CN102988289A

CN102988289A - 一种脂溶性光敏剂纳米粒的制备方法及其应用

Info

Publication number: CN102988289A
Application number: CN2012104111837A
Authority: CN
Inventors: 周林; 周家宏; 魏少华; 杨超; 马菲
Original assignee: Nanjing Normal University
Current assignee: Nanjing Normal University
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2013-03-27

Abstract

本发明公开了一种脂溶性光敏剂纳米粒的制备方法，在pH值为1～14条件下，在反应介质中分别加入脂溶性光敏剂或可溶性无机盐，制备得到A和B体系，将A体系与B体系混合；或者，在反应介质中同时加入脂溶性光敏剂和无机盐后混合，脂溶性光敏剂自组装形成纳米结构，分离、纯化后制得所述的脂溶性光敏剂纳米粒。本发明方法制备的脂溶性光敏剂纳米粒水溶性高、分散性好，在水相中可稳定分散，以促进脂溶性光敏剂在血液中有效传输；同时本发明制备方法简单、易操作、稳定性高且成本低。本发明还涉及所述方法制备的脂溶性光敏剂纳米粒在制备光动力疗法药物中的应用。

Description

一种脂溶性光敏剂纳米粒的制备方法及其应用

技术领域

本发明属于光敏药物纳米化技术领域，涉及一种简便的将脂溶性光敏药物制备为在水相中稳定分散的纳米结构的方法及其应用。

背景技术

光动力疗法（Photodynamic Therapy，PDT）又称光辐射疗法（Photoradiation Therapy，PRT）、光化学疗法（Photochemical Therapy，PCT），它是利用光动力反应进行疾病诊断和治疗的一种新技术。目前，PDT主要用于治疗各种肿瘤、心血管、皮肤及眼科疾病。PDT的治疗过程是基于光敏剂（Photosensitizer，PS）的光动力反应，待光敏剂富集于病灶部位后，使用特定波长的光源照射病灶部位，引发光敏剂光动力反应释放活性氧，活性氧致使病灶部位发生不可逆的损伤进而摧毁病灶。因PDT疗法活性强、毒副作用低、并发症少等优点，其成为治疗肿瘤、心血管、皮肤及眼科等疾病的极具潜力的疗法。

目前，临床应用及临床前期研究的多数光敏剂为脂溶性疏水物质，水溶性差，在生理条件下不可溶解，因此无法制为静脉注射药物制剂。因此，解决脂溶性光敏剂在血液中有效传输的问题成为推动光动力疗法临床应用进程的关键。

通过构建脂溶性光敏剂纳米载药体系可以有效改善该类药物在水体系中的稳定分散性质，继而达到血液中有效传输的目的。到目前为止，已被应用于脂溶性光敏剂给药体系领域的纳米材料主要有表面活性剂胶束、脂质体、蛋白、聚合物、无机化合物和金属材料等，体外研究表明，利用上述纳米材料构建出给药体系都可以有效的装载或吸附药物以改善其在水体系中的稳定程度，并可被细胞有效吸收以发挥其光敏活性。然而，随着系统的体内研究不断地深入，以及对纳米材料的体内安全性问题的重视，使得一些纳米材料作为药物载体的缺陷逐渐显露，如存在细胞毒性、诱导凋亡作用、体内沉积现象及无法代谢等问题。此外，一些给药体系复杂的构建工艺同样也在一定程度上限制了其临床应用潜力。因此，继续寻求更简易的方法改善脂溶性光敏剂在生理环境中的稳定分散性质，仍然是PDT研究领域中的热点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脂溶性光敏剂自组装纳米药物的制备方法，以克服脂溶性光敏剂由于水溶性差而无法静脉注射给药的缺点，构建脂溶性光敏剂纳米药物体系，并将该方法应用于光动力疗法领域，所述的方法可以达到使脂溶性光敏剂在血液中有效传输的目的。

本发明所采用的技术方案是：

一种脂溶性光敏剂纳米粒的制备方法，其特征在于：在一定的pH条件下，在反应介质中加入脂溶性光敏剂，混合均匀制备得到A体系，在反应介质中加入可溶性无机盐，混合均匀制备得到B体系；将A体系与B体系混合，脂溶性光敏剂自组装形成纳米结构，分离、纯化后制得所述的脂溶性光敏剂纳米粒；

或者，在一定的pH条件下，在反应介质中加入脂溶性光敏剂和无机盐，混合，脂溶性光敏剂自组装形成纳米结构，分离、纯化后制得脂溶性光敏剂纳米粒。

所述的反应介质包括水相体系，如水、缓冲水溶液、生理盐水等；还包括有机溶剂，如甲醇、丙酮、氯仿等。

所述的可溶性无机盐包括盐酸盐、硝酸盐或硫酸盐，如氯化钠、硝酸钾、硫酸钠、氯化钙等。

所述“一定的pH条件”是指pH值为1～14。反应体系的pH值的调节使用可以影响体系pH值的所有适当的常用物质，如盐酸、硝酸、硫酸、羧酸、氢氧化钠、氨水、三乙胺等。

所述脂溶性光敏剂与可溶性无机盐的质量比为1:100～100:1，优选 1:10～10:1。

上述方法制备的脂溶性光敏剂自组装纳米药物体系，是一种适合静脉注射的在水相中可稳定分散的纳米结构。

本发明中所涉及的脂溶性光敏剂包括竹红菌素光敏剂、痂囊腔菌素光敏剂、2-脱乙烯基-2-(1-己基氧乙基)焦脱镁叶绿甲酯一酸光敏剂、二氢卟吩类光敏剂、卟啉类光敏剂、酞菁类光敏剂等脂溶性光敏剂及其衍生物，或是其中两种以上光敏剂的混合物。

所述的竹红菌素包括竹红菌甲素、竹红菌乙素或是它们的衍生物；所述的痂囊腔菌素包括痂囊腔菌素A、痂囊腔菌素B、痂囊腔菌素C或是它们的衍生物；二氢卟吩类光敏剂包括四间羟基苯基二氢卟吩及二氢卟吩e6等；卟啉类光敏剂包括血卟啉甲醚血卟啉衍生物及原卟啉次卟啉等；酞菁类光敏剂包括铝酞菁及锌酞菁等。所述的衍生物包括上述光敏剂母体化合物的各种衍生物等。

更具体和更优化地说，本发明的技术方案是：

在蒸馏水或生理盐水中加入脂溶性光敏剂溶液（助剂助溶），混合均匀，调节混合液的pH值为1～14，制备得到A体系；在蒸馏水或生理盐水中加入可溶性无机盐，溶解后调节溶液的pH值为1～14，制备得到B体系；将A体系与B体系震荡、磁力搅拌或超声混合，其中脂溶性光敏剂与可溶性无机盐的质量比为1:10～10:1，通过离心或透析纯化后，冷冻干燥，即可得到脂溶性光敏剂纳米粒；

或者，在蒸馏水或生理盐水中加入脂溶性光敏剂溶液（助剂助溶）和可溶性无机盐，其中脂溶性光敏剂与可溶性无机盐的质量比为1:10～10:1，调节混合液的pH值为1～14，震荡、磁力搅拌或超声混合后，通过离心或透析纯化后，冷冻干燥，即可得到脂溶性光敏剂纳米粒。

本发明还涉及所述的在水相中稳定分散的脂溶性光敏剂纳米粒在光动力疗法领域中的应用，实现本发明第二个发明目的的技术方案是，所述方法制备的脂溶性光敏剂纳米粒在制备光动力疗法药物中的应用。

同样，该发明在光动力疗法领域中的应用所涉及的脂溶性光敏剂包括竹红菌素光敏剂、痂囊腔菌素光敏剂、2-脱乙烯基-2-(1-己基氧乙基)焦脱镁叶绿甲酯一酸光敏剂、二氢卟吩类光敏剂、卟啉类光敏剂、酞菁类光敏剂等所有脂溶性光敏剂及其衍生物。

申请人通过研究发现，在适合的pH条件下，改变体系的离子强度，可以诱导脂溶性光敏剂自组装形成纳米结构，且该纳米结构可在生理环境下稳定分散。本发明通过pH及离子强度调节的简单手段，调节光敏剂分子电荷性质，利用光敏剂自组装性质，获得在生理环境中稳定分散的脂溶性光敏剂纳米药物，以期解决脂溶性光敏剂无法直接静脉注射给药的临床应用瓶颈问题。

本发明所制得的水相中可稳定分散的脂溶性光敏药物纳米粒具有如下的优点：

1．制备方法简单、易操作、稳定性高且成本低廉；

2．与单独存在的脂溶性光敏剂相比，该纳米粒水溶性高和分散性好，可以促进脂溶性光敏剂在血液中的有效传输；

3．该纳米粒光稳定性也得到增强，有效避免治疗过程中药物因光漂白造成的损失；

4．该纳米粒光敏产生单重态氧（¹O₂）活性氧的能力也得到增强。离体癌细胞实验结果表明，该类纳米粒子的暗毒性低，光毒性高。

综上所述，本发明对推动脂溶性光敏剂的实用化进程具有理论和实用双重意义。

附图说明

图 1 为竹红菌甲素自组装纳米粒透射电镜图。

图2 为竹红菌甲素自组装纳米粒对HeLa细胞光敏损伤核酸变化图。其中（A）正常HeLa细胞核酸Hochest 33342染色；（B） HA损伤HeLa细胞Hochest 33342染色；（C）HA自组装纳米粒损伤HeLa细胞Hochest 33342染色。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细描述，所述的实施例有助于对本发明的理解和实施，并非构成对本发明的限制。实施本发明，除具体实施例中所涉及的物质外，本领域技术人员还可以对其中所用的光敏剂和其它组分采用功能上相同或相似的替换物，或根据不同的目的改变组分间的比例，或选用不同的组分混合方式。本发明的保护范围并不以具体实施方式为限，而是由权利要求加以限定。

以下实施例中，对水相中可稳定分散的脂溶性光敏剂自组装纳米药物的制备和表征以光敏剂竹红菌甲素（HA）为例作出详细说明。HA为一种天然的光敏剂，目前临床上主要被用来治疗皮肤病、眼病及妇科病等疾病，大量研究表明HA还具有一定的抗肿瘤、抑菌以及抗病毒活性。本发明的水相中可稳定分散的HA纳米结构的制备方法同样适用于其他的脂溶性光敏剂，对制得的纳米结构进行表征具有与HA纳米结构相类似的结果。

实施例1

实验体系中加入蒸馏水10 mL、1.5 μL氨水(28%)、50 μL竹红菌甲素的DMSO溶液，磁力搅拌均匀制备得到A体系；加入蒸馏水10 mL、1.5 μL氨水(28%)、50 μL氯化钠水溶液(0.5M)磁力搅拌均匀后制备得到B体系；将A体系与B体系混合后，16000 rpm离心30 min，弃掉上清液，沉淀用蒸馏水分散后重复上述纯化过程3次，冷冻干燥后即可得到水相中可稳定分散的HA纳米结构。

本实施例所制得的纳米粒的形貌以透射电子显微镜观测。纳米粒的光敏活性使用肿瘤细胞形貌分析表征。

（1）HA纳米结构的电镜观察

透射电镜观察纳米粒大小及形貌，透射电镜照片显示HA纳米结构粒径分布均匀且单分散性良好。

（2）光敏杀伤肿瘤细胞能力比较

光敏损伤肿瘤细胞试验表明，HA纳米结构可以有效杀伤宫颈癌细胞（HeLa cell），光敏损伤前Hoechst33342染料均匀分布于整个细胞核中（A）。HA（B）及HA纳米结构（C）光敏损伤后， Hoechst33342染色表明染色质聚集、分块、位于核膜周围。

实施例2，与实施例1基本相同，但所述的HA溶液加入量为0.1μL～1mL。

实施例3，与实施例1基本相同，但所述的氨水量加入量为0.1μL～1mL。

实施例4，与实施例1基本相同，但所述的氯化钠水溶液加入量为0.1μL～10 mL。

实施例5

实验体系中加入蒸馏水10 mL、1.5 μL氨水(28%)、50 μL痂囊腔菌素A溶液，磁力搅拌均匀制备得到A体系；加入蒸馏水10 mL、1.5 μL氨水(28%)、50 μL氯化钠水溶液(0.5M)磁力搅拌均匀后制备得到B体系；将A体系与B体系混合后，16000 rpm离心30 min，弃掉上清液，沉淀用蒸馏水分散后重复上述纯化过程3次，冷冻干燥后即可得到水相中可稳定分散的HA自组装纳米结构。

实施例6，与实施例1基本相同，但所述的反应介质改为缓冲水溶液或生理盐水。

实施例7，与实施例1基本相同，但所述的反应介质改为甲醇、丙酮或氯仿。

实施例8，与实施例1基本相同，但所述的无机盐改为硝酸钾、硫酸钠或氯化钙。

实施例9，与实施例1基本相同，但所述的pH调节改用盐酸、硝酸、硫酸、羧酸或氢氧化钠、氨水、三乙胺。

实施例10，与实施例1基本相同，但所述的脂溶性光敏剂改为2-脱乙烯基-2-(1-己基氧乙基)焦脱镁叶绿甲酯一酸、二氢卟吩类光敏剂、卟啉类光敏剂或酞菁类光敏剂，或是其中两种以上光敏剂的混合物。

Claims

1.一种脂溶性光敏剂纳米粒的制备方法，其特征在于：

在一定的pH条件下，在反应介质中加入脂溶性光敏剂，混合均匀制备得到A体系，在反应介质中加入可溶性无机盐，混合均匀后制备得到B体系；将A体系与B体系混合，脂溶性光敏剂自组装形成纳米结构，分离、纯化后制得所述的脂溶性光敏剂纳米粒；

2.根据权利要求1所述的脂溶性光敏剂纳米粒的制备方法，其特征在于，所述的反应介质为水、缓冲水溶液或生理盐水；或者为溶剂甲醇、丙酮或氯仿。

3.根据权利要求1所述的脂溶性光敏剂纳米粒的制备方法，其特征在于，其中，所述的pH条件为pH值1～14。

4.根据权利要求1所述的脂溶性光敏剂纳米粒的制备方法，其特征在于，所述的可溶性无机盐为盐酸盐、硝酸盐或硫酸盐。

5.根据权利要求1所述的脂溶性光敏剂纳米粒的制备方法，其特征在于，所述脂溶性光敏剂与可溶性无机盐的质量比为1:100～100:1。

6.根据权利要求1至5任一所述的脂溶性光敏剂纳米粒的制备方法，其特征在于，所述的脂溶性光敏剂包括竹红菌素类光敏剂、痂囊腔菌素类光敏剂、2-脱乙烯基-2-(1-己基氧乙基)焦脱镁叶绿甲酯一酸类光敏剂、二氢卟吩类光敏剂、卟啉类光敏剂、酞菁类光敏，或是其中两种以上光敏剂的混合物。

7.一种权利要求1所述的方法制备得到的脂溶性光敏剂纳米粒在制备光动力疗法药物中的应用。

8.根据权利要求7所述的脂溶性光敏剂纳米粒在制备光动力疗法药物中的应用，其特征在于，所述的脂溶性光敏剂包括竹红菌素类光敏剂、痂囊腔菌素类光敏剂、2-脱乙烯基-2-(1-己基氧乙基)焦脱镁叶绿甲酯一酸类光敏剂、二氢卟吩类光敏剂、卟啉类光敏剂、酞菁类光敏剂，或是其中两种以上光敏剂的混合物。