[发明专利]一种淀粉基水凝胶控缓释载体材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及天然高分子材料在功能活性物质控制释放领域的研究与开发，特别是涉及一种淀粉基水凝胶控缓释载体材料的微波制备及淀粉基水凝胶控释载体材料对功能活性物质的控制释放。

背景技术

药物以及食品功能因子等功能活性物质的控制释放传输体系是控制释放材料研究领域的重要课题，与传统的传输模式相比，功能活性物质的控制释放具有很多的优点，不仅可以提高功能活性物质活性的有效性、准确性、安全性，而且还可以显著减低其副作用和生产成本。功能活性物质控释体系的好坏取决于控释载体材料的性能。天然材料由于具有生物相容性好、安全可靠、来源广泛、品种众多等优点，已得到国内外研究人员的广泛关注。

为了将功能活性物质有效输送到特定部位，必须根据治疗或者营养功能目的，设计合理的控释系统。而水凝胶是指具有能够吸收水分并能明显保持三维网状结构的高分子材料。作为药物及食品功能因子的控释载体，它的结构与形态显著受外界因素（如pH值、温度、应力、外力场等）的影响，因此溶胀行为具有环境响应性，从而影响到功能活性物质在其中的释放行为。

水凝胶与水接触后可形成粘稠的凝胶层，药物及食品功能因子通过该凝胶层扩散、释放，其控释机制主要包括骨架溶蚀和药物及食品功能因子的扩散。水凝胶的制备主要有共价键交联法、物理交联法、接枝共聚发、互穿网络制备法等。

目前，已有不少能应用于水凝胶制备的天然材料，如：纤维素衍生物、壳聚糖、果胶、海藻酸钠等，通过交联、酯化等方式，使天然材料具有良好的网络结构，延迟了药物的释放时间。L.Vervoort等人在“菊粉水凝胶作为结肠靶向药物载体：Ⅰ.甲基丙烯酸菊粉的制备及其凝胶结构”（Liesbeth Vervoort et al.，Inulin Hydrogels as Carriers for Colonic Drug Targeting:I.Synthesis and Characterization of Methacrylated Inulin and Hydrogel Formation.PharmaceuticalResearch,1997;14:1730~1737），“菊粉水凝胶作为结肠靶向药物载体：菊粉水凝胶流变学特性及其凝胶网状结构”（Liesbeth Vervoort et al.,Inulin Hydrogels as Carriers for Colonic Drug Targeting:Rheological Characterizaiton of the Hydrogels Formation and the Hydrofel Network.Journal of Pharmaceutical Sciences,1999;88:No.209~214），“菊粉水凝胶体外降解研究”（Liesbeth Vervoort et al.,Iulin hydrogelsⅡ.In vitro degradation study.International Journal of Pharmaceutics,1998;172:137~145）等文章中表明，利用缩水甘油甲基丙烯酸酯，在N，N-二甲基甲酰胺中，与菊粉进行交联反应，合成了甲基丙烯酸酯化的菊粉，制备了水凝胶，并对其流变性、体外消化性能等进行了研究，结果发现，高取代度的菊粉具有更好地网状结构以及机械强度，取代度增加使得水凝胶的硬度增加，酶不易进入凝胶内部，从而限制了酶的降解作用。Baojian Wu等人在“茚甲新从HPMC/果胶/钙离子骨架片中的释放研究”（Baojian Wu et al.,Biphasic release of indomethacin from HPMC/pectin/calcium matrix tablet:I.Characterization and mechanistic study.European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics,2007;67:707~714）中，以茚甲新为模型药物，以钙离子诱导果胶交联，制备HPMC/果胶/钙离子复合的水凝胶骨架片。体外释放试验结果表明，当HPMC/果胶/氯化钙的用量在100mg/100mg/100mg时，水凝胶释放10%的药物的时间，即延迟释放时间，需要4小时。同时水凝胶的失重以及果胶的释放与茚甲新的释放呈线性相关。李永霞等人在“复方乌黄水凝胶的制备工艺”（李永霞、靳湘、杜霞等，复方乌黄水凝胶的制备工艺，中国药师，2011年第14卷，第2期）中，利用了壳聚糖与海藻酸交联，制备水凝胶，在壳聚糖、海藻酸钠与中药浸膏用量的比例为2:6:1，交联时间为40min，交联温度为30℃时，水凝胶性能较好，并且凝胶中的乌头碱含量最高。淀粉是自然界中最为丰富的多糖之一，具有再生不枯竭、可生物降解、生物相容性好、稳定性高、安全无毒等特点。淀粉很早就被应用于医药领域，作为药物的辅料、稳定剂、崩解剂等，但原淀粉有其局限性，易被人体消化道中的各种淀粉酶降解，为此，需要采用一定的方法对原淀粉进行修饰，改变其分子结构，从而能够作为控释载体材料。本发明人在专利“淀粉基口服结肠靶向水凝胶的制备方法及应用（ZL200610037094.5）”中采用机械捏合预糊化及有机相三氯氧磷交联的方法成功地制备了淀粉基口服结肠靶向水凝胶并将其应用于口服结肠骨架型靶向控释系统中。