀吸收自身几十倍甚至上千倍的水分，并且具有很好的保持水分的能力，因此是水溶性药物、多肽类、蛋白以及基因等的优良载体。当药物被包裹在其中时，水凝胶不仅能够使药物免于受到酶或胃液的破坏，而且可以解决药物浓度不稳定的问题。其中，智能水凝胶能对外界环境的刺激产生响应，使得凝胶溶胀或收缩从而自行控制药物的扩散速率，较长时间地维持药物的生物活性，实现药物的控制释放。

植物单宁广泛地存在于植物的叶、果实、根及树皮等部位中，是重要的天然多酚类活性物质，也是天然产物中研究得比较早和较多的一类化合物。植物单宁的多酚羟基化学结构和独特的化学性质使其呈现出具有较强的抗氧化、抗病毒、抗肿瘤等多种生物活性，而且能与蛋白质、多糖、生物碱反应，与金属离子络合，对细菌和酶的抑制，对某些农作物病虫害的抗性，可被用作抑菌剂、抗肿瘤药物、抗氧化剂、防腐剂、鞣革剂、化妆品、黏合剂、水处理剂以及吸附树脂等。

合成高分子水凝胶往往可以高效的完成药物负载，但是其生物相容性差、不易降解，因此不适合用作体内药物载体。利用互穿聚合物网络技术，将植物单宁与高分子聚合物相融合，制备的凝胶材料可以有效地解决合成类高分子水凝胶存在的问题。互穿聚合物网络是制备水凝胶类药物载体的一种简单有效的方法。体系中，植物单宁插入到聚合物三维网络中，与网络中的分子链相互之间物理缠绕，形成多孔的结构，依靠两者之间的氢键等分子间作用力维持网络结构的稳定，最大程度地发挥植物单宁亲水性高、抑菌能力强以及具备酸性响应基团的优点，制备出的智能水凝胶可以满足药物释放系统的要求。

发明内容

解决的技术问题：本发明的目的就是为了克服合成类高分子水凝胶存在的不易降解并且缺乏功能活性基团的缺陷而提供一种具备刺激响应基团、可降解、生物相容性好的植物单宁水凝胶及其制备方法和应用，该方法操作工艺简单，实施条件温和。

技术方案：一种植物单宁水凝胶的制备方法，步骤为：(1)将植物单宁粉末溶解于去离子水中，搅拌均匀，制成质量浓度3％-5％的植物单宁水溶液；(2)将甲基丙烯酸羟乙酯溶解于去离子水中，搅拌均匀，制成质量浓度20％-30％的甲基丙烯酸羟乙酯水溶液；(3)将上述植物单宁水溶液以及甲基丙烯酸羟乙酯水溶液相混合，再加入交联剂，配制成均匀溶液；所述植物单宁:甲基丙烯酸羟乙酯:交联剂的质量比为(10～15)：(150～200)：(24～36)；(4)将引发剂粉末溶解于去离子水中，搅拌均匀，制成质量浓度为1％～3％的引发剂水溶液；将有效量的引发剂水溶液加入步骤(3)所得反应体系中；(5)将步骤(4)所得溶液倒入模具中，置于恒温水浴锅内，在30℃～50℃反应30min～60min；(6)将步骤(5)中的模具从恒温水浴锅中取出，可得到植物单宁水凝胶。

上述植物单宁为化香果单宁、板栗苞单宁或橡椀单宁。

上述植物单宁水溶液其质量分数为5％。