[发明专利]一种药物负载型关节滑液添加剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种药物负载型关节滑液添加剂，以氟化石墨烯、多巴胺和透明质酸/透明质酸钠为主要原料，通过一步法合成聚多巴胺偶联、透明质酸/透明质酸钠修饰的氟化石墨烯纳米药物载体，吸附治疗关节炎的药物后，将其作为复合型添加剂提高关节滑液的润滑性能。该技术制备方法简单，复合型添加剂具有良好的生物相容性，能显著降低透明质酸的降解速度，负载的药物可对关节炎症进行有效治疗，并且大幅度提高关节滑液的减摩抗磨性能，进而延长关节滑液的使用寿命。

技术领域

本发明属于机械工程和生物工程技术领域，具体涉及一种药物负载型关节滑液添加剂及其制备方法和应用。

背景技术

关节炎是一种常见的慢性疾病。关节滑液润滑失效引起的关节软骨磨损与炎症是导致关节炎产生的重要原因（参见Adv. Funct. Mater., 2018, 1807559; Adv. Healt.Mater., 2018, 1701463）。当发生关节炎病变时，关节滑液中透明质酸的含量和分子量会有所下降，患者需要通过注射HA实现软骨修复和黏性补偿。但是，注射的透明质酸在低频高载时抗压强度不足、耐磨性差、体内降解速度快，需要经常注射补充才能起到良好的效果，而反复频繁补充注射增加了病人痛苦（参见Nat. Mater., 2014, 13, 988-995; Lub.Sci., 2014, 26, 387–410）。因此，发展新的方法和技术解决上述问题，对于改善患者的生活质量和提高关节炎的治疗效果具有重要意义。

氟化石墨烯是一种新型的石墨烯衍生物，不但继承了石墨烯类材料生物相容性好、机械强度高、润滑性能好等优异性能，而且因为氟元素的引入表现出一系列独特的性质（参见Adv. Sci., 2016, 3, 1500413; Nano Lett., 2010, 10, 3001-3005; Adv.Mater., 2012, 24, 4285-4290; Appl. Sur. Sci., 2018, 432, 190-195）：（1）氟原子可诱导细胞产生积极响应、增加材料与细胞膜的亲脂性，增加氟化石墨烯与关节软骨细胞的相容性并促进细胞增殖；（2）氟原子的存在使氟化石墨烯层间距离进一步变大，更易于剪切从而进一步降低摩擦系数。因此，充分利用氟化石墨烯优异的性能，实现对透明质酸有效的表面修饰与改性，降低透明质酸降解速率，并提高其在关节滑液中的抗磨减摩性能，可以显著提高关节滑液的润滑性能。

与工程机械中润滑油的润滑行为类似，关节滑液的服役行为很大程度上取决于滑液中添加成分的性能。因此，如何设计和使用氟化石墨烯来增强透明质酸提高其使用寿命，并能利用氟化石墨烯高的比表面积负载消炎药物实现关节炎炎症的有效治疗，在此基础上合成具有优异性能的药物负载型关节滑液+添加剂，具有重要的研究价值和实际意义。但是，目前尚无氟化石墨烯用来增强透明质酸、提高其机械性能，并将之用来负载消炎药物、治疗关节炎症的公开报道，有关合成制备技术尚未建立。

发明内容

为解决当前存在的技术问题，本发明提供一种基于氟化石墨烯的新型关节滑液添加剂，该添加剂可以通过共价键与透明质酸/透明质酸钠结合，提高透明质酸的抗酶解能力，同时可以负载关节炎治疗药物。特别是，该添加剂具有良好的生物相容性、高的药物负载量和优异的减摩抗磨性能。

本发明提供了该新型药物负载型关节滑液添加剂的制备方法。

本发明所采用的技术方案为：

使用含氧的氟化石墨烯（FGO），利用多巴胺将透明质酸/透明质酸钠与之连接，制备氟化石墨烯纳米药物载体，负载关节炎治疗药物，进而合成复合型关节滑液添加剂。

优选地，所述的FGO的含氧量为5%~90%，含氟量为10~95%。

优选地，所述的透明质酸/透明质酸钠的分子量为1 MDA~50 MDA。

上述所述的关节滑液添加剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）采用含氧的氟化石墨烯FGO作为原料；含氧的氟化石墨烯可以使用ZL2016109170505中的方法。