本发明涉及高分子材料领域，具体地，涉及一种复合微球，尤其涉及一种用于药物载体的聚氨酯/瓜尔胶复合微球及其制备方法。
背景技术：
：聚氨酯(PU)是人工合成的高分子材料，由于其结构易于设计和加工，从而在合成高分子材料领域得到了迅速的发展。聚氨酯的化学结构特征由玻璃化转变温度低于室温的软段和玻璃化转变温度高于室温的硬段组成，因此，聚氨酯具有良好的力学性能、高弹性、耐磨性、润滑性、耐疲劳性、生物相容性、生物稳定性、机械强度、可加工性等特点，被广泛应用于各个领域。CN2601168Y公开了一种聚氨酯复合防护垫，其只要是由两种或两种以上的聚氨酯材料制成，具有隔温性能好、重量轻、防滑、不吸湿、耐腐蚀、强度高等优点，广泛应用于家居装修领域。CN2658519Y公开了一种增强型聚氨酯弹性软管，是由聚氨酯弹性体内管、钢丝网及聚氨酯弹性体外管所构成，由于聚氨酯弹性体隔离层的存在，消除了钢丝网之间的摩擦，聚氨酯又有良好的耐磨性，从而增强了聚氨酯弹性体软管的使用寿命。其中，值得注意的是，聚氨酯还被广泛应用于医学生物材料领域，如人工心脏瓣膜、人工肺、人工皮肤、人工血管等。在药物载体领域，单纯的聚氨酯材料具有良好的力学性能和生物相容性，但其降解速率较慢。技术实现要素：针对上述问题，本申请发明人发现，有一种天然多糖类物质——瓜尔胶，其具有良好的水溶性和降解性能，与聚氨酯配合使用，可以取长补短，制备出性能优异的载药微球。第一方面，本发明的主题是一种聚氨酯/瓜尔胶复合微球的制备方法，其特征在于，包括：步骤1：在容器中加入聚醚醇和其1-5倍质量的丙酮，加热搅拌并蒸出水分；步骤2：滴加计量的异氰酸酯，保证NCO/OH值为(1～6)：1，在75～95℃下进行预聚，得到聚氨酯预聚物的丙酮溶液；步骤3：随后将体系温度降至45～65℃，加入异氰酸酯质量的1％～8％的扩链剂进行扩链反应，再将体系温度降低并加快搅拌速度，向反应体系中滴加三乙胺进行中和反应，得到聚氨酯的丙酮溶液；步骤4：升温蒸出反应体系中多余的丙酮，加入单体含量的水，剧烈搅拌，得一定浓度的聚氨酯水溶液；步骤5：配制质量百分比为5-20％的瓜尔胶水溶液，将聚氨酯、瓜尔胶的水溶液按照质量比(0.1～1):3进行复合，静置脱泡，即得复合溶液，然后将复合溶液滴入到质量百分比为5-10％的CaCl2水溶液中，最终得到聚氨酯/瓜尔胶复合微球。在本发明的一个优选实施例中，所述瓜尔胶为瓜尔胶原粉、酯化改性瓜尔胶或醚化改性瓜尔胶中的任意一种。所述聚醚醇为聚四氢呋喃二醇(PTMG)和聚乙二醇(PEG)中的任意一种。所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和异丙基异氰酸酯(HDI)中的任意一种。所述扩链剂为2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)中的任意一种。优选地，所述步骤1中，丙酮的添加量为聚醚醇的1-2倍；所述容器为装有搅拌器和回流冷凝管的三口烧瓶。所述步骤2中，NCO/OH值为(2～4)：1。所述步骤3中，所述扩链剂的添加量为异氰酸酯质量的1％～2％。所述步骤5中，所述聚氨酯、瓜尔胶的水溶液的质量比为(0.5～1):1；所述CaCl2水溶液的质量百分比为8％；所述瓜尔胶水溶液的质量百分比为10-15％。另一方面，本发明的主题是一种上述所述任意一种制备方法得到的聚氨酯/ 瓜尔胶复合微球。再一方面，本发明的主题是一种上述所述聚氨酯/瓜尔胶复合微球在药物载体领域中的应用。本发明涉及一种聚氨酯/瓜尔胶复合微球及其制备方法。聚氨酯具有良好的力学性能、加工性能和生物相容性，是一种比较理想的药物载体材料。但是，由于聚氨酯降解困难，限制了其应用范围。而瓜尔胶作为一种天然高分子材料，通过相分离法制备出聚氨酯/瓜尔胶复合微球，可以充分发挥两种材料的优点，具有一定的潜在应用价值。附图说明图1为实施例1-4以及对比例的性能测试结果曲线图。具体实施方式针对本发明的技术方案，即：一种聚氨酯/瓜尔胶复合微球的制备方法，其特征在于，包括：步骤1：在容器中加入聚醚醇和其1-5倍质量的丙酮，加热搅拌并蒸出水分；步骤2：滴加计量的异氰酸酯，保证NCO/OH值为(1～6)：1，在75～95℃下进行预聚，得到聚氨酯预聚物的丙酮溶液；步骤3：随后将体系温度降至45～65℃，加入异氰酸酯质量的1％～8％的扩链剂进行扩链反应，再将体系温度降低并加快搅拌速度，向反应体系中滴加三乙胺进行中和反应，得到聚氨酯的丙酮溶液；步骤4：升温蒸出反应体系中多余的丙酮，加入单体含量的水，剧烈搅拌，得一定浓度的聚氨酯水溶液；步骤5：配制瓜尔胶水溶液，将聚氨酯、瓜尔胶的水溶液按照质量比(0.1～1):3进行复合，静置脱泡，即得复合溶液，然后将复合溶液滴入到质量百分比为5-10％的CaCl2水溶液中，最终得到聚氨酯/瓜尔胶复合微球；在本发明的一个优选实施例中，所述瓜尔胶为瓜尔胶原粉、酯化改性瓜尔胶或醚化改性瓜尔胶中的任意一种；所述聚醚醇为聚四氢呋喃二醇(PTMG)和聚乙二醇(PEG)中的任意一种；所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯 基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和异丙基异氰酸酯(HDI)中的任意一种；所述扩链剂为2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)中的任意一种；优选地，所述步骤1中，丙酮的添加量为聚醚醇的1-2倍；所述容器为装有搅拌器和回流冷凝管的三口烧瓶；所述步骤2中，NCO/OH值为(2～4)：1；所述步骤3中，所述扩链剂的添加量为异氰酸酯质量的1％～2％；所述步骤5中，所述聚氨酯、瓜尔胶的水溶液的质量比为(0.5～1):1；所述CaCl2水溶液的质量百分比为8％；所述瓜尔胶水溶液的质量百分比为10-15％；一种上述所述任意一种制备方法得到的聚氨酯/瓜尔胶复合微球；以及再一种上述所述聚氨酯/瓜尔胶复合微球在药物载体领域中的应用。下面通过具体实施方式并结合附图对本发明的上述技术方案进行进一步阐述，但并不限制本发明。实施例1步骤1：在装有搅拌器和回流冷凝管的三口烧瓶中加入5.0gPEG-400和10g丙酮，加热搅拌并蒸出水分；步骤2：滴加7.8g甲苯二异氰酸酯，在75～95℃下进行预聚，得到聚氨酯预聚物的丙酮溶液；步骤3：随后将体系温度降至45～65℃，加入0.2g二羟甲基丙酸进行扩链反应，再将体系温度降低并加快搅拌速度，向反应体系中滴加三乙胺进行中和反应，得到聚氨酯的丙酮溶液；步骤4：升温蒸出反应体系中多余的丙酮，加入单体含量的蒸馏水，剧烈搅拌，得一定浓度的聚氨酯水溶液；步骤5：配制质量分数为10％的瓜尔胶水溶液，将聚氨酯、瓜尔胶的水溶液等质量进行复合，静置脱泡，即得复合溶液，然后用注射器将复合溶液滴入到8％的CaCl2水溶液中，最终得到聚氨酯/瓜尔胶复合微球。实施例2步骤1：在装有搅拌器和回流冷凝管的三口烧瓶中加入7.5gPEG-600和10g丙酮，加热搅拌并蒸出水分；步骤2：滴加10.9g二苯基甲烷二异氰酸酯，在75～95℃下进行预聚，得到 聚氨酯预聚物的丙酮溶液；步骤3：随后将体系温度降至45～65℃，加入0.2g二羟甲基丙酸进行扩链反应，再将体系温度降低并加快搅拌速度，向反应体系中滴加三乙胺进行中和反应，得到聚氨酯的丙酮溶液；步骤4：升温蒸出反应体系中多余的丙酮，加入单体含量的蒸馏水，剧烈搅拌，得一定浓度的聚氨酯水溶液；步骤5：配制质量分数为15％的磷酸改性瓜尔胶水溶液，将聚氨酯、瓜尔胶的水溶液按照质量比3:4进行复合，静置脱泡，即得复合溶液，然后用注射器将复合溶液滴入到8％的CaCl2水溶液中，最终得到聚氨酯/瓜尔胶复合微球。实施例3步骤1：在装有搅拌器和回流冷凝管的三口烧瓶中加入5.0gPEG-200和10g丙酮，加热搅拌并蒸出水分；步骤2：滴加19.4g异佛尔酮二异氰酸酯，在75～95℃下进行预聚，得到聚氨酯预聚物的丙酮溶液；步骤3：随后将体系温度降至45～65℃，加入0.2g二羟甲基丁酸进行扩链反应，再将体系温度降低并加快搅拌速度，向反应体系中滴加三乙胺进行中和反应，得到聚氨酯的丙酮溶液；步骤4：升温蒸出反应体系中多余的丙酮，加入单体含量的蒸馏水，剧烈搅拌，得一定浓度的聚氨酯水溶液；步骤5：配制质量分数为15％的磷酸改性瓜尔胶水溶液，将聚氨酯、瓜尔胶的水溶液按照质量比3:5进行复合，静置脱泡，即得复合溶液，然后用注射器将复合溶液滴入到8％的CaCl2水溶液中，最终得到聚氨酯/瓜尔胶复合微球。实施例4步骤1：在装有搅拌器和回流冷凝管的三口烧瓶中加入5.0gPTMG-650和10g丙酮，加热搅拌并蒸出水分；步骤2：滴加4.7g甲苯二异氰酸酯，在75～95℃下进行预聚，得到聚氨酯预聚物的丙酮溶液；步骤3：随后将体系温度降至45～65℃，加入0.2g二羟甲基丁酸进行扩链反应，再将体系温度降低并加快搅拌速度，向反应体系中滴加三乙胺进行中和反 应，得到聚氨酯的丙酮溶液；步骤4：升温蒸出反应体系中多余的丙酮，加入单体含量的蒸馏水，剧烈搅拌，得一定浓度的聚氨酯水溶液；步骤5：配制质量分数为15％的磷酸改性瓜尔胶水溶液，将聚氨酯、瓜尔胶的水溶液按照质量比3:4进行复合，静置脱泡，即得复合溶液，然后用注射器将复合溶液滴入到8％的CaCl2水溶液中，最终得到聚氨酯/瓜尔胶复合微球。对比例制备聚氨酯-淀粉微球作为对比样品，制备方法参照实施例1，用等量的淀粉代替其中的瓜尔胶，其他条件不变。性能测试采用盐酸四环素为模型药物，进行载药率的测定。具体方法如下：在微球的制备过程中，将盐酸四环素溶解在瓜尔胶水溶液中。微球制备完成后，将一定质量的微球浸泡在37.2℃下50mL的PBS溶液中，在恒温水浴中进行震荡。在不同的时间点取出3mL试样，并同时补充等量的PBS溶液。取出的试样离心2min后，通过吸光光度法测定试样中的药物浓度。最终，所得微球药物释放指标件图1，微球载药数据件表1，通过图1和表1可以看出，聚氨酯-瓜尔胶微球药物释放速率更加稳定，具有更加广泛的应用价值。表1：实施例1-4以及对比例的微球的药物释放指标数据时间实施例一实施例二实施例三实施例四对比例00.40.50.480.5290.32.50.80.830.8240.8120.550.770.840.8260.7820.87.50.790.810.8060.790.9100.780.790.7880.7981.112.50.810.840.8340.8131.3150.840.820.8240.8280.917.50.790.80.7980.7870.8200.80.780.7840.8120.722.50.820.840.8360.8140.72250.790.80.7980.8030.68以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并 不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。当前第1页1 2 3