一种刺激响应型酯化纳米纤维素前药缓释材料的制备方法

摘要

一种刺激响应型酯化纳米纤维素前药缓释材料的制备方法，属于生物医用材料领域。通过机械加工对细菌纤维素的进行可控式处理，得到800nm~400μm的微纳级纤维。制备含有药物的乙酸异丙酯溶液，加入干燥后的细菌纤维素，在不同的催化体系下发生酯化反应得到取代度不同的酯化改性细菌纤维素前药缓释材料。本发明材料在微观形貌结构上保持了细菌纤维素的纳米网络结构从而在结构上具备良好药物缓释性能在保持优异生物相容性的同时，具有保护药物活性，缓解降低药物毒性，提高药物生物利用度。细菌纤维素分子链中的活性基团与药物中的活性基团通过共价键键合，药物分子经由水解作用释放，利用酯化产物的水解过程具备pH值敏感性，实现对药物的释放控制。

主权项

一种刺激响应型酯化纳米纤维素前药缓释材料的制备方法，其特征在于通过碱水高温预处理细菌纤维素，去除内毒素，根据实际需要处理细菌纤维素的尺寸，冷冻干燥，保持了细菌纤维素纳米级的网络结构；制备含有药物的乙酸异丙酯溶液，加入干燥后的细菌纤维素，在催化剂作用下反应制得功能化改性细菌纤维素缓释材料，材料本身与药物活性基团通过酯键键合，通过水解反应释放药物，其释药过程具有pH响应性；具体步骤如下：步骤一、细菌纤维素预处理及物理形态可控性设计：取细菌纤维素膜（BC）用去离子水多次冲洗，以除去膜表面培养基及杂质；再将膜浸泡于0.01~0.5mol/L的NaOH溶液中，再在60‑100℃下水浴20～60min，去除留在纳米纤维网络中的菌体和残留培养基，然后用去离子水多次冲洗，用酸度计测pH值为7.0~8.0，得到去处内毒素的纯化细菌纤维素膜；通过机械加工方式对纯化细菌纤维素膜物理形态进行可控性设计方法，得到不同部位的酯化细菌纤维素前药材料，方法如下：方法一：将去除内毒素的纯化细菌纤维素膜浸泡于去离子水中，使用高速分散器将细菌纤维素膜分散，得到均匀分散800nm~400μm的纳米纤维悬浊液，对悬浊液进行低速离心过滤，转速为800~1800r/min，得到纤维素浆液；将纤维素浆液倒入实际所需模板中，置于零下40℃冷冻3~5小时至凝胶内的流动水完全凝固，真空干燥，得到分散型细菌纤维素微纳纤维；该材料可合成高酯化度纤维素前药，用于口服类药剂制备；方法二：去除内毒素的纯化细菌纤维素膜根据实际需要，制备成不同尺寸纤维素膜材料，置于零下40℃冷冻3~5小时至凝胶内的流动水完全凝固，真空干燥；该材料可合成表面酯化纤维素前药，用于透皮类药物栓剂、药物敷料的制备；步骤二、接枝药物活化溶液制备：方法一：将质量分数为1‑10% 药物置于40ml乙酸异丙酯中，使用超声分散装置，以确保药物的完全溶解，加入催化剂摇匀，继续在超声分散装置中静置2小时，以确保体系的充分活化； 方法二：将质量分数为1‑10% 药物置于40ml乙酸异丙酯中，使用超声分散装置，以确保药物的完全溶解，加入催化剂，充分摇匀，继续在超声分散装置中静置2小时，以确保体系的充分活化； 步骤三  酯化纳米纤维素前药缓释材料的制备：方法一：将步骤一中预处理好的分散细菌纤维素或纤维素膜缓缓加入步骤二中方法一制备的乙酸异丙酯溶液，将三口烧瓶置于集热式磁力加热搅拌器中，温度分别设置为40‑90℃，恒温油浴加热0.5‑5小时，冷凝回流；待反应结束后将反应物取出，分别用甲醇、乙醇反复冲洗5次，真空干燥；方法二：步骤一中预处理好的分散细菌纤维素或纤维素膜缓缓加入步骤二中方法二制备的乙酸异丙酯溶液，将三口烧瓶置于集热式磁力加热搅拌器中，室温下反应0.5‑5小时；待反应结束后将反应物取出，分别用甲醇、乙醇反复冲洗5次，真空干燥。