[发明专利]一种可负载高疏水性药物的水凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种可负载高疏水性药物的水凝胶及其制备方法和应用，属于高分子材料制备技术领域。本发明首先制备出环糊精封端侧链含双键的聚氨酯(DPU)，利用多巯基化合物与双键发生点击化学交联形成聚氨酯水凝胶。由于环糊精内腔疏水、外缘亲水，能提供一个疏水的结合位点，因此在该聚氨酯水凝胶内的环糊精分子空腔可与高疏水性药物发生非共价结合，从而实现对高疏水性药物的负载，并且该凝胶在体外非常稳定，在体内酶的作用下，环糊精多糖逐渐发生降解，从而将结合的药物释放出来，从而成功制备出一种可负载高疏水性药物的水凝胶，因此具有良好的实际应用之价值。

技术领域

本发明属于高分子材料制备技术领域，具体涉及一种可负载高疏水性药物的水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

水凝胶是一种由共价键和非共价键相互作用交联构成的一类具有三维网络结构的聚合物，在水中能够吸收大量的水分而溶胀，并在溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解，能够通过化学交联或者物理作用力，或者交联网络自身在特定条件下的收缩松弛，达到控制释放药物的目的。在现有技术中公开了一种光敏感水凝胶，由偶氮苯与四氟硼酸根、六氟磷酸根、硫酸根等酸根离子的化合物为交联剂制取光敏感偶氮苯衍生物，该水凝胶在药物缓释载体中有良好的应用。

在现有技术中也公开了一种以聚己内酯(PCL)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)等为主要原料，分别采用二甘醇(DEG)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)作为扩链剂合成聚氨酯预聚体,然后加入交联剂过氧化苯甲酰(BPO)进行自由基聚合而制备出新型聚氨酯水凝胶。其中以带有羧基的DMPA和带有叔氨基官能团的MDEA为扩链剂制备的聚氨酯水凝胶,亲水性较强,表面具有微孔结构，氯霉素载药量较大。

通常而言,水凝胶是由亲水大分子链构建的三维网络，在水中可以高度溶胀，并将大量的水保留在网络结构中，用作药物载体时，可以保护药物分子,隔绝外界不良环境条件对药物的不良影响在水凝胶网络结构中引入刺激响应性结构单元，可以使水凝胶在接收到外界信号或刺激作用后，能够通过结构和性能的变化，对药物分子的释放速度和模式进行调节，达到药物释放的可控性，这种新型的药物输送载体材料也被称为“智能水凝胶”或“环境敏感水凝胶”。

高分子水凝胶在用作药物载体时，可以保护药物分子，隔绝外界不良环境条件对药物的不良影响。由于每体积水凝胶可容纳大量的亲水性药物，同时可通过调整聚合物链间的尺寸和物理化学性质，因此可以提供一种从数小时到数天的高度可调的释放特性。然而，由于固有的不相容性，如何将疏水药物封装到水凝胶中仍然是一个挑战。发明人发现，疏水药物的输送和控制释放领域目前面临两方面急需解决的问题：其一是如何使亲水性载体材料能够负载足量的疏水药物分子对高疏水性药物的承载很难发挥作用(例如抗癌抗消炎药物川陈皮素、橘皮素、姜黄素等)；其二是如何使负载的疏水药物分子能够有效释放到周围环境中去。

发明内容

针对上述现有技术的不足，发明人经长期的技术与实践探索，提供一种可负载高疏水性药物的水凝胶及其制备方法和应用。本发明首先制备出环糊精封端侧链含双键的聚氨酯(DPU)，利用多巯基化合物与双键发生点击化学交联形成聚氨酯水凝胶。由于环糊精内腔疏水、外缘亲水，能提供一个疏水的结合位点，因此在该聚氨酯水凝胶内的环糊精分子空腔可与高疏水性药物发生非共价结合，从而实现对高疏水性药物的负载，并且该凝胶在体外非常稳定，在体内酶的作用下，环糊精多糖逐渐发生降解，从而将结合的药物释放出来，从而成功制备出一种可负载高疏水性药物的水凝胶，因此具有良好的实际应用之价值。

具体的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面，提供一种环糊精封端的侧链含双键的聚氨酯(DPU)，其具有如下所示的分子结构式：

其中，m，n均取不为0的自然数；