一种智能释放及缓释花色苷的开关型介孔碳复合物的制备方法

本发明涉及一种智能释放及缓释花色苷的开关型介孔碳复合物的制备方法，属于纳米递送。

背景技术：

1、花色苷作为蓝莓中的主要生物活性物质，具有抗氧化、抗癌、抗炎等多种生理功能。花色苷的c环吡喃氧正阳离子易受oh-攻击，导致c环裂解，稳定性降低。在加工体系中，花色苷的色泽和结构稳定性受到不同因素的影响，如ph值、温度、光、氧和其他物质的存在(包括金属离子、碳水化合物、蛋白质和二氧化硫)，加剧了花色苷在加工过程中的受损程度，导致产品品质变差，进而影响体内吸收利用率。且在口服吸收利用时，花色苷急需载体将其递送到特定位置，才能更好发挥生物活性。

2、介孔碳材料是近年来发现的一类新型非硅介孔材料，孔径范围(2～50nm)，已经获得了极大的关注及研究。介孔碳被证明可以有效提高药物负载量，在生物医学方面有良好的应用前景，比如药物传递、基因转染、光热治疗、光动力治疗、生物传感器等领域，主要是由于其具有比表面积高、孔容大、孔径可调、介孔结构有序开放且表面易于修饰等优点，而且还具有较高的耐腐蚀性、良好的热稳定性和机械稳定性，因此介孔碳球制备及其应用成为近年来材料领域研究的热点。由于其独特的性质及表面可功能化等特性，可以吸附相对更多的化合物，并保证化合物不被外界环境破坏，介孔碳球在药物递送方面展现出巨大的潜力，并被应用于生物医学各个领域。

3、介孔碳常被用于药物载体，实现药物传递到所需的组织、器官、细胞和亚细胞器官的目的。可有效提高治疗性药物的药理活性，降低药物毒副作用，克服药物溶解性有限、生物利用度低等问题。本发明选用了临床药物盐酸多巴胺及食品原料壳寡糖为碳前驱体，绿色环保，安全无毒。介孔载体作为药物输送系统的研究与开发将提供更多有效可行的治疗技术前景。

技术实现思路

1、本发明的目的在于选取安全无毒原材料，制备口服药物递送载体，提供了一种智能释放及缓释花色苷的开关型介孔碳复合物的制备方法，所制备的介孔碳球形貌较好，大小均匀，将用于花色苷等化合物的智能递送。本发明方法简单，原料易得，成本较低。得到的产品产量较高，产品分散性好，具有明显的介孔结构，制备稳定。制备的介孔碳球对花色苷具有较好的吸附作用。改性介孔碳的外层羧基与酚酸的酚羟基通过酯键连接，作为封控改性介孔碳的“开关”。当体内肠道炎症发生时，由于酯酶及活性氧的高表达，刺激“开关”打开，释放出花色苷，实现介孔碳递送花色苷在肠道炎症部位的智能释放及缓释作用。

2、本发明利用改性介孔碳吸附花色苷，并在在外层修饰不同种类的多酚，改性介孔碳的外层羧基与酚酸的酚羟基通过酯键连接，作为封控介孔碳的“开关”。当体内肠道炎症发生时，由于酯酶及活性氧的高表达，刺激“开关”打开，释放出花色苷，实现介孔碳递送花色苷在肠道炎症部位的智能释放及缓释作用。目前在递送花色苷方面还未有应用，本发明从理论上探究介孔碳载体对花色苷加工稳态及口服吸收利用的保护，为功能活性物质的递送提供理论依据。

3、本发明提供了一种智能释放及缓释花色苷的开关型介孔碳复合物的制备方法。

4、一种智能释放及缓释花色苷的开关型介孔碳复合物的制备方法，以含有羧基的改性介孔碳为载体负载花色苷，具体为：将含有羧基的改性介孔碳的内层修饰大豆卵磷脂后负载花色苷，再将已负载花色苷的介孔碳的外层修饰具有不同酚羟基数目的酚酸，得一种智能释放及缓释花色苷的开关型介孔碳复合物。

5、上述技术方案中，所述含有羧基的改性介孔碳按下述方法制得：以实心二氧化硅球为模板，盐酸多巴胺及壳寡糖为碳源，使碳源包裹在整个二氧化硅球上，充分搅拌溶解后加入氨水，得碳硅复合物后进行高温炭化；利用hf除去内部的实心二氧化硅球，制得中空介孔碳(hmc)载体；中空介孔碳载体利用过硫酸铵和浓硫酸溶液改性，获得含有羧基的改性介孔碳。

6、进一步地，所述含有羧基的改性介孔碳按下述方法制得：

7、s1，实心二氧化硅球的制备：将无水乙醇，蒸馏水和氨水混合按体积比42.8：6：1混匀，再逐滴加入与氨水等体积的正硅酸乙酯，搅拌一定时间，离心，得到沉淀即为实心二氧化硅球，洗涤后干燥；

8、s2，中空介孔碳载体的制备：将实心二氧化硅球分散于50％的乙醇水溶液中，加入盐酸多巴胺及壳寡糖，充分搅拌溶解后加入氨水，在30℃搅拌12h，产物用水和乙醇洗涤后干燥，在氮气保护下400℃～800℃下炭化2h；将中空介孔碳载体分散在5％hf溶液中除模板12h得到中空介孔碳载体；

9、s3，含有羧基的改性介孔碳的制备：中空介孔碳载体利用0.5mol/l～1mol/l过硫酸铵和0.4～0.5mol/l的浓硫酸溶液改性，获得含有羧基的改性介孔碳。

10、上述技术方案中，步骤s2中，实心二氧化硅球于50％的乙醇水溶液中的浓度为0.5mg/ml。

11、上述技术方案中，步骤s2中，氨水与50％的乙醇水溶液的体积比为0.075:2。

12、上述技术方案中，将大豆卵磷脂溶于70％乙醇水溶液中，制备0.5mg/ml的大豆卵磷脂溶液，将含有羧基的改性介孔碳置于其中，搅拌均匀后超声，离心，即得内层修饰大豆卵磷脂的介孔碳，介孔碳与大豆卵磷脂的质量比为4:1。

13、进一步地，将内层修饰大豆卵磷脂的介孔碳加入到花色苷溶液中，载体与花色苷的质量比为2：0.5～2.5，混合均匀，磁力搅拌过夜，所述磁力搅拌速率为500～800r/min，搅拌时间为8～10h，其中，所述蓝莓花色苷溶液为蓝莓花色苷的酸性溶液，所述花色苷溶液浓度为0.5～2.5mg/ml；所述酸性溶液为ph为3.0的稀盐酸水溶液。

14、进一步地，向已负载花色苷的介孔碳溶液加入酚酸，搅拌1h，最终体系中大豆卵磷脂：花色苷：介孔碳：酚酸的质量比为1：2：4：6，离心，取沉淀，洗2～3次，得一种智能释放及缓释花色苷的开关型介孔碳复合物。

15、进一步地，所述酚酸为单宁酸、儿茶素、表没食子酸没食子酸酯中的一种。

16、上述技术方案中，壳寡糖和盐酸多巴胺的摩尔比分别为加入1:0～1:2，不含0。

17、上述技术方案中，在室温条件下加入碳源，实心二氧化硅和碳源质量比为1:1.5。

18、本发明的有益效果为：本发明以实心介孔硅为模板，选用临床药物盐酸多巴胺及食品原料壳寡糖为碳前驱体，绿色环保，安全无毒，制备方法简单，原料廉价、易得，适于放大生产。本发明所公开的中空介孔碳球，其粒径尺寸、空腔大小、介孔壳层厚度和介孔孔径皆可以通过改变多元共组装和溶胶凝胶条件进行调控；本发明所公开的空心介孔碳球，其介孔孔径、比表面积和孔容皆可以通过焙烧条件进行调控；本发明所公开的中空介孔碳球，兼备有介孔孔道与空腔协同作用的优势，可将花色苷收集于中空结构中，可减缓花色苷被消化液分解。本发明以介孔碳为花色苷的递送载体，绿色环保，安全无毒，制备方法简单，原料廉价、易得，适于放大生产。本发明所公开的花色苷递送体系，其对花色苷有较高的包封率及负载率，使其加工稳定性得到改善，生物利用率提高，复合物具有肠炎部位的智能响应和缓释的作用。