[发明专利]一种可注射性氧化石墨烯/石墨烯复合水凝胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种载药可注射性复合水凝胶及其制备方法。

背景技术

目前，很多疾病的治疗主要通过药物完成。在药物治疗中，过低的药物浓度不能起到治疗作用；过高的药物浓度则会产生副作用，甚至会损害正常的组织器官。目前使用的普通药物制剂中，当药物被吸收进人体，仅少部分的药物能被有效利用，大部分药物是分散在人身体全身各处，造成利用率低、治疗效果不明显等缺点。药物的溶度随着人体的新陈代谢逐渐降低，这就需要多次给药，给患者带来不便。

随着药物传递体系的出现和发展，利用药物载体控制药物在人体中的释放速率、时间以及地点是提高药物的疗效、降低和减少药物的毒副作用及减少给药次数的一种有效方式。理想的药物载体应具有很好的生物相容性、生物可降解性、理化及生物稳定性和极低的毒性，且有较高的载药性。目前用作药物载体的材料很多，包括水凝胶、微球、膜、功能化粒子。其中，可注射型生物材料通过注射的方法植入体内，具有微创性的特点，在药物传递领域有着广泛的应用前景。

水凝胶前驱物为溶液状态，极易注射，在体内可快速成型，是一类最常见的可注射型生物材料。水凝胶的结构兼有固体和液体双重特性的性质，这种结构可以实现药物在孔隙中的装载，并通过扩散、渗透、降解等方式实现药物的控制释放，同时水凝胶固体的特性可以保证药物在病变的部位的释放。此外，水凝胶水溶液的环境与人体组织及其相似，柔软、润湿的表面以及与组织的亲和力大大减少了材料对周围组织的刺激，使得水凝胶具有良好的生物相容性。但是大部分抗癌药物如阿霉素、紫杉醇等是疏水性药物，疏水性药物的水溶性比较差，这些药物在水凝胶中的装载收到一定的限制。此外，由于疏水性药物与亲水性的水凝胶主链相容性差，包埋在水凝胶网络中疏水性药物会很快通过渗透的方式释放出来，这样就不能保证治疗的效果。

石墨烯是2004年被发现的一种新型二维平面纳米材料，其特殊的单原子层结构决定了它具有丰富而新奇的物理性质。过去几年中，石墨烯已经成为了科学研究的前沿和热点，它在生物医药领域的研究也备受瞩目。由于石墨烯具有单原子层结构，其比表面积很大，但是其水溶性较差，无法与水凝胶的前躯体复合；而氧化石墨烯拥有和石墨烯一样的大的比表面积，且水溶性很好。

发明内容

本发明的目的是克服上述可注射性水凝胶药物载体的不足，将氧化石墨烯引入水凝胶中，提供一种用于疾病治疗、控制药物释放的可注射性氧化石墨烯/水凝胶复合药物载体。

本发明的另一目的在于提供一种制备可注射性氧化石墨烯/水凝胶复合药物载体的方法。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种可注射性氧化石墨烯/石墨烯复合水凝胶，该复合水凝胶由水溶性氧化石墨/石墨烯溶液与药物溶液、α-环糊精水溶液混合静置而成；其中所述水溶性氧化石墨烯/石墨烯溶液为含有水溶性氧化石墨烯或水溶性石墨烯的水溶液，该水溶液中还含有浓度2.5～20%g/mL的嵌段式聚醚F-127；所述药物溶液为含有药物的有机溶液或水溶液；所述α-环糊精水溶液中环糊精的浓度为80～200mg/mL；水溶性氧化石墨/石墨烯溶液和药物溶液的总体积与α-环糊精水溶液的体积比为1：0.9～1.1。

本发明采用通过改性的Hummers氧化法制备的氧化石墨烯，用嵌段式聚醚F-127稳定氧化石墨烯得到水溶性氧化石墨烯溶液或经过还原剂还原后得到水溶性石墨烯溶液（参考CN201210291399），通过超声共混法将药物负载到氧化石墨烯或石墨烯上，再将负载药物的水溶性的氧化石墨烯或水溶性的石墨烯和α-环糊精水溶液等体积共混复合，放置后形成。本发明的可注射性氧化石墨烯/石墨烯复合水凝胶的制备方法，其具体包括如下步骤：

（A）α-环糊精水溶液的制备：将α-环糊精溶于水中得到浓度为80～200mg/mLα-环糊精水溶液；

（B）水溶性氧化石墨烯/石墨烯水溶液的制备：将水溶性氧化石墨烯/石墨烯溶于水后超声分散，然后再在溶液中加入嵌段式聚醚F-127，搅拌均匀后得到嵌段式聚醚F-127浓度为2.5～20%g/mL的液体；

（C）含药物的氧化石墨烯/石墨烯水溶液的制备：将药物溶液混入水溶性氧化石墨烯/石墨烯水溶液中搅拌均匀后，除去未溶解的药物；

（D）可注射性水凝胶的制备：将上述α-环糊精水溶液与步骤C得到的溶液混合后静置，得到可注射性复合水凝胶。