CN102225204B

CN102225204B - 抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂及制备方法

Info

Publication number: CN102225204B
Application number: CN 201110154264
Authority: CN
Inventors: 潘杰; 万冬; 梅林�; 陈娇娇
Original assignee: Tianjin Polytechnic University
Current assignee: Tianjin Polytechnic University
Priority date: 2011-06-09
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2031-06-09
Also published as: CN102225204A

Abstract

本发明公开了抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂及制备方法，方法为：取聚乳酸-羟基乙酸共聚物和聚(β-氨基酯)溶解有机溶剂中，加入脂溶性抗癌药物使分散，为油相；搅拌下，将油相加入到乳化剂水溶液中，搅拌，超声分散，形成水包油型溶液，搅拌，挥发有机溶剂；离心，收集纳米粒，蒸馏水洗涤，固液分离除去水，加水分散，冷冻干燥得到纳米粒，将纳米粒制成片或丸，射线灭菌，得到抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂。本发明植入剂中的纳米级颗粒分布较均匀；载药量大、稳定性好，相比较pH为6.5时，pH为7.4药物释放速率较慢，从而推断本发明的植入剂对正常组织的副作用小；在肿瘤组织迅速释放药物，发挥长期高效抑制肿瘤的作用。

Description

抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂及制备方法

技术领域

本发明涉及一种抗肿瘤药物剂型，特别涉及一种抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂及制备方法。

背景技术

卫生部公布的2009年我国城市与农村居民主要疾病死亡率及构成统计显示，恶性肿瘤在我国城市与农村居民主要疾病死亡构成中分别占24.38％和24.62％，已经成为严重威胁我国人民健康的头号杀手。随着癌症发病和死亡人数的持续增加，因癌症而带来的疾病经济负担和对社会经济发展的不良影响将会越来越明显的显现出来，因此关于癌症的研究和治疗已经成为一个非常重要的领域。

在肿瘤生长部位直接植入缓控释化疗药，使肿瘤组织长时间与高浓度的化疗药接触，避免了长时间持续静脉用药所带来的不便和口服药物的肝脏首过效应，同时，缓释植入剂可以解决传统的全身化疗药物具有难以通过人体屏障(如治疗脑瘤的血脑屏障)，药物局部浓度低、全身反应严重、作用肿瘤时间短而影响疗效等缺点，而缓释植入剂可以避开人体屏障，直接增加局部药物浓度，延长化疗药物的作用时间，从而将抗肿瘤药物的毒副作用控制在最小的程度，提高了用药安全性，因而被广泛用于临床。

肿瘤部位由于在有氧或者无氧条件下高速糖酵解产生的乳酸，使得肿瘤部位的pH低于正常组织，在实体瘤内细胞外的pH(6.5)明显低于正常组织的细胞外的pH(7.4)[VAUPEL P，KALLIOWSKI F，OKUNIEFF P.Blood flow，oxygen and nutrient supply，andmetabolicmicroenvironment of human tumors：a review[J].Cancer Res，1989，49(23)：6449-6465.]。利用pH敏感性材料制备的新剂型可以在体内正常环境和肿瘤部位具有不同的释药速率，在正常人体环境时，药物释放很慢甚至不释放，在肿瘤部位加速药物释放，提高治疗效果。

聚(β-氨基酯)(PBAE)是一种无毒、生物相容性好、可生物降解的pH敏感性材料，在pH值范围为7.0至7.4的液体介质中，这种聚合物是不溶的，但是在pH为6.5时，这种聚合物很快溶解掉。[Lynn，D.M.；Amiji，M.M.；Langer，R，pH-Responsive PolymerMicrospheres：Rapid Release of Encapsulated Material within the Range ofIntracellular pH(pages 1707-1710)，Angew.Chem.，Int.Ed.2001，40(9)，1707-1710.]由于PBAE具有以上的优点，它可以作为设计pH敏感药物控释系统中的理想材料。

由羟基乙酸和乳酸制成的共聚物聚乳酸-羟基乙酸共聚物Poly(D，L-lactide-co-glycolide)(PLGA)已成为纳米粒等载体的首选材料，是公认的生物相容性好、可降解、可用于体内的材料，已被FDA批准应用于药品生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有良好的生物相容性、可生物降解、在肿瘤部位可以加速药物释放的抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂。

本发明的第二个目的是提供一种抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂的制备方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂的制备方法，包括如下步骤：

按质量比为60-99∶40-1的比例取聚乳酸-羟基乙酸共聚物和聚(β-氨基酯)混合为混合物，按比例称取所述混合物0.1-0.3g，溶解于2-6ml有机溶剂中，加入脂溶性抗癌药物10-30mg，漩涡或者超声使所述药物分散均匀，作为油相；在搅拌下，将所述油相加入到40-90ml质量百分浓度为0.5％-2.5％的分子量为3万～7万的乳化剂聚乙烯醇或者泊洛沙姆188水溶液中，搅拌3-6分钟，在0-10℃，以20-25w功率超声分散90-120秒，形成水包油型溶液，在200-400转/分钟搅拌8-12小时，挥发掉有机溶剂；再以10000-12000转/分钟离心速度离心10-15分钟，收集纳米粒，蒸馏水洗涤，固液分离除去水，再加水2-4ml分散后，冷冻干燥得到抗肿瘤的pH敏感缓释纳米粒，将所述纳米粒制成片或丸，射线灭菌后，得到抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂。

所述聚乳酸-羟基乙酸共聚物的类型为PLGA(lactide∶glycolide 50∶50，MW＝40-75kDa)、PLGA(lactide∶glycolide 65∶35，MW＝40-75kDa)、PLGA(lactide∶glycolide 75∶25，MW＝66-107kDa)或PLGA(lactide∶glycolide 85∶15，MW＝50-75kDa)。

所述聚乳酸-羟基乙酸共聚物和聚(β-氨基酯)的质量比为80∶20。

所述有机溶剂为二氯甲烷、甲醇、乙醇、四氢呋喃、二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。

所述脂溶性抗癌药物为多烯紫杉醇、紫杉醇、替莫唑胺、喜树碱、长春新碱或加入三乙胺后的阿霉素。

上述方法制备的一种抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂。

本发明中的抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂的特点包括：(1)植入剂中的纳米级颗粒(250nm左右)，分布较均匀；(2)载药量大、稳定性好(3)体外药物释放试验证明，不同pH值下，抗肿瘤药物从本发明的抗肿瘤的pH敏感缓释纳米粒中呈现不同的药物释放速率。相比较pH为6.5时，pH为7.4药物释放速率较慢，从而推断本发明的植入剂对正常组织的副作用小；(4)在肿瘤组织迅速释放药物，发挥长期高效抑制肿瘤的作用。

附图说明

图1为pH敏感性聚合物PBAE合成示意图。

图2为抗肿瘤的pH敏感缓释纳米粒(PLGA∶PBAE＝80∶20)FESEM照片。

图3不同pH值下多烯紫杉醇从抗肿瘤的pH敏感缓释纳米粒(PLGA∶PBAE＝80∶20)中体外药物释放曲线。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明，与该领域相关的普通人员，对本发明进行的一些非本质的调整和改进，仍属于本发明的保护范围。

本发明所采用的聚(β-氨基酯)缩写为PBAE，分子量为10kDa，采用文献报道的方法合成，合成路线如图1所示。[Lynn，D.M.；Amiji，M.M.；Langer，R，pH-Responsive PolymerMicrospheres：Rapid Release of Encapsulated Material within the Range of Intracellular pH(pages1707-1710)，Angew.Chem.，Int.Ed.2001，40(9)，1707-1710.]

实施例1

按质量比为80∶20的比例取聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)，其PLGA类型为(lactide∶glycolide 50∶50，MW＝40-75kDa)，和聚(β-氨基酯)(PBAE)混合为混合物，准确称取PLGA与PBAE混合物共0.2g，将其完全溶解于2ml二氯甲烷中，加入抗癌药物多烯紫杉醇20mg，漩涡使药物分散均匀，作为油相；在搅拌的条件下，将该油相加入到60ml质量百分浓度为2％的分子量为3万～7万聚乙烯醇(PVA)水溶液中，搅拌5分钟；接着在冰浴条件下，以25w功率超声分散120秒，形成水包油型溶液，低速搅拌(300转/分钟)搅拌10小时，挥发掉有机溶剂；接着以12000rpm离心速度离心15分钟收集纳米粒，用蒸馏水洗涤3次，固液分离除去水，加水2ml分散后，冷冻干燥得到得到抗肿瘤的pH敏感缓释纳米粒。扫描电镜所示(图2)，纳米粒子大小较均一，外表光滑，呈球形，粒径大约在250nm左右。如表1所示，(1)纳米粒分布较窄，粒径大约在200nm左右；(2)纳米粒的Zeta电位在-15mv左右，表面电荷的绝对值较高，粒子之间相互排斥作用较强，因而在分散相中较稳定；(3)载有多烯紫杉醇纳米粒的药物包封率达到80％以上。如图3所示，载多烯紫杉醇纳米粒的释放曲线呈两相释放特征并伴随初始的“突释效应”，同时也可以发现，相比较在pH＝7.4，纳米颗粒在pH＝6.5条件下有更快的释放速度，这样证明在肿瘤组织部位，载有多烯紫杉醇的pH敏感高分子聚合物(PLGA∶PBAE＝80∶20)纳米粒可以发挥更佳的治疗效果。最后取纳米粒100mg压片，射线灭菌后，制成抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂。

表1 为载有多烯紫杉醇的pH敏感高分子聚合物(PLGA∶PBAE＝80∶20)纳米粒的粒径和粒径分布；Zeta电位；药物包封率。(n＝6)

本发明各实施例中的PLGA购自sigma公司，但不限定这个公司，其它公司同一类型的PLGA均可用于本发明。

实施例2

PLGA和PBAE的质量比例为99∶1，抗癌药物多烯紫杉醇使用量为PLGA/PBAE混合物总重的1/10。制备步骤如实施例1，制成载有多烯紫杉醇的抗肿瘤pH敏感缓释植入剂。PLGA类型为(lactide∶glycolide 50∶50，MW＝40-75kDa)。

实施例3

PLGA和PBAE的质量比例为60∶40，抗癌药物多烯紫杉醇使用量为PLGA/PBAE混合物总重的1/10。制备步骤如实施例1，制成载有多烯紫杉醇的抗肿瘤pH敏感缓释植入剂。PLGA类型为(lactide∶glycolide 50∶50，MW＝40-75kDa)。

实施例4

按质量比为65∶35的比例取PLGA和PBAE混合为混合物(其中PLGA分子量为40-75kDa)，类型为PLGA(lactide∶glycolide 65∶35)，称取混合物0.1g，溶解于2ml二甲基亚砜中，加入脂溶性抗癌药物紫杉醇20mg，超声使药物分散均匀，作为油相；在搅拌下，将油相加入到50ml质量百分浓度为2.0％的分子量为3万～7万的乳化剂聚乙烯醇水溶液中，搅拌4分钟，在10℃，以25w功率超声分散90秒，形成水包油型溶液，在300转/分钟搅拌10小时，挥发掉有机溶剂；再以11000转/分钟离心速度离心12分钟，收集纳米粒，蒸馏水洗涤，固液分离除去水，加水4ml分散后，冷冻干燥得到抗肿瘤的pH敏感缓释纳米粒，将所述纳米粒制成丸，射线灭菌后，制成抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂。

实施例5

按质量比为70∶30的比例取PLGA和PBAE混合为混合物(其中PLGA分子量为66-107kDa)，类型为PLGA(lactide∶glycolide 75∶25)，称取混合物0.2g，溶解于2ml二甲基甲酰胺中，加入脂溶性抗癌药物替莫唑胺10mg，超声使药物分散均匀，作为油相；在搅拌下，将油相加入到60ml质量百分浓度为1.5％分子量为3万～7万的乳化剂聚乙烯醇水溶液中，搅拌5分钟，在0℃，以25w功率超声分散100秒，形成水包油型溶液，在300转/分钟搅拌10小时，挥发掉有机溶剂；再以10000转/分钟离心速度离心15分钟，收集纳米粒，蒸馏水洗涤，固液分离除去水，再加水2ml分散后，冷冻干燥得到抗肿瘤的pH敏感缓释纳米粒，将所述纳米粒制成片，射线灭菌后，得到抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂。

实施例6

按质量比为80∶20的比例取PLGA和PBAE混合为混合物(其中PLGA分子量为50-75kDa)，类型为PLGA(lactide∶glycolide 85∶15)，称取混合物0.2g，溶解于4ml四氢呋喃中，加入脂溶性抗癌药物喜树碱20mg，漩涡使药物分散均匀，作为油相；在搅拌下，将油相加入到90ml质量百分浓度为0.5％的分子量为3万～7万的乳化剂聚乙烯醇水溶液中，搅拌3分钟，在5℃，以20w功率超声分散120秒，形成水包油型溶液，在400转/分钟搅拌8小时，挥发掉有机溶剂；再以12000转/分钟离心速度离心10分钟，收集纳米粒，蒸馏水洗涤，固液分离除去水，加水3ml分散后，冷冻干燥得到抗肿瘤的pH敏感缓释纳米粒，将所述纳米粒制成丸，射线灭菌后，得到抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂。

实施例7

按质量比为90∶10的比例取PLGA和PBAE混合为混合物(其中PLGA分子量为40-75kDa，类型为PLGA(lactide∶glycolide 50∶50)，称取混合物0.2g，溶解于4ml甲醇中，加入脂溶性抗癌药物长春新碱30mg，超声使药物分散均匀，作为油相；在搅拌下，将油相加入到70ml质量百分浓度为2.0％的泊洛沙姆188水溶液中，搅拌6分钟，在0℃，以25w功率超声分散100秒，形成水包油型溶液，在200转/分钟搅拌12小时，挥发掉有机溶剂；再以11000转/分钟离心速度离心12分钟，收集纳米粒，蒸馏水洗涤，固液分离除去水，加水3ml分散后，冷冻干燥得到抗肿瘤的pH敏感缓释纳米粒，将所述纳米粒制成片，射线灭菌后，得到抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂。

实施例8

按质量比为95∶5的比例取PLGA和PBAE混合为混合物(其中PLGA分子量为40-75kDa)，类型为PLGA(lactide∶glycolide 65∶35)，称取混合物0.3g，溶解于6ml乙醇中，加入三乙胺再加入阿霉素10mg(三乙胺和阿霉素的摩尔比为2∶1)，漩涡使药物分散均匀，作为油相；在搅拌下，将油相加入到40ml质量百分浓度为2.5％的泊洛沙姆188水溶液中，搅拌4分钟，在0℃，以20w功率超声分散110秒，形成水包油型溶液，在300转/分钟搅拌10小时，挥发掉有机溶剂；再以11000转/分钟离心速度离心12分钟，收集纳米粒，蒸馏水洗涤，固液分离除去水，加水3ml分散后，冷冻干燥得到抗肿瘤的pH敏感缓释纳米粒，将纳米粒制成片，射线灭菌后，得到抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂。

实施例9

肿瘤内植入载有多烯紫杉醇的抗肿瘤pH敏感缓释植入剂(实施例1制备)对实体肿瘤的抑制作用。

为了更好地理解本发明的实质，以下用实施例1中的载有多烯紫杉醇的抗肿瘤pH敏感缓释植入剂同现在临床中应用的多烯紫杉醇注射液(泰索帝，

)在小鼠乳腺癌细胞MCF-7细胞系瘤模型中的实验及其结果比较来说明载有多烯紫杉醇的抗肿瘤pH敏感缓释植入剂在抑制恶性肿瘤中的有效性。

方法和步骤：乳腺癌细胞MCF-7接种于小鼠的右侧腋窝皮下，当肿瘤直径生长至1.5cm左右时将动物随机分为3组，每组5只。即1.生理盐水腹腔注射组(对照组)；2.用实施例1的抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂组(多烯紫杉醇剂量为10mg)；3.多烯紫杉醇注射液(泰索帝，)腹腔注射组(多烯紫杉醇剂量为10mg)。各给药组给药后，25天处死动物，称重后完整剥离肿瘤并称瘤重。按照如下公式计算肿瘤抑制率(％)：

肿瘤抑制率＝(1-给药组平均瘤重/生理盐水组平均瘤重)×100％

本次实验结果如表2显示：抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂对乳腺癌细胞的抑制肿瘤作用较多烯紫杉醇注射液腹腔注射组更为明显。

表2 对照组、抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂组、多烯紫杉醇注射液腹腔注射组对乳腺癌细胞MCF-7的抑制作用

经实验证明：实施例2-实施例8制备的抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂对患有乳腺癌的小鼠的乳腺肿瘤抑制作用较腹腔注射更为明显。

因各种肿瘤部位的pH低于正常组织，因此，本发明的各个抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂不仅局限于抑制乳腺癌细胞。

Claims

1.一种抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂的制备方法,其特征是包括如下步骤:

按质量比为60-99：40-1的比例取聚乳酸-羟基乙酸共聚物和聚（β-氨基酯）混合为混合物，按比例称取所述混合物0.1-0.3g，溶解于2-6ml有机溶剂中，加入脂溶性抗癌药物10-30mg，漩涡或者超声使所述药物分散均匀，作为油相；在搅拌下，将所述油相加入到40-90ml质量百分浓度为0.5%-2.5%的分子量为3万～7万的乳化剂聚乙烯醇或者泊洛沙姆188水溶液中，搅拌3-6分钟，在0-10℃，以20-25w功率超声分散90-120秒，形成水包油型溶液，在200-400转/分钟搅拌8-12小时，挥发掉有机溶剂；再以10000-12000转/分钟离心速度离心10-15分钟，收集纳米粒，蒸馏水洗涤，固液分离除去水，再加水2-4ml分散后，冷冻干燥得到抗肿瘤的pH敏感缓释纳米粒，将所述纳米粒制成片或丸，射线灭菌后，得到抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂。

2.根据权利要求1所述的一种抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂的制备方法，其特征是所述聚乳酸-羟基乙酸共聚物的类型为lactide:glycolide为50：50，MW=40-75kDa或lactide:glycolide为65：35，MW=40-75kDa或lactide:glycolide为75：25，MW=66-107kDa或lactide:glycolide为85：15，MW=50-75kDa。

3.根据权利要求1或2所述的一种抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂的制备方法，其特征是所述聚乳酸-羟基乙酸共聚物和聚（β-氨基酯）的质量比为80：20。

4.根据权利要求1所述的一种抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂的制备方法，其特征是所述有机溶剂为二氯甲烷、甲醇、乙醇、四氢呋喃、二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。

5.根据权利要求1所述的一种抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂的制备方法，其特征是所述脂溶性抗癌药物为多烯紫杉醇、紫杉醇、替莫唑胺、喜树碱或长春新碱。

6.权利要求1-5之一的方法制备的一种抗肿瘤的pH敏感缓释植入剂。