CN101804021A - 载多烯紫杉醇纳米粒混合胶束制剂及冻干剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种载有多烯紫杉醇的纳米粒混合胶束制剂及冻干剂的制备方法，是采用改良的溶剂挥发法制备多烯紫杉醇的PLA-PEG纳米粒或胶束或纳米粒混合胶束，以PLA-PEG共聚物为载体，将多烯紫杉醇包裹在PLA疏水内核内。本发明的方法制备的载多烯紫杉醇PLA-PEG的长循环冻干制剂，使用时仅需加水溶解，即可得到均匀的纳米粒混悬液或胶束溶液或纳米粒胶束混合悬液。不需吐温-80和乙醇增溶，仅以生物可降解的PLA-PEG为载体，不含任何表面活性剂；跟市售的多烯紫杉醇注射液相比，该制剂可降低药物的毒性，可减少药物的不良反应，增加该药临床应用的安全性。

Description

载多烯紫杉醇纳米粒混合胶束制剂及冻干剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种载有多烯紫杉醇的纳米粒混合胶束制剂及冻干剂的制备方法。
背景技术
多烯紫杉醇(docetaxel，DTX)，又名多西他赛，是近年开发的是一种新型抗肿瘤药物，为紫杉醇类第二代人工合成药物。多烯紫杉醇的作用机制与紫杉醇类似，抗肿瘤活性是紫杉醇的1.3～12倍，其通过干扰细胞有丝分裂和分裂间期细胞功能所必需的微管网络而起抗肿瘤作用。多烯紫杉醇可与游离的微管蛋白结合，促进微管蛋白装配成稳定的微管，同时抑制其解聚，导致丧失了正常功能的微管束的产生和微管的固定，从而抑制细胞的有丝分裂。临床用于乳腺癌、非小细胞肺癌、胰腺癌、软组织肉瘤、头颈癌、胃癌、卵巢癌和前列腺癌等，单独用药和联合用药均有显著疗效。
多烯紫杉醇结构式为：C43H53NO14，分子量为807.88。结构式如下：
多烯紫杉醇难溶于水、半衰期短及毒性大等缺点限制了它在临床上的应用。目前，国内及国外市售的多烯紫杉醇注射液如泰索帝(Taxotere)，是将多烯紫杉醇溶解于吐温-80中。
该制剂使用前需使用专用的注射用溶剂稀释，对操作人员的要求极其严格且使用方法繁琐；制剂中含有大量的吐温易会引起溶血及过敏等不良反应，需提前服用地塞米松等药物防治，临床用药不方便，用药安全性低。
最近几年来研究者逐渐意识到，单纯靠新的药用化合物的研究发现，很难保证治疗水平的提高。因此人们逐渐开始探索通过药物载体来改善药物的本身的缺陷，这样它们的性质及其体内的作用过程就不再只依赖这些化合物的理化性质，而是更多的依靠载体本身的性能。因此，选用合适的载体就有望改善或解决多烯紫杉醇存在的应用缺陷。
聚乳酸-聚乙二醇的共聚物(PLA-PEG)由于其优异的生物相容性和可降解性能，在生物科学领域的应用越来越广泛。聚乳酸(PLA)，是以D，L一乳酸为单体聚合而得到的一种无毒无刺激性的高分子材料，具有优良的生物相容性，生物可吸收性及较高的强度和可加工性日渐成为一种重要的生物医用高分子材料和环境友好高分子材料。聚乳酸降解的最终产物是水和二氧化碳。可被肌体吸收或通过代谢排出体外，其中间产物乳酸也是体内糖类正常代谢的产物，不会在重要器官聚集而产生不良反应。聚乙二醇(PEG)具有优良的生物兼容性和血液兼容性，以及较好的亲水性和柔软性，在体内能溶于组织液中，能被机体迅速排出体外而不产生任何毒副作用。因此PLA-PEG为一类无毒无刺激的高分子材料，其降解产物可通过肾脏排出，安全无害。
PLA-PEG为两亲性的共聚物，可以包封疏水性药物于PLA疏水内核，从而提高药物的溶解度，另外，更难得的是，聚乳酸和聚乙二醇结合而成的共聚物(PLA-PEG)，由于PEG的引入，有效的调节了材料的物理机械性能和表面性能，通过调节PLA-PEG共聚段中二者的共聚比或共聚物的分子量大小，可对其降解速度进行灵活的调节。PLA-PEG共聚物可制备具有特定粒径及分布的载药纳米粒。以亲水性，无毒，无免疫原性的PEG链段作为壳层。注射进入人体后可避免被人体内网状内皮系统(RES)及肝、脾、肾等器官识别捕获，具有较长的血液循环时间，控制其粒径则有望实现对肿瘤组织的被动靶向。由此可见，PLA-PEG两亲性可生物降解共聚物会在生物科学领域受到越来越多的重视，特别在包载疏水性药物及药物的长循环方面有希望获得成功的应用。
综上所述，PLA-PEG共聚物由于其生物可降解性、良好的生物相容性以及两亲性特点，在药物运载系统中有着独特的优势。通过调节嵌段共聚物中PEG的含量、分子质量以及共聚物的总分子质量，可以解决疏水性药物在制备药物剂型时产生的水溶性差、药物释放速度和粒径大小不适等诸多问题。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提供了一种多烯紫杉醇的新剂型，即多烯紫杉醇PLA-PEG纳米粒或胶束或纳米粒混合胶束制剂，该制剂能增加多烯紫杉醇溶解度、代谢稳定性；并可避免体内网状内皮细胞系统的吞噬，从而提高其在体内的循环时间，控制其粒径且有望达到对肿瘤组织的被动靶向，提高治疗效果。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种载有多烯紫杉醇的纳米粒混合胶束制剂及冻干剂的制备方法，是采用改良的溶剂挥发法制备多烯紫杉醇的PLA-PEG纳米粒或胶束或纳米粒混合胶束，以PLA-PEG共聚物为载体，将多烯紫杉醇包裹在PLA疏水内核内，包括以下步骤：
(1)将PLA-PEG共聚物、多烯紫杉醇溶于有机溶剂，使PLA-PEG共聚物、多烯紫杉醇充分溶解，形成溶液A；
(2)将溶液A滴加到乙醇中，同时采用磁力搅拌定速搅拌，得初乳B；
(3)将水溶液滴加到初乳B中，搅拌使有机溶剂挥发，即制得以PLA-PEG共聚物为载体的多烯紫杉醇PLA-PEG纳米粒混悬液或胶束溶液或纳米粒胶束混合悬液；
(4)向上述PLA-PEG载药纳米粒或胶束或纳米粒混合胶束中加入冻干保护剂，过滤除菌；
(5)冷冻干燥去除水分，即制得干燥的多烯紫杉醇PLA-PEG纳米粒或胶束或纳米粒混合胶束的冻干剂。
所述PLA-PEG共聚物，即PLAN-PEGM(N和M分别代表PLA和PEG链端的分子量，N和M为任意大小)，M通常选用1000，2000，3000，4000等，N通常选用的分子量范围为3000-30000，这些材料可以单独或混合使用。
PLA-PEG共聚物优选PLA(3000～30000)-PEG(1000～4000)的共聚物。
所述PLA-PEG与多烯紫杉醇的重量比为(20∶1)～(100∶1)。
所述有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、乙醚、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃或二甲基亚砜中的任一种，优选二氯甲烷，三氯甲烷。
所述使PLA-PEG共聚物、多烯紫杉醇充分溶解，其方法包括使用加热、搅拌或超声促进溶解。
所述步骤(2)中滴加速度为5～20ml/h，磁力搅拌速度为100～1000r/min，搅拌5～30min。
所述步骤(3)中的水溶液为双蒸水、0.9％的氯化钠水溶液、5％葡萄糖水溶液、含5％葡萄糖和0.9％氯化钠的注射用水、含5％葡萄糖的林格氏注射液火磷酸盐缓冲液中的任一种。
所述步骤(4)中冻干保护剂为蔗糖、海藻糖、甘露醇、乳糖、葡萄糖、麦芽糖、葡聚糖、白蛋白、山梨醇、果糖、右旋糖酐、氨基酸、氨基酸盐、磷酸盐或聚乙二醇中的任一种，或它们的混合物；每100毫升冻干溶液所需冻干保护剂的重量可在1％～20％，优选用量为10％。
所述经过过滤除菌，是指经过0.22μm微孔滤膜过滤除菌。
上述制备方法所制备得到的载有多烯紫杉醇的纳米粒混合胶束制剂及冻干剂。
本发明利用可生物降解并具有良好生物相容性的两亲性PLA-PEG共聚物构建纳米粒或胶束或纳米粒混合胶束，包载多烯紫杉醇于PLA分子链形成的疏水内核，制备包载多烯紫杉醇的两亲性共聚物给药系统。取多烯紫杉醇PLA-PEG纳米粒或胶束或纳米粒混合胶束适量，滴加于铜网上，用2％磷钨酸进行负染，自然干燥后在透射电镜下(TEM)下观察，粒径在50～300nm之间，如图1、图2所示。
本发明所采用的方法为改良的溶剂挥发法，但并不限于溶剂挥发法，也可以采用透析法或薄膜分散法。
本发明是发明人经过大量研究，研制出的一种载多烯紫杉醇PLA-PEG的长循环冻干制剂，使用时仅需加水溶解，即可得到均匀的纳米粒混悬液或胶束溶液或纳米粒胶束混合悬液。该制剂，跟市售的多烯紫杉醇注射液不同，不需吐温-80和乙醇增溶，仅以生物可降解的PLA-PEG为载体，不含任何表面活性剂；跟市售的多烯紫杉醇注射液相比，该制剂可降低药物的毒性，可减少药物的不良反应，增加该药临床应用的安全性。该制剂能增加多烯紫杉醇溶解度、代谢稳定性；并且载体材料含有PEG链可避免体内网状内皮细胞系统的吞噬，具有一定的长循环效果从而提高其在体内的循环时间，控制其粒径且有望达到对肿瘤组织的被动靶向，从而提高治疗效果。本发明的制备工艺采用改良的溶剂挥发法，该工艺简单，制得制剂可通过滤膜过滤除菌，经冷冻干燥得到冻干制剂，因此可以实现工业化生产。
附图说明
图1为多烯紫杉醇PLA-PEG纳米粒或胶束或纳米粒混合胶束的透射电镜照片(×72000)；
图2为多烯紫杉醇PLA-PEG纳米粒或胶束或纳米粒混合胶束的粒径分布图；
图3为多烯紫杉醇PLA-PEG纳米粒或胶束或纳米粒混合胶束的体外累积释放曲线。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
实施例1：
称取20mgPLA(30000)-PEG(3000)共聚物、2mg多烯紫杉醇，加入2ml二氯甲烷，超声使载体材料和药物充分溶解，用2.5ml注射器吸取该溶液，使用微量注射泵将溶液滴加(滴加速度为12ml/h)20ml乙醇中，磁力搅拌速度为300r/min，搅拌10min之后，加入20ml蒸馏水，挥发过夜，挥发至溶液为2ml，4℃密封保存。
结果：制得PLA-PEG纳米粒或胶束或纳米粒混合胶束的平均粒径为193±5.4nm。
实施例2：
称取30mg PLA(30000)-PEG(3000)共聚物、2mg多烯紫杉醇，加入2ml二氯甲烷，超声使载体材料和药物充分溶解，用2.5ml注射器吸取该溶液，使用微量注射泵将溶液滴加(滴加速度为12ml/h)20ml乙醇中，磁力搅拌速度为400r/min，搅拌10min之后，加入20ml蒸馏水，挥发过夜，挥发至溶液为2ml，4℃密封保存。
结果：制得PLA-PEG纳米粒或胶束或纳米粒混合胶束的平均粒径为156±3.4nm。
实施例3：
称取40mg PLA(12000)-PEG(2000)共聚物、2mg多烯紫杉醇，加入2ml二氯甲烷，超声使载体材料和药物充分溶解，用2.5ml注射器吸取该溶液，使用微量注射泵将溶液滴加(滴加速度为12ml/h)20ml乙醇中，磁力搅拌速度为300r/min，搅拌10min之后，加入20ml蒸馏水，挥发过夜，挥发至溶液为2ml，4℃密封保存。
结果：制得PLA-PEG纳米粒或胶束或纳米粒混合胶束的平均粒径为206±6.1nm。
实施例4：
称取40mgPLA(12000)-PEG(2000)共聚物、4mg多烯紫杉醇，加入2ml二氯甲烷，超声使载体材料和药物充分溶解，用2.5ml注射器吸取该溶液，使用微量注射泵将溶液滴加(滴加速度为12ml/h)30ml乙醇中，磁力搅拌速度为400r/min，搅拌10min之后，加入30ml蒸馏水，挥发过夜，挥发至溶液为2ml，4℃密封保存。
结果：制得PLA-PEG纳米粒或胶束或纳米粒混合胶束的平均粒径为144±6.1nm。
实施例5：
称取20mg(30000)-PEG(3000)共聚物、2mg多烯紫杉醇，加入2ml二氯甲烷，超声使载体材料和药物充分溶解，用2.5ml注射器吸取该溶液，使用微量注射泵将溶液滴加(滴加速度为12ml/h)20ml乙醇中，磁力搅拌速度为300r/min，搅拌10min之后，加入20ml蒸馏水，挥发过夜，挥发至溶液为2ml，用0.22μm微孔滤膜过滤除菌。
冻干工艺：过滤后得混悬液加入0.2g甘露醇后装入西林瓶中，置冰箱中-80℃预冻24h，然后放入冷冻干燥机中-40℃、0.5mbar 48h，得白色疏松状多烯紫杉醇PLA-PEG纳米粒冻干制剂，该冻干制剂加入2mL蒸馏水经振摇可于1min内完全复溶。
结果：冻干复溶后测得PLA-PEG纳米粒或胶束或纳米粒混合胶束的平均粒径为210±8.1nm。
实施例6：
称取40mg PLA(12000)-PEG(2000)共聚物、4mg多烯紫杉醇，加入2ml二氯甲烷，超声使载体材料和药物充分溶解，用2.5ml注射器吸取该溶液，使用微量注射泵将溶液滴加(滴加速度为12ml/h)23ml乙醇中，磁力搅拌速度为300r/min，搅拌10min之后，加入30ml蒸馏水，挥发过夜，挥发至溶液为2ml，用0.22μm微孔滤膜过滤除菌。
冻干工艺：过滤后得混悬液加入0.2g甘露醇后装入西林瓶中，置冰箱中-80℃预冻24h，然后放入冷冻干燥机中-40℃、0.5mbar 48h，得白色疏松状多烯紫杉醇PLA-PEG纳米粒冻干制剂，该冻干制剂加入2mL蒸馏水经振摇可于1min内完全复溶。
结果：冻干复溶后测得PLA-PEG纳米粒或胶束或纳米粒混合胶束的平均粒径为225±11.3nm。
实施例7体外释放实验
将适量制剂冻干粉用双蒸水复溶，精密吸取载药纳米粒混悬液或胶束溶液或纳米粒胶束混合悬液2.0mL装入透析袋(MW＝8000-140000)中，置于15mL释放介质(0.5％Tween-80的pH7.4的PBS溶液)中，采用恒温振荡法，37℃，分别在1、2、4、8、12、24、36、48，72，96h全部取出释放介质，同时补充新鲜释放介质。对照溶液为自制多烯紫杉醇溶液(配置方法：20mg多烯紫杉醇，520mg吐温-80，15ml 13％乙醇水溶液)，按同样方法进行体外释放考察，结果如图3所示，由图可见，药物溶液在24h时基本释放完全，而载药纳米粒混悬液或胶束溶液或纳米粒胶束混合悬液释放了40％左右，将多烯紫杉醇制成纳米粒混悬液或胶束溶液或纳米粒胶束混合悬液有一定的缓释作用。

Claims (7)

1.载多烯紫杉醇纳米粒混合胶束制剂及冻干剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将PLA-PEG共聚物、多烯紫杉醇溶于有机溶剂，使PLA-PEG共聚物、多烯紫杉醇充分溶解，形成溶液A；
(2)将溶液A滴加到乙醇中，同时采用磁力搅拌定速搅拌，得初乳B；
(3)将水溶液滴加到初乳B中，搅拌使有机溶剂挥发，即制得以PLA-PEG共聚物为载体的多烯紫杉醇PLA-PEG纳米粒混悬液或胶束溶液或纳米粒胶束混合悬液；
(4)向上述PLA-PEG载药纳米粒或胶束或纳米粒混合胶束中加入冻干保护剂，过滤除菌；
(5)冷冻干燥去除水分，即制得干燥的多烯紫杉醇PLA-PEG纳米粒或胶束或纳米粒混合胶束的冻干剂。
2.根据权利要求1所述的载多烯紫杉醇纳米粒胶束制剂及冻干剂的制备方法，其特征在于：所述PLA-PEG与多烯紫杉醇的重量比为(20∶1)～(100∶1)。
3.根据权利要求1所述的载多烯紫杉醇纳米粒胶束制剂及冻干剂的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、乙醚、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃或二甲基亚砜中的任一种。
4.根据权利要求1所述的载多烯紫杉醇纳米粒胶束制剂及冻干剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中滴加速度为5～20ml/h，磁力搅拌速度为100～1000r/min，搅拌5～30min。
5.根据权利要求1所述的载多烯紫杉醇纳米粒胶束制剂及冻干剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的水溶液为双蒸水、0.9％的氯化钠水溶液、5％葡萄糖水溶液、含5％葡萄糖和0.9％氯化钠的注射用水、含5％葡萄糖的林格氏注射液火磷酸盐缓冲液中的任一种。
6.根据权利要求1所述的载多烯紫杉醇纳米粒胶束制剂及冻干剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中冻干保护剂为蔗糖、海藻糖、甘露醇、乳糖、葡萄糖、麦芽糖、葡聚糖、白蛋白、山梨醇、果糖、右旋糖酐、氨基酸、氨基酸盐、磷酸盐或聚乙二醇中的任一种，或它们的混合物。
7.根据权利要求1～6任一项所述的制备方法所制备得到的载有多烯紫杉醇的纳米粒混合胶束制剂及冻干剂。
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