一种纤维素基水凝胶载药材料的制备方法及应用

本发明属于药物载体，具体地，涉及一种纤维素基水凝胶载药材料的制备方法及应用，尤其涉及一种纤维素基高效吸附药物、控制药物缓慢释放的水凝胶材料制备方法。背景技术：1、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。2、姜黄素是从姜科姜黄属植物的根茎中提取出来的一种脂溶性酚类色素，是植物界很稀少的具有二酮结构的色素，具有抗炎、抗氧化和抗癌等药理作用，而且迄今为止尚未发现姜黄素的毒副作用。姜黄素价格低廉、来源广泛且具有多种医学特性，因此越来越受到研究人员的关注。然而，姜黄素存在水溶性差、负载能力低和释放能力弱，导致化学治疗效果差，限制了其在生物医药领域中的应用。改善姜黄素药物的疗效对于治愈肿瘤非常重要。为了改善姜黄素的水溶性和稳定性，提高载体对其负载能力和改善缓释效果，现有的研究常采用脂质体、纳米粒、胶束、乳液、薄膜、凝胶等载体通过物理包埋、化学聚合制备姜黄素药物载体，设计和制备纳米级载体材料以及建立缓释控释体系是近年来对姜黄素研究的热点。3、针对以上问题，申请号201510429922.9采用姜黄素为芯材，蛋清粉与明胶为壁材，加入乳化剂，搅拌、混合、包埋，均质得乳化液，最后喷雾干燥制得姜黄素微胶囊，可提高姜黄素的稳定性和溶解性；然而该方法涉及到的喷雾干燥技术，操作较为繁琐，对于设备的要求较高，价格相对昂贵。申请号202210118863.3通过脉冲电场辅助酶解制备玉米多孔淀粉，将姜黄素/交联多孔淀粉复合物加入到羧甲基纤维素溶液，加入氯化铁或氯化钙溶液交联剂制备成负载有姜黄素的复合凝胶微球，该凝胶微球可有效地提高姜黄素的稳定性。然而该方法制备较为繁琐，且对姜黄素的负载量有限。4、专利cn107233302a公开了一种纳米纤维素/聚多巴胺复合智能凝胶药物缓释材料，但对于制备姜黄素药物载体的问题未有涉及。技术实现思路1、为了解决上述问题，本发明提供一种纤维素基水凝胶载药材料的制备方法及应用。以漂白化学浆、β-环糊精为原料制备全生物质组分的纤维素基水凝胶，充分利用纤维素和β-环糊精良好的生物可降解性能及生物相容性，引入具有丰富氨基的多巴胺，通过纤维素和多巴胺的羟基和氨基与姜黄素进行氢键链接，β-环糊精的包埋作用也增加了姜黄素的负载量，延长了姜黄素的释放时间。凝胶制备和载药的工艺简单并且环保，所制备的凝胶具有良好的生物相容性和生物降解性，能在较长时间内缓释药物。2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：3、本发明的第一个方面，提供了一种纤维素基水凝胶载药材料的制备方法，包括：4、将漂白化学浆磨成纤维素粉末，溶解在碱脲体系中，冷冻、搅拌，形成纤维素溶液，加入多巴胺盐酸盐，进行反应，形成改性纤维素溶液；5、向所述改性纤维素溶液加入β-环糊精和姜黄素粉末，混合均匀，得到药物混合溶液；6、向所述药物混合溶液中加入明胶，搅拌，超声脱泡，得到凝胶，清洗至中性，得到纤维素基水凝胶载药材料。7、在一些实施方式中，所述纤维素粉末磨至50目以下。本发明将漂白化学浆进行物理球磨至50目以下，采用碱脲体系溶解形成均一溶液，研磨不仅能够促进溶解，还能使其溶解的更加均匀，同时能够较少药品的用量。8、在一些实施方式中，所述碱脲体系由氢氧化钠、尿素和水组成，其中，氢氧化钠的质量占碱脲体系的2～7％，尿素的质量占碱脲体系的6～10％，其余为水。9、在一些实施方式中，所述漂白化学浆和碱脲体系的质量比为1:100～5:100。10、在一些实施方式中，所述冷冻温度为-8～-12℃，冷冻时间为5～15min。11、在一些实施方式中，所述多巴胺盐酸盐的添加量为漂白化学浆质量的50％～200％。12、在一些实施方式中，多巴胺盐酸盐的添加后搅拌反应的时间为：10～30min。13、在一些实施方式中，所述β-环糊精和姜黄素粉末的质量比为1：1～3：1；14、在一些实施方式中，所述β-环糊精和姜黄素粉末的总质量为改性纤维素溶液的1.0％～5.0％。15、在一些实施方式中，所述明胶的质量为改性纤维素溶液的0.5％～2.0％。16、在一些实施方式中，超声脱泡的具体步骤包括：超声波超声在300w功率下超声5～20min。17、更具体的，包括：18、(1)以漂白化学浆为原料磨成纤维素粉末，溶解在碱脲体系中冷冻一段时间搅拌后形成均一的纤维素溶液，加入多巴胺盐酸盐搅拌反应形成改性纤维素溶液。19、(2)将一定量的β-环糊精和姜黄素粉末溶解于改性纤维素溶液中，充分搅拌形成均一的药物混合溶液。添加一定量的明胶快速搅拌超声波超声去除气泡加速反应进程行成凝胶，然后采用清水清洗至中性，即可得到洁净的纤维素基水凝胶载药材料。20、本发明的第二个方面，提供了上述的方法制备的纤维素基水凝胶载药材料。21、本发明的第三个方面，提供了上述的纤维素基水凝胶载药材料在医药领域中的应用。22、本发明的有益效果23、(1)本发明提供了漂白化学浆经过碱脲体系溶解、引入多巴胺、β-环糊精，通过明胶交联制备纤维素基水凝胶，该制备方法操作简单、制备成本低、经济环保。24、(2)本发明所述制备纤维素基水凝胶中多巴胺、β-环糊精和明胶等原材料来源广泛且成本低，无毒无污染，具有良好的生物相容性。25、(3)多巴胺在碱性条件下能与纤维素发生聚合改性反应，赋予纤维素更多的氨基官能团，增加纤维素水凝胶的负载性能。26、(4)本发明通过引入多巴胺的氨基官能团和β-环糊精包合作用可以有效增加姜黄素的稳定性和负载量，也能够起到延缓药物释放的作用，同时保护姜黄素等药物在胃部不被消化吸收。27、(5)本发明得到的纤维素基水凝胶具有优良的力学性能、生产过程简便、安全环保，适合工业化生产。技术特征：1.一种纤维素基水凝胶载药材料的制备方法，其特征在于，包括：2.如权利要求1所述的纤维素基水凝胶载药材料的制备方法，其特征在于，所述纤维素粉末磨至50目以下。3.如权利要求1所述的纤维素基水凝胶载药材料的制备方法，其特征在于，所述碱脲体系由氢氧化钠、尿素和水组成，其中，氢氧化钠的质量占碱脲体系的2～7％，尿素的质量占碱脲体系的6～10％，其余为水。4.如权利要求1所述的纤维素基水凝胶载药材料的制备方法，其特征在于，所述漂白化学浆和碱脲体系的质量比为1:100～5:100。5.如权利要求1所述的纤维素基水凝胶载药材料的制备方法，其特征在于，所述冷冻温度为-8～-12℃，冷冻时间为5～15min。6.如权利要求1所述的纤维素基水凝胶载药材料的制备方法，其特征在于，所述多巴胺盐酸盐的添加量为漂白化学浆质量的50％～200％。7.如权利要求1所述的纤维素基水凝胶载药材料的制备方法，其特征在于，所述β-环糊精和姜黄素粉末的质量比为1：1～3：1；8.如权利要求1所述的纤维素基水凝胶载药材料的制备方法，其特征在于，所述明胶的质量为改性纤维素溶液的0.5％～2.0％。9.权利要求1-8任一项所述的方法制备的纤维素基水凝胶载药材料。10.权利要求9所述的纤维素基水凝胶载药材料在医药领域中的应用。技术总结本发明属于药物载体及纤维素水凝胶材料技术领域，公开了一种纤维素基水凝胶载药材料的制备方法及应用。以漂白化学浆为原料在碱脲体系中低温溶解，引入多巴胺改性纤维素，共混β‑环糊精和姜黄素粉末溶液，通过明胶交联制备全生物质组分的纤维素基水凝胶药物载体材料。本发明制备的纤维素基水凝胶提高了姜黄素的稳定性和负载量，对药物具有一定的控释行为。本发明可用于药物的缓释研究，对于临床给药具有很好的应用价值。技术研发人员：孔凡功,李阳,刘忠明,王守娟受保护的技术使用者：齐鲁工业大学（山东省科学院）技术研发日：技术公布日：2024/8/16