[发明专利]水凝胶材料和药物递送系统

说明书

本发明属于药物制剂技术领域，具体涉及一种用于药物递送的水凝胶材料和药物递送系统。本发明所提供的水凝胶材料，包括：甲基丙烯酸基团修饰的羟丙基甲基纤维素。该水凝胶材料为羟丙基甲基纤维素经甲基丙烯酸基团修饰改性的衍生物，在水环境中可驱动物理缠结形成三维网络结构，实现原位凝胶化，且凝胶化过程不受环境温度变化的影响，适用于递送大部分药物，使得药物释放持续时间长。本发明所提供的药物递送系统，包括：用于负载药物的水凝胶，所述水凝胶由前述水凝胶材料或上述制备方法制得的水凝胶材料制得。该药物递送系统的药物包封率高，药物可持续释放时间长，适用于多种药物。

技术领域

本发明属于药物制剂技术领域，具体涉及一种水凝胶材料和药物递送系统。

背景技术

在新药开发过程中，药物在体内的生物利用度是研究者们必须考虑的一个重要因素。药物经从用药部位吸收进入血液循环，并随血液分布到机体各组织中，期间会受到多种因素的影响，例如生理屏障和血液清除等，导致许多药物无法被人体完全吸收利用，为了治疗效果的可持续性，人们需要反复多次给药。为了提高药物的生物利用度，减少用药次数，研究者们常规采用合适的载体负载药物，形成一种药物递送系统，使得药物能够通过该药物递送系统在体内缓慢释放，延长药效持续时间，提高药物的生物利用度。目前，存在多种用于负载药物的载体，常见的有水凝胶，水凝胶是具有三维网络结构的高分子聚合物，以水为分散介质。由于高含水量、低表面张力和良好的生物相容性，以及低成本和大规模生产的可能性，水凝胶已成为药物递送系统发展的有希望的候选者之一。

第一代水凝胶主要是化学水凝胶，一些通过亲水性聚合物交联聚合形成的，例如聚(乙烯醇)(PVA)和PEG等，另一些通过水溶性单体在交联剂存在的条件下聚合形成，例如聚(丙烯酰胺)水凝胶，其最初被用于物理包埋细胞和酶，后来用作软组织填充剂。尽管药物输送中存在化学水凝胶的记录，但是，由于药物负载通常通过在水凝胶交联聚合之前简单地将药物与水凝胶成分混合来进行，交联剂和任何药物组分之间的副反应可能危害治疗的完整性和功效，因而，使用化学水凝胶作为药物载体可能不是有利的。

与化学水凝胶相比，物理水凝胶具有较低的长期稳定性和机械强度，但是，共价交联剂不是制备物理水凝胶时所必需的，所以可以最小化共价交联剂与药物组分的副反应。目前，已经报道了各种制备物理水凝胶的方法，一种方法是离子凝胶化，基于聚合物链和带相反电荷的离子之间的静电相互作用，例如Ca²⁺交联的Alg水凝胶以及壳聚糖(CS)-三磷酸酯(TPP)水凝胶。制备物理水凝胶的另一种方法是立体络合，早期研究主要采用这种方法，其中两种互补的立体规整聚合物相互作用并显示出与两种聚合物中的任何一种不同的物理性质，例如由对映体乳酸低聚物接枝的葡聚糖(右旋乳酸盐)产生自组装水凝胶。

当前，聚合物的溶胶-凝胶特性已被用于生成物理水凝胶以提高药物的性能。在一些研究中，发现了由聚(ε-己内酯-CO-1,4,8-三氧杂[4.6]螺-9-十一酮)-PEG-聚(ε-己内酯-CO-1,4,8-三氧杂[4.6]螺-9-十一烷酮)(PECT)这类两亲三嵌段共聚物得到的温敏可注射水凝胶，该水凝胶促进了由于水溶性差导致低生物利用度的植物活性成分embelin的递送，并实现该植物活性成分在体内的可持续释放。在一次将负载有embelin的水凝胶注射肝癌小鼠时，发现了每次每只肝癌小鼠注射0.5mg的低剂量所发挥的药效相当于一次性注射6mg embelin，这一结果证实了物理水凝胶在提高治疗效果方面的潜在作用。

然而，目前现有水凝胶大部分类似上述PECT温敏水凝胶，其凝胶化过程依赖于温度变化，不适用于在目标区域的温度变化不足以满足凝胶化点的情况，这限制了这类水凝胶在药物递送系统中的广泛应用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种水凝胶材料，旨在解决现有水凝胶的凝胶化过程依赖温度变化的技术问题。

本发明的另一目的在于提供一种上述水凝胶材料的制备方法。

本发明的又一目的在于提供一种药物递送系统及其制备方法。