[发明专利]基于纳米氮化钛和微胶囊的光热响应药物载体及制备方法

说明书

本发明公开了一种基于纳米氮化钛和微胶囊的光热响应药物载体及制备方法。本发明首先利用碱性溶液将聚ε‑己内酯载药微胶囊表面羧基化，再在纳米氮化钛颗粒表面修饰氨基；最后将羧基化的载药微球和表面修饰氨基的氮化钛纳米颗粒通过静电作用复合，得到氮化钛‑微胶囊复合药物载体。上述方法制备的微球具有较高的载药率，氮化钛在近红外光照射后，可以将光能直接转化为热能，使复合微球升温而熔化，有助于提高药物释放效率。这种光热响应药物载体的制备工艺简单，光照产热能力强，可以实现药物的远程、高精度、高效率释放，该载药微球在临床治疗、防腐涂层等领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，特别涉及一种基于纳米氮化钛和微胶囊的光热响应药物载体及制备方法。

背景技术

载药微胶囊于20世纪80年代被提出并不断发展，它通过将药物包覆于微米级或纳米级的微小容器中，起到负载和保护药物、控制释放等效果。根据胶囊的材料选择不同、制备工艺的变化会导致微胶囊的结构、尺寸、比表面积和载药效果的差异。为了实现不同的载药功能，可以选用不同的芯材和囊壁材料。随着制备技术的不断发展，载药微胶囊已具备载药率高、药物释放可控、与基体相容性好等优点，它在医药治疗、生物催化、化学传感、智能涂层等领域得到了广泛利用。

微胶囊中药物的释放主要依赖于外界环境的变化，如机械外力、pH值变化、温敏型、压力响应型、磁响应型、电响应型、光响应型等。其中，载药微胶囊的一个高效刺激方法是光热效应，通过一系列物理化学反应，将光能转化为热能，从而促进微胶囊中的药物释放。光热刺激具有可远程控制、精确度高、能量利用率高等优点。常用的光热响应物质包括纳米金、纳米银、石墨烯、碳纳米管等，但这些物质的使用成本较高。本研究选用价格低廉的纳米氮化钛作为光热响应物质，通过静电吸附作用将纳米氮化钛与聚ε-己内酯载药微胶囊相结合，利用纳米氮化钛的等离激元光热效应，促进微球的熔化和药物释放，达到高效、可控地释放药物的目的。因此，开发基于纳米氮化钛光热响应的载药微球在临床治疗、防腐涂层等应用领域具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于纳米氮化钛和微胶囊的光热响应药物载体及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于纳米氮化钛和微胶囊的光热响应药物载体，其特征在于，药物载体结构是由氮化钛壳层和微胶囊芯层组成的复合药物载体。

进一步地，所述氮化钛壳层是由纳米尺寸的氮化钛组成；所述微胶囊是由聚ε-己内酯(PCL)和药物组成。

进一步地，所述纳米氮化钛的尺寸为20～200nm；聚ε-己内酯(PCL)的摩尔质量为40000～80000，微胶囊中药物的含量为10％～30％。

如上所述的基于纳米氮化钛和微胶囊的光热响应药物载体的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：

(1)将负载药物的微胶囊在氢氧化钠溶液中刻蚀，使表面羧基化；

(2)在纳米氮化钛颗粒表面接枝3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)，使氮化钛表面修饰有一定量的氨基；

(3)将表面含有羧基的载药微胶囊和表面修饰氨基的氮化钛纳米颗粒通过静电作用复合，得到氮化钛-微胶囊复合药物载体。

进一步地，步骤(1)中使微胶囊表面羧基化的方法为：将0.3～3.0g氢氧化钠加入到一定的乙醇/水混合溶液中，水和乙醇比例为1：2到1：5之间，之后加入0.5～2.0g微胶囊，超声振荡或磁力搅拌5～30min，使微胶囊表面的酯基在碱性条件下发生水解，以实现表面羧基化；将上述溶液通过离心或抽滤的方式收集产物，将离心或抽滤得到的固体物质进行冷冻干燥18～36h，即可得到表面羧基化的载药微胶囊。