一种pH响应缓释万古霉素的纳米微球的制备方法与流程

本发明涉及材料科学与纳米材料技术领域，特别涉及一种pH响应缓释万古霉素的纳米微球的制备方法。

背景技术：

生物医用材料是研究人工器官和医疗器械的基础，用于对生物体进行诊断、治疗疾患、外科修复或替换其病损组织、器官或增进其功能，而对生物体不会产生不良影响的材料。其中生物医用植入材料近些年来受到了研究者们广泛的关注。

外科手术植入通常应用于病人关节功能的恢复。目前，植入部位的组织排斥反应所导致的感染问题大大限制了植入体材料的广泛使用。这种感染通常会导致植入手术的失败，这个时候一般采取的措施是将植入体取出并进行二次收入，这不仅会给病人造成一定的身理上的痛苦，还会给病人带来没必要的额外费用。为了提高植入成功率和抑制这种感染，在植入体表面建立一个能够持续缓释抗菌药物的抗菌涂层将是一个简单有效的策略。然而如何控制抗菌药物的释放是目前比较大的一个挑战。

近年来，作为一种新型功能材料的刺激响应型的分子印迹聚合物(MIP)已经被研发出来。它们通常是功能单体和模板分子共聚所得，它们不仅能够响应外部刺激例如pH、温度、溶液的离子、电场、磁场和光照等等，而且还能够特异性识别模板分子，这也是分子印迹技术的一个最大的优势。这种技术带来的高载药量和控释药物的优越性能使其已经开始应用于药物控释材料中。

万古霉素是临床上一种十分重要的抗生素，已经被证实能够有效抑制外科手术后的感染。而感染部位的生物为环境往往会变成酸性。因此，我们这个发明的目的是合成一个具有抗菌活性的pH响应的纳米微球在提高万古霉素的负载量的同时能够促进万古霉素的控释，使万古霉素在人体正常pH为7.4的情况下不释放或者缓慢释放，而在感染的酸性微环境中能够快速响应并且快速而又持续的释放万古霉素，达到抑制感染的目的。

技术实现要素：

本发明涉及一种pH响应缓释万古霉素的纳米微球的制备方法，本发明所述制备方法简单易行，设备投入少，消耗资源少，使用紫外引发的沉淀聚合的方法不需加热同时也没有有害气体产生，是经济环保的方法，也不会使万古霉素在高温下热分解，制得的纳米微球载药量高，可以有效的控制万古霉素的释放。

本发明的技术方案为，一种pH响应缓释万古霉素的纳米微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，

将0.1-0.2mmol的模板分子万古霉素、0.5-1.5mmol的甲基丙烯酸羟乙酯和0.5-1.5mmol的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶解在5-15mL的去离子水中搅匀得到混合液，然后将交联剂和光引发剂溶解在乙醇中后滴至搅拌状态下的所述混合液中，搅拌10-20min后得到反应混合物；

步骤二，

将步骤一中所述的反应混合物倒入三口烧瓶中并放置在4℃下1-3h，再往烧瓶中通入氮气以排出烧瓶内的空气，将所述烧瓶置于15-35℃下接受波长为365nm的紫外光照射，在所述紫外光照射下，烧瓶中反应混合物被搅拌0.5-1.5h后即得到载有万古霉素的纳米微球。

所述步骤一中交联剂为二丙烯酸-1，4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、丙烯酸丁酯中的一种。

所述步骤一中交联剂的用量为10-30mmol。

所述步骤一中光引发剂为苯偶酰双甲醚。

所述步骤一中光引发剂的用量为所述万古霉素、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯和交联剂质量之和的1-3％。

所述步骤一中乙醇的用量为20-40mL。

所述步骤二中通入氮气的速率为50mL/min，通入氮气的时间为10-20min。

一种pH响应缓释万古霉素的纳米微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，

将0.15mmol的模板分子万古霉素、1mmol的甲基丙烯酸羟乙酯和1mmol的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶解在10mL的去离子水中搅匀得到混合液，然后将交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯和光引发剂苯偶酰双甲醚溶解在30mL的乙醇中后滴至搅拌状态下的所述混合液中，搅拌15min后得到反应混合物；所述交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯的用量为20mmol；所述光引发剂苯偶酰双甲醚的用量为所述万古霉素、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯和交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯质量之和的2％；

步骤二，

将步骤一中所述的反应混合物倒入三口烧瓶中并放置在4℃下2h，再往烧瓶中以50mL/min的速率通入氮气15min排出烧瓶内的空气，将所述烧瓶置于20℃下接受波长为365nm的紫外光照射，在所述紫外光照射下，烧瓶中反应混合物被搅拌1h后即得到载有万古霉素的纳米微球。

一种pH响应缓释万古霉素的纳米微球，其特征在于，由所述的一种pH响应缓释万古霉素的纳米微球的制备方法制得。

本发明的技术效果为：

(1)使用紫外引发的沉淀聚合的方法不需加热同时也没有有害气体产生，是经济环保的方法，也不会使万古霉素在高温下热分解。

(2)本发明所述的制备方法在提高纳米微球载药量的同时，还可以有效的控制万古霉素的释放。

(3)制备方法简单易行，采用本发明技术制备一种pH响应缓释万古霉素的纳米微球，设备投入少，消耗资源少，实施难度小。

附图说明

图1为实施例1中纳米微球的SEM图。

图2为实施例1中纳米微球的pH响应释放万古霉素的缓释曲线。

所述图1、图2为实施例中的代表性效果图。

具体实施方式

为更好理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明做进一步地详细说明，但是本发明要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。

本发明中所述光引发剂苯偶酰双甲醚为Irgacure 651。

实施例1：

一种pH响应缓释万古霉素的纳米微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，

将0.15mmol的模板分子万古霉素、1mmol的甲基丙烯酸羟乙酯和1mmol的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶解在10mL的去离子水中搅匀得到混合液，然后将交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯和光引发剂Irgacure 651溶解在30mL的乙醇中后滴至搅拌状态下的所述混合液中，搅拌15min后得到反应混合物；所述交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯的用量为20mmol；所述光引发剂Irgacure 651的用量为所述万古霉素、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯和交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯质量之和的2％；

步骤二，

将步骤一中所述的反应混合物倒入三口烧瓶中并放置在4℃下2h，再往烧瓶中以50mL/min的速率通入氮气15min排出烧瓶内的空气，将所述烧瓶置于20℃下接受波长为365nm的紫外光照射，在所述紫外光照射下，烧瓶中反应混合物被搅拌1h后即得到载有万古霉素的纳米微球。

检测结果：如图1所示，所制备的纳米微球粒径均一，为650nm左右，载药量为17.20％；如图2所示，所制备的纳米微球在不同pH值下，万古霉素释放效果不同，所述微球具有pH响应的控释效果。

实施例2：

一种pH响应缓释万古霉素的纳米微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，

将0.1mmol的模板分子万古霉素、0.5mmol的甲基丙烯酸羟乙酯和0.5mmol的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶解在5mL的去离子水中搅匀得到混合液，然后将交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯和光引发剂Irgacure 651溶解在20mL的乙醇中后滴至搅拌状态下的所述混合液中，搅拌10min后得到反应混合物；所述交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯的用量为10mmol；所述光引发剂Irgacure 651的用量为所述万古霉素、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯和交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯质量之和的1％；

步骤二，

将步骤一中所述的反应混合物倒入三口烧瓶中并放置在4℃下2h，再往烧瓶中以50mL/min的速率通入氮气10min排出烧瓶内的空气，将所述烧瓶置于15℃下接受波长为365nm的紫外光照射，在所述紫外光照射下，烧瓶中反应混合物被搅拌0.5h后即得到载有万古霉素的纳米微球。

检测结果：所制备的纳米微球粒径均一，为450nm左右，载药量为9.95％；所制备的纳米微球在不同pH值下，万古霉素释放效果不同，所述微球具有pH响应的控释效果。

实施例3：

一种pH响应缓释万古霉素的纳米微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，

将0.2mmol的模板分子万古霉素、1.5mmol的甲基丙烯酸羟乙酯和1.5mmol的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶解在15mL的去离子水中搅匀得到混合液，然后将交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯和光引发剂Irgacure 651溶解在40mL的乙醇中后滴至搅拌状态下的所述混合液中，搅拌20min后得到反应混合物；所述交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯的用量为30mmol；所述光引发剂Irgacure 651的用量为所述万古霉素、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯和交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯质量之和的3％；

步骤二，

将步骤一中所述的反应混合物倒入三口烧瓶中并放置在4℃下2h，再往烧瓶中以50mL/min的速率通入氮气15min排出烧瓶内的空气，将所述烧瓶置于35℃下接受波长为365nm的紫外光照射，在所述紫外光照射下，烧瓶中反应混合物被搅拌1.5h后即得到载有万古霉素的纳米微球。

检测结果：所制备的纳米微球粒径均一，为300nm左右，载药量为7.59％；所制备的纳米微球在不同pH值下，万古霉素释放效果不同，所述微球具有pH响应的控释效果。

实施例4：

一种pH响应缓释万古霉素的纳米微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，

将0.15mmol的模板分子万古霉素、1mmol的甲基丙烯酸羟乙酯和1mmol的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶解在10mL的去离子水中搅匀得到混合液，然后将交联剂二丙烯酸-1，4-丁二醇酯和光引发剂Irgacure 651溶解在30mL的乙醇中后滴至搅拌状态下的所述混合液中，搅拌15min后得到反应混合物；所述交联剂二丙烯酸-1，4-丁二醇酯的用量为20mmol；所述光引发剂Irgacure 651的用量为所述万古霉素、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯和交联剂二丙烯酸-1，4-丁二醇酯质量之和的2％；

步骤二，

将步骤一中所述的反应混合物倒入三口烧瓶中并放置在4℃下2h，再往烧瓶中以50mL/min的速率通入氮气15min排出烧瓶内的空气，将所述烧瓶置于20℃下接受波长为365nm的紫外光照射，在所述紫外光照射下，烧瓶中反应混合物被搅拌1h后即得到载有万古霉素的纳米微球。

检测结果：所制备的纳米微球粒径均一，为600nm左右，载药量为15.20％；所制备的纳米微球在不同pH值下，万古霉素释放效果不同，所述微球具有pH响应的控释效果。

实施例5：

一种pH响应缓释万古霉素的纳米微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，

将0.15mmol的模板分子万古霉素、1mmol的甲基丙烯酸羟乙酯和1mmol的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶解在10mL的去离子水中搅匀得到混合液，然后将交联剂丙烯酸丁酯和光引发剂Irgacure 651溶解在30mL的乙醇中后滴至搅拌状态下的所述混合液中，搅拌15min后得到反应混合物；所述交联剂丙烯酸丁酯的用量为20mmol；所述光引发剂Irgacure 651的用量为所述万古霉素、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯和交联剂丙烯酸丁酯质量之和的2％；

步骤二，

将步骤一中所述的反应混合物倒入三口烧瓶中并放置在4℃下2h，再往烧瓶中以50mL/min的速率通入氮气15min排出烧瓶内的空气，将所述烧瓶置于20℃下接受波长为365nm的紫外光照射，在所述紫外光照射下，烧瓶中反应混合物被搅拌1h后即得到载有万古霉素的纳米微球。

检测结果：所制备的纳米微球粒径均一，为580nm左右，载药量为14.80％；所制备的纳米微球在不同pH值下，万古霉素释放效果不同，所述微球具有pH响应的控释效果。

实施例6：

一种pH响应缓释万古霉素的纳米微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，

将0.15mmol的模板分子万古霉素、1mmol的甲基丙烯酸羟乙酯和1mmol的甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯溶解在10mL的去离子水中搅匀得到混合液，然后将交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯和光引发剂Irgacure 651溶解在30mL的乙醇中后滴至搅拌状态下的所述混合液中，搅拌15min后得到反应混合物；所述交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯的用量为20mmol；所述光引发剂Irgacure 651的用量为所述万古霉素、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯和交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯质量之和的2％；

步骤二，

将步骤一中所述的反应混合物倒入三口烧瓶中并放置在4℃下2h，再往烧瓶中以50mL/min的速率通入氮气15min排出烧瓶内的空气，将所述烧瓶置于30℃下接受波长为365nm的紫外光照射，在所述紫外光照射下，烧瓶中反应混合物被搅拌1h后即得到载有万古霉素的纳米微球。

检测结果：所制备的纳米微球粒径均一，为650nm左右，载药量为16.30％；所制备的纳米微球在不同pH值下，万古霉素释放效果不同，所述微球具有pH响应的控释效果。

应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。