CN102247325A - 一种长循环紫杉醇纳米粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种作用强而持久、疗效高、毒副作用低、可供静脉注射或静脉滴注的长循环紫杉醇纳米粒，是由以下重量份的原料制成的：紫杉醇1份，载体材料5～20份，乳化剂34～132份；纳米粒的粒径范围为50～450nm；所述载体材料为PLA-PEG或PLGA-PEG。其制备方法如下：将载体材料和紫杉醇共同溶解于有机溶剂中作为油相，乳化剂溶解于双蒸水中作为水相；然后将油相与水相按照一定比例混合，高速剪切得到乳白色的初乳；将初乳使用高压乳匀机进行乳匀，得到乳匀后液体；低速搅拌3～5小时使有机溶剂完全挥发，即得到长循环紫杉醇纳米粒。
Description
技术领域
本发明涉及一种长循环紫杉醇纳米粒及其制备方法。
背景技术
紫杉醇是红豆杉属植物中的一种复杂的次生代谢产物，是目前临床应用的一线药物之一。主要适用于卵巢癌和乳腺癌，对肺癌、大肠癌、黑色素瘤、头颈部癌、淋巴瘤、脑瘤也都有一定疗效。但传统紫杉类药物由于溶解度低很难于临床给药，需要使用辅助溶剂，但大多辅助溶剂有毒副作用，比如聚氧乙烯蓖麻油被报道能产生超敏反应、肾毒性、神经毒性和心脏毒性等副作用。这明显增加了药物的毒性，严重限制了该类药物的疗效提高和安全应用。
近年来使用聚合物材料制备纳米粒作为抗癌药物载体收到人们广泛的关注，主要包括聚乳酸(polylactice acid，PLA)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid)，PLGA)等。聚合物载体具有缓慢释放药物，降低药物毒性，促进药物在肿瘤部位的吸收，高的穿越生物膜屏障的能力从而达到靶向和缓释药物的作用。其中PLA无毒、无刺激性，具有良好的生物相容性，可生物分解和吸收。由于PLA优良的生物相容性，其降解产物能参与人体代谢，以被美国食品和药物管理局(FDA)批准作医用手术缝合线、注射用胶囊、微球、纳米粒及埋植剂等。PLGA是一种可降解的功能高分子有机化合物，具有良好的生物相容性、无毒、良好的成囊和成膜的性能，被广泛应用于制药、医用工程材料和现代化工业领域。在美国PLGA通过FDA认证，被正式作为药用辅料收录进美国药典。
但由于PLA和PLGA纳米粒易于被巨噬细胞识别和吞噬，在体内循环时间较短，不能发挥足够的药效。使用聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)修饰使纳米粒逃避体内的调理作用来增加纳米粒体内的循环时间成为近年来的制备长循环纳米粒的一个热点，但目前在这方面的技术并不成熟，尚没有一种成熟的制备工艺能够制备出理想(在体内滞留时间长、效果好)的纳米粒，并能够用于大规模生产。
发明内容
针对上述现有技术，本发明采用PLA-PEG和PLGA-PEG做为材料，提供了一种作用强而持久、疗效高、毒副作用低、可供静脉注射或静脉滴注的长循环紫杉醇纳米粒，及其制备方法，本发明制备的紫杉醇纳米粒能够达到长循环的效果，从而增加纳米粒在体内的滞留时间，增加纳米粒的治疗效果。
一种长循环紫杉醇纳米粒，是由以下重量份的原料制成的：紫杉醇1份，载体材料5～20份，乳化剂34～132份；纳米粒的粒径范围为50～450nm；
所述载体材料为PLA-PEG(聚乳酸-聚乙二醇)或PLGA-PEG(聚乳酸/羟基乙酸-聚乙二醇)，其中，PLA-PEG或PLGA-PEG中的PLA或PLGA嵌段的分子量为25000～80000，PEG嵌段的分子量为2000～5000；
所述乳化剂为普郎尼克F-68。
一种长循环紫杉醇纳米粒的制备方法，工艺如下：将载体材料和紫杉醇共同溶解于有机溶剂中作为油相，乳化剂溶解于双蒸水中作为水相；然后将油相与水相按照一定比例混合，高速剪切得到乳白色的初乳；将初乳使用高压乳匀机进行乳匀，得到乳匀后液体；低速搅拌3～5小时使有机溶剂完全挥发，即得到长循环紫杉醇纳米粒；
所述有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷或乙酸乙酯中的一种或任何两种或两种以任意比例的混合物；
所述油相中载体材料的浓度为10～100mg/mL，油相中紫杉醇的浓度为0.2～20mg/mL；
所述水相中乳化剂普郎尼克F-68的质量浓度为0.1～5％；
所述油相和水相混合时油相和水相的体积比为1∶(5～40)。
所述高速剪切的速度为14000～33000r/min，剪切时间为1～5min。
所述采用高压乳匀机乳匀的次数为5～20次，乳匀压力范围为300～1500bar，最终乳匀的压力为800～1500bar。
所述低速搅拌的速度为300～700r/min。
本发明的长循环紫杉醇纳米粒，由于本身粒径在50～450nm，可用于静脉注射和静脉滴注。所使用的载体材料为生物可降解高分子材料，本身无毒，代谢产物为CO2和水，其中间产物也是人体正常的代谢产物。无刺激性，具有良好的生物相容性。由于载体材料中的PLA或PLGA段能够缓慢降解，从而缓慢释放药物，达到延长给药时间的作用；PEG嵌段能够减少血液对纳米粒的调理作用，从而延长循环时间。且不使用辅助溶剂聚氧乙烯蓖麻油等从而避免其产生的超敏反应、肾毒性、神经毒性和心脏毒性等副作用，给药方便，增加患者适应性。目前现有技术中制备纳米粒的方法包括液中干燥法、自动乳化法、乳化聚合法、喷雾干燥法和高压乳匀法等。其中高压乳匀法制备工艺简单、稳定，可应用于大规模生产，是一种具有广泛应用前景的制备方法。本方法即采用高压乳匀法制备长循环紫杉醇纳米粒，制备工艺简单、稳定；本发明还优选了制备的具体工艺流程。
虽然现有技术中制备纳米粒的材料很多，组合也很多，但是对于紫杉醇来说，并非每种组合都能适用，并非与每种组合结合都能制备得到纳米粒，即使制备得到纳米粒，也并不是都能起到理想的效果；本发明是发明人经过大量的实验筛选后得出的最佳配比和工艺条件，采用本发明的配比和工艺条件制备得到的纳米粒可显著增加紫杉醇在体内的滞留时间，增强治疗效果，且毒副作用低，生物相容性良好。可见，本发明选用了紫杉醇、载体材料和乳化剂的特定组合和特定制备工艺，起到了理想的效果，具备创造性。
附图说明
图1为实施例1中制备得到的长循环紫杉醇纳米粒透射电镜照片(×24K)；
图2为实施例1中制备得到的长循环紫杉醇纳米粒粒度分布图；
图3为紫杉醇的高效液相色谱图；
图4为长循环紫杉醇纳米粒组(■)和临床紫杉醇注射剂组(●)的血药浓度-时间曲线。
具体实施方式
下面结合实施例及试验例对本发明作进一步的说明，但不以任何形式限制本发明。
实施例1：长循环紫杉醇纳米粒的制备
540mgPLA-PEG和27mg紫杉醇共同溶解于10mL二氯甲烷中作为油相，2g F68溶解于100mL双蒸水中作为水相；将油相与水相混合(油相水相比为1∶10)，20000rpm高速剪切10min得到乳白色的初乳；将初乳使用高压乳匀机300bar乳匀5次、600bar乳匀10次、1000bar乳匀20次得到乳匀后液体；使用磁力搅拌300rpm搅拌3小时，使有机溶剂完全挥发，得到长循环紫杉醇纳米粒，其透射电镜照片如图1所示，其粒度分布图如图2所示。
实施例2：长循环紫杉醇纳米粒的制备
5.4，LA-PEG和270mg紫杉醇共同溶解于100mL二氯甲烷中作为油相，20g F68溶解于1000mL双蒸水中作为水相；将油相与水相混合(油相水相比为1∶10)，33000rpm高速剪切10min得到乳白色的初乳；将初乳使用高压乳匀机300bar乳匀5次、600bar乳匀10次、1200bar乳匀5次、1500bar乳匀20次得到乳匀后液体；使用磁力搅拌500rpm搅拌5小时，使有机溶剂完全挥发，得到长循环紫杉醇纳米粒。
实施例3：长循环紫杉醇纳米粒的制备
540mgPLA-PEG和54mg紫杉醇共同溶解于5mL二氯甲烷中作为油相，5g F68溶解于100mL双蒸水中作为水相；将油相与水相混合(油相水相比为1∶20)，14000rpm高速剪切5min得到乳白色的初乳；将初乳使用高压乳匀机300bar乳匀5次、600bar乳匀10次、1000bar乳匀15次、1500bar乳匀20次得到乳匀后液体；使用磁力搅拌700rpm搅拌3小时，使有机溶剂完全挥发，得到长循环紫杉醇纳米粒。
实施例4：长循环紫杉醇纳米粒的制备
135mgPLA-PEG和27mg紫杉醇共同溶解于20mL二氯甲烷中作为油相，2g F68溶解于100mL双蒸水中作为水相；将油相与水相混合(油相水相比为1∶5)，20000rpm高速剪切2min得到乳白色的初乳；将初乳使用高压乳匀机300bar乳匀5次、600bar乳匀10次、1200bar乳匀20次得到乳匀后液体；使用磁力搅拌400rpm搅拌3小时，使有机溶剂完全挥发，得到长循环紫杉醇纳米粒。
实施例5：长循环紫杉醇纳米粒的制备
270mgPLGA-PEG和27mg紫杉醇共同溶解于10mL二氯甲烷中作为油相，2g F68溶解于100mL双蒸水中作为水相；将油相与水相混合(油相水相比为1∶10)，20000rpm高速剪切10min得到乳白色的初乳；将初乳使用高压乳匀机300bar乳匀5次、600bar乳匀10次、800bar乳匀20次得到乳匀后液体；使用磁力搅拌500rpm搅拌3小时，使有机溶剂完全挥发，得到长循环紫杉醇纳米粒。
试验例1：长循环紫杉醇纳米粒载药量及包封率的测定
采用高效液相色谱测定紫杉醇的含量：色谱柱：Hypersil ODS柱(大连依利特科学仪器有限公司；250mm×4.6mm，10μm)；流动相：乙腈-蒸馏水(60∶40，V/V)；检测波长：227nm；流速：1.0mL/min；进样量：20μL；柱温：室温；理论塔板数不低于6000。
分别取浓度为0.25～25μg/ml的紫杉醇标准品溶液，按照色谱条件进行测试，以峰面积对紫杉醇浓度进行拟合，建立回归方程。
将得到的纳米粒混悬液(实施例1制备)使用0.45μm的微孔滤膜过滤，取续滤液200μL，加入800μL甲醇，涡旋3min，超声5min，按照高效液相色谱测定紫杉醇的含量(高效液相色谱图如图3所示)，得到纳米粒包封药物的量。
同时取未过滤的纳米粒混悬液200μL，加入800μL甲醇，涡旋3min，超声5min，按照高效液相色谱测定紫杉醇的含量，得到总药物的量。
载药量％＝(纳米粒包封药物的量/投入载体材料质量+纳米粒包封药物的量)×100％
包封率％＝(纳米粒包封药物的量/总药物的量)×100％
所得微球的平均包封率为60～99％，载药量为0.5～20％。
试验例2：长循环紫杉醇纳米粒外观形态、zate点位、粒径大小和分布的测定
使用透射电子显微镜观察纳米粒(实施例1制备)的外观形态，如图1所示，采用激光粒度分析仪可测定纳米粒的粒径分布及zeta电位，如图2所示。
得到的纳米粒外观圆整，粒径在50～450nm，分布均匀。
试验例3：长循环紫杉醇纳米粒家兔体内药动学性质考察
使用健康雄性新西兰大白兔，随机分为两组，每组3只，分别给药长循环紫杉醇纳米粒(实施例1制备)和临床紫杉醇注射剂(泰素
，紫杉醇浓度为6mg/mL，使用时使用生理盐水稀释至0.6mg/mL)，紫杉醇给药剂量为3mg/kg，分别于给药后0min、15min、30min、1h、2h、4h、6h、8h、12h、24h和48h耳缘静脉取血，4000r/min离心10min，取上清(血清)200μL，加入500μL甲醇，涡旋3min，8000r/min离心10min，取上清液过0.22μm微孔滤膜，使用高效液相法测定滤液中紫杉醇的浓度，计算血液中紫杉醇的浓度，绘制长循环紫杉醇纳米粒组和临床紫杉醇注射剂组血药浓度-时间曲线(如图4所示)，计算动力学参数(如表1所示)。
长循环紫杉醇纳米粒能够显著延长紫杉醇在血液中的半衰期(t1/2)、增加药物-时间曲线下面积(AUC(0-t)，AUC(0-∞))，证明所制备的纳米粒具有长循环作用。
表1长循环紫杉醇纳米粒组和临床紫杉醇注射剂组药动学参数
注：*(p＜0.05)表示两组数据有显著性差异；**(p＜0.01)表示两组数据有非常显著性差异。AUC(0-t)表示从0时刻到最后测量时刻的药物-时间曲线下面积，AUC(0-∞)表示从0时刻到拟合曲线终点时刻的药物-时间曲线下面积，t1/2表示药物半衰期，Cmax表示药物峰浓度，Tmax表示药物峰浓度出现的时间。
Claims (5)
1.一种长循环紫杉醇纳米粒，其特征在于，是由以下重量份的原料制成的：紫杉醇1份，载体材料5～20份，乳化剂34～132份；纳米粒的粒径范围为50～450nm；
所述载体材料为PLA-PEG或PLGA-PEG，其中，PLA-PEG或PLGA-PEG中的PLA或PLGA嵌段的分子量为25000～80000，PEG嵌段的分子量为2000～5000；
所述乳化剂为普郎尼克F-68。
2.根据权利要求1所述的一种长循环紫杉醇纳米粒的制备方法，其特征在于，工艺如下：将载体材料和紫杉醇共同溶解于有机溶剂中作为油相，乳化剂溶解于双蒸水中作为水相；然后将油相与水相按照一定比例混合，高速剪切得到乳白色的初乳；将初乳使用高压乳匀机进行乳匀，得到乳匀后液体；低速搅拌3～5小时使有机溶剂完全挥发，即得到长循环紫杉醇纳米粒；
所述有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷或乙酸乙酯中的一种或任何两种或两种以任意比例的混合物；
所述油相中载体材料的浓度为10～100mg/mL，油相中紫杉醇的浓度为0.2～25mg/mL；
所述水相中乳化剂普郎尼克F-68的质量浓度为0.1～5％；
所述油相和水相混合时油相和水相的体积比为1∶(5～40)。
3.根据权利要求2所述的长循环紫杉醇纳米粒的制备方法，其特征在于：所述高速剪切的速度为14000～33000r/min，剪切时间为1～5min。
4.根据权利要求2所述的长循环紫杉醇纳米粒的制备方法，其特征在于：所述采用高压乳匀机乳匀的次数为5～20次，乳匀压力范围为300～1500bar，最终乳匀的压力为800～1500bar。
5.根据权利要求2所述的长循环紫杉醇纳米粒的制备方法，其特征在于：所述低速搅拌的速度为300～700r/min。
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