一种壳聚糖/羧甲基纤维素‑钙离子‑氧化石墨烯复合材料用于pH调控药物释放的制作方法

本发明涉及一种壳聚糖/羧甲基纤维素-钙离子-氧化石墨烯复合材料用于ph调控药物释放，属于生物医药领域。

技术背景

癌症是目前人类面临的健康威胁之一，每年都有许多患者因癌症而死亡。有许多抗癌药用于癌症疾病的治疗当中，其中5-氟尿嘧啶是一种治疗癌症的药物，在临床上已广泛用于治疗乳腺癌、胃癌、肠癌和结肠癌。但其半衰期很短只有10～20min，因此需要通过药物控释技术来减少给药次数和提升疾病治疗效果。

氧化石墨烯具有较大的片层结构、大π键、含氧官能团和较好的生物相容性，但较好的水溶性限制了其在生物材料的应用。天然多糖具有较好的生物相容性、生物无毒性和生物可降解性等优势。其中壳聚糖是阳离子天然多糖，其长链中有着大量的氨基，通过氨基的质子化和去质子化可以使壳聚糖的链结构发生变化，导致其具有ph敏感性。羧甲基纤维素是由纤维素衍生制备得到的，其长链结构中富含羧甲基。因此将壳聚糖、羧甲基纤维素、氧化石墨烯制备成复合材料在生物医药领域有着很重要的作用。

技术实现要素：

本发明的目的是在于提供一种壳聚糖/羧甲基纤维素-钙离子-氧化石墨烯复合材料应用于ph调控药物释放。

本发明所述一种壳聚糖/羧甲基纤维素-钙离子-氧化石墨烯复合材料用于ph调控药物释放，包括以下步骤：

a、制备壳聚糖/羧甲基纤维素-钙离子-氧化石墨烯复合材料：将300mg羧甲基纤维素钠和100mg氧化石墨烯加入到装有150ml醋酸缓冲液的烧杯中，保持磁力搅拌1h后，加入5ml浓度为8mg/ml的氯化钙溶液，继续磁力搅拌30min，取100mg壳聚糖加入到装有50ml的醋酸缓冲液的烧杯中，磁力搅拌1h后，倒入羧甲基纤维素钠、氧化石墨烯和氯化钙的混合溶液中，并使用2wt％氢氧化钠将溶液的ph调节至中性，自然沉降、洗涤三次、并在–45℃下冷冻干燥24h；

b、制备壳聚糖/羧甲基纤维素-钙离子-氧化石墨烯载药复合材料：称取200mg步骤a制备壳聚糖/羧甲基纤维素-钙离子-氧化石墨烯复合材料分散在100ml超纯水中，并加入5-氟尿嘧啶，避光磁力搅拌，过滤、洗涤并在–45℃下冷冻干燥24h；

c、取15mg步骤b制备的壳聚糖/羧甲基纤维素-钙离子-氧化石墨烯载药复合材料，置于透析袋中，并将透析袋放于50ml磷酸盐缓冲溶液中保持磁力搅拌，在温度为37℃条件下进行体外ph调控药物释放，体外释药使用的磷酸盐缓冲溶液的ph为1.2、5.5和7.4，每隔30min从释药容器取出3ml溶液，同时补加3ml新配的磷酸盐缓冲溶液，使用紫外分光光度计在265nm处测定5-氟尿嘧啶的含量，并计算5-氟尿嘧啶的累积释药百分数。

进一步，步骤a中醋酸缓冲液的ph范围为4.5～6.0。

进一步，步骤b中载药时间为1～48h。

进一步，步骤b中5-氟尿嘧啶的浓度为0.1～10mg/ml。

进一步，步骤c中磷酸盐缓冲溶液的浓度为0.1～0.5mol/l。

本发明的有益效果是：壳聚糖/羧甲基纤维素-钙离子-氧化石墨烯复合材料具有优良的ph敏感性，在不同的ph环境下可调控药物缓慢释放。

附图说明

下面结合附图对本实验进一步说明。

图1为实施例一中壳聚糖/羧甲基纤维素-钙离子-氧化石墨烯复合材料场发射扫描电镜图。

图2为实施例二中壳聚糖/羧甲基纤维素-钙离子-氧化石墨烯复合材料体外ph调控药物缓释性能图。

具体实施方式

现在结合具体实施例对本发明做进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。

实施例一：

制备壳聚糖/羧甲基纤维素-钙离子-氧化石墨烯载药复合材料包括以下几个步骤：

(1)将300mg羧甲基纤维素钠和100mg氧化石墨烯加入到装有150ml醋酸缓冲液(ph＝5.0)的烧杯中，保持磁力搅拌1h后，加入5ml浓度为8mg/ml的氯化钙溶液，继续磁力搅拌30min。取100mg壳聚糖加入到装有50ml醋酸缓冲液(ph＝5.0)的烧杯中，磁力搅拌1h后，倒入羧甲基纤维素钠、氧化石墨烯和氯化钙的混合溶液中，并使用氢氧化钠(2wt％)将溶液的ph调节至中性。自然沉降、洗涤三次、并在–45℃下冷冻干燥24h。

(2)称取200mg步骤(1)制备的壳聚糖/羧甲基纤维素-钙离子-氧化石墨烯复合材料分散在100ml超纯水中，并加入50mg的5-氟尿嘧啶，避光磁力搅拌24h。过滤、洗涤并在–45℃下冷冻干燥24h。如图1所示为壳聚糖/羧甲基纤维素-钙离子-氧化石墨烯复合材料场发射扫描电镜图。

实施例二：

ph调控下体外药物释放行为包括以下几个步骤：

壳聚糖/羧甲基纤维素-钙离子-氧化石墨烯载药复合材料的制备过程与实施例一相同

(1)配制0.1mol/l的磷酸盐缓冲溶液用于模拟人体环境，称取15mg壳聚糖/羧甲基纤维素-钙离子-氧化石墨烯载药复合材料，置于透析袋中，并将透析袋放入50ml的磷酸盐缓冲溶液保持磁力搅拌，在温度为37℃条件下进行体外ph调控释药。磷酸盐缓冲溶液的ph为1.2、5.5和7.4。

(2)每隔30min从释药容器取出3ml溶液，同时补加3ml新配的磷酸盐缓冲溶液。使用紫外分光光度计在265nm处测定5-氟尿嘧啶的含量，并计算5-氟尿嘧啶的累积释药百分数。如图2所示随着释药环境的ph值增加，5-氟尿嘧啶的累计释药量也随之增加。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种壳聚糖/羧甲基纤维素‑钙离子‑氧化石墨烯复合材料应用于pH调控药物释放。包括以下步骤：制备一种壳聚糖/羧甲基纤维素‑钙离子‑氧化石墨烯复合材料，将药物负载于该复合材料上，用pH调控体外药物释放。本发明的有益效果是：壳聚糖/羧甲基纤维素‑钙离子‑氧化石墨烯复合材料具有优良的pH敏感性，在不同的pH环境下可调控药物缓慢释放。

技术研发人员：孔泳;刘晓霖;吕欧阳
受保护的技术使用者：常州大学
技术研发日：2017.04.19
技术公布日：2017.08.29