本發(fā)明屬于緩釋材料及其制備領(lǐng)域，特別涉及一種石墨烯藥物緩釋微球及其制備方法。

背景技術(shù)：

鹽酸阿霉素(Doxorubicin，DOX)是一種抗腫瘤抗生素，是一種抑制DNA和RNA合成的蒽環(huán)類抗腫瘤藥物，其作用機(jī)制主要是阿霉分子嵌入DNA而抑制核酸的合成。阿霉素對多種腫瘤均有作用，屬周期非特異性藥物，對各種生長周期的腫瘤細(xì)胞都有殺滅作用，對實體瘤的有效率約達(dá)70％，主要適用于急性白血病、急性淋巴細(xì)胞白血病、粒細(xì)胞白血病、乳腺癌、肺癌、卵巢癌、軟組織肉瘤、成骨肉瘤、橫紋肌肉瘤、腎母細(xì)胞瘤、神經(jīng)母細(xì)胞瘤、胃癌、肝癌等。但是鹽酸阿霉素的毒副作用大，在給藥過程中會殺死大量的正常細(xì)胞，也存在心臟毒性和骨髓抑制毒性，臨床上表現(xiàn)為白細(xì)胞減少癥和心肌壞死，這就大大限制了鹽酸阿霉素的臨床使用。

氧化石墨烯(Graphene Oxide)的結(jié)構(gòu)中含有大量的羧基、羥基及環(huán)氧基團(tuán)等親水基團(tuán)，使其具備優(yōu)良的生物親和性，親水性及其易于化學(xué)修飾等特性。利用GO中含氧活性基團(tuán)化學(xué)反應(yīng)性，可以與多種有特定化學(xué)和生物性能功能分子進(jìn)行共價反應(yīng)。研究表明，氧化石墨烯與鹽酸阿霉素之間的結(jié)合是非共價的π-π堆積，這是一種是pH依賴性的結(jié)合，在酸性條件下，藥物因為去質(zhì)子作用從氧化石墨烯表面離去，達(dá)到pH敏感釋放。但是氧化石墨烯載鹽酸阿霉素復(fù)合物的體積大，易團(tuán)聚，使其不易進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，并且氧化石墨烯是片層結(jié)構(gòu)，其鋒利的邊緣部位可以刺破細(xì)胞，對正常細(xì)胞具有一定的副作用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種石墨烯藥物緩釋微球及其制備方法，本發(fā)明操作簡單，石墨烯藥物緩釋微球的藥物裝載率高，且具有pH敏感型釋放的特性。

本發(fā)明的一種石墨烯藥物緩釋微球，所述緩釋微球為藥物和氧化石墨烯GO的復(fù)合微球；

其中氧化石墨烯GO、藥物的質(zhì)量比為1:0.5-1:5。

所述藥物為鹽酸阿霉素DOX。

本發(fā)明的一種石墨烯藥物緩釋微球的制備方法，包括：

(1)將氧化石墨烯、藥物溶于PBS溶液中，超聲，室溫下避光攪拌，離心(多次離心去除未負(fù)載的鹽酸阿霉素)，然后將離心沉淀物進(jìn)行冷凍干燥，得到氧化石墨烯載藥復(fù)合物；

(2)將氧化石墨烯載藥復(fù)合物溶于水中，超聲霧化，然后通過管式爐，并用聚四氟乙烯PTFE濾膜收集，干燥，即得石墨烯藥物緩釋微球。

步驟(1)中氧化石墨烯、藥物溶于的PBS溶液的pH為7.0-7.4。

所述步驟(1)中超聲時間為0.5-1.5h，避光攪拌時間為12-16h。

所述步驟(1)中離心轉(zhuǎn)速為12000-14000rpm，離心時間為10-30min；冷凍干燥為：-45℃～-42℃，冷凍干燥2-3天。

所述步驟(2)中氧化石墨烯載藥復(fù)合物溶于水中的濃度為0.5-3mg/mL。

所述步驟(2)中超聲霧化為超聲霧化器進(jìn)行霧化，超聲霧化過程中超聲波頻率為1.0MHz～2.0MHz。

所述步驟(2)中管式爐的溫度為180℃～280℃；PTFE濾膜的孔徑為0.20μm～0.45μm。

所述步驟(2)中干燥為室溫下干燥時間為8-15h。

將步驟(1)中的石墨烯載藥復(fù)合物和步驟(2)中的石墨烯藥物緩釋微球在PBS緩沖液和HAc緩沖液進(jìn)行藥物釋放，然后用紫外-可見分光光度計測試0-72h取出的溶液的吸光度，并根據(jù)吸光度計算藥物釋放率。

所述PBS緩沖液的pH值為7.0-7.4，HAc緩沖液的pH值為5.2-6.0。

有益效果

(1)本發(fā)明利用超聲霧化法制備了一種新型的石墨烯藥物緩釋微球，克服了片層石墨烯載藥復(fù)合物的缺點，分散性好，操作簡單，易于工業(yè)放大；

(2)本發(fā)明的含阿霉素的石墨烯藥物緩釋微球的藥物負(fù)載量高，具有緩釋功能，分散性能良好，且具有pH敏感釋放的特性，在較低pH值環(huán)境下釋放率高，符合腫瘤組織的微環(huán)境，具有應(yīng)用其做后續(xù)相關(guān)實驗分析的潛力。

附圖說明

圖1為實施例1所得的石墨烯載藥復(fù)合物的載藥率曲線；

圖2為實施例2所得的含阿霉素的石墨烯藥物緩釋微球、氧化石墨烯及純鹽酸阿霉素的紅外譜圖；

圖3為實施例3中，石墨烯載藥復(fù)合物和石墨烯藥物緩釋微球在不同pH環(huán)境下的釋放曲線。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

實施例1

石墨烯載藥復(fù)合物的制備。

稱取10mg的氧化石墨烯和20mg鹽酸阿霉素，溶解在20mlPBS緩沖溶液中，超聲0.5h， 室溫下，避光攪拌12h，多次離心去除未負(fù)載的鹽酸阿霉素，然后將離心沉淀物冷凍干燥，得到石墨烯載藥復(fù)合物，保存在4℃冰箱中待用。

實施例2

石墨烯藥物緩釋微球的制備。

向石墨烯載藥復(fù)合物中加入超純水，配制成濃度為1mg/mL的石墨烯載藥復(fù)合物溶液，將溶液置于連接有管式爐的超聲霧化器內(nèi)，超聲波頻率為1.5MHz。使其霧化成氣溶膠液滴，在N₂和抽濾真空泵驅(qū)動下緩慢通過加熱到280℃的管式爐，末端用PTFE濾膜收集。室溫下干燥8h，即得石墨烯藥物緩釋微球，其紅外譜圖如圖2所示。

實施例3

藥物釋放實驗。

(1)稱取2mg石墨烯載藥復(fù)合物(實施例1)溶解于2mLPBS沖液(pH＝7.2)中，充分溶解，放入兩個透析袋(MW＝1000)中，并放置在溶出儀中，分別補(bǔ)加20ml的PBS溶液(pH＝7.2)及HAc溶液(pH＝5.8)。溶出儀溫度設(shè)為37度，轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)/分，分別于2h、4h、6h、8h、10h、24h、36h、72h取出1mL透析液，并回補(bǔ)1mL相應(yīng)的PBS緩沖溶液和HAc緩沖溶液。對收集的透析液在吸收波長設(shè)為481nm下進(jìn)行紫外檢測，測試其吸光度，記錄相應(yīng)吸光度數(shù)據(jù)并計算藥物釋放率。藥物釋放率公式：

式中:D_Rn——藥物釋放率

Cn——第n次取樣樣品的濃度

m——總質(zhì)量

(2)稱取2mg石墨烯藥物緩釋微球(實施例2)溶解于2mLPBS沖液(pH＝7.2)中，充分溶解，放入兩個透析袋(MW＝1000)中，并放置在溶出儀中，分別補(bǔ)加20ml的PBS溶液(pH＝7.2)及HAc溶液(pH＝5.8)。溶出儀溫度設(shè)為37度，轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)/分，分別于2h、4h、6h、8h、10h、24h、36h、72h取出1mL透析液，并回補(bǔ)1mL相應(yīng)的PBS緩沖溶液和HAc緩沖溶液。對收集的透析液在吸收波長設(shè)為481nm下進(jìn)行紫外檢測，測試其吸光度，記錄相應(yīng)吸光度數(shù)據(jù)并計算藥物釋放率。

兩種物質(zhì)負(fù)載的DOX在兩種pH環(huán)境下的釋放曲線如圖3所示，由圖可以看出石墨烯載藥復(fù)合物和石墨烯藥物緩釋微球中的DOX在pH＝5.8的HAc緩釋液中約釋放率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于它們在pH＝7.2的PBS環(huán)境中的釋放率，且石墨烯藥物緩釋微球擁有更好的緩釋效果。