CN103554296B - 一种亚油酸改性葡聚糖及制备高分子脂质体的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种亚油酸改性葡聚糖及制备高分子脂质体的方法，通过葡聚糖与亚油酸反应，形成一种双亲性高分子亚油酸改性葡聚糖。然后将亚油酸改性葡聚糖溶于二氯甲烷中，按照反相蒸发法制备形成高分子脂质体。与现有产品和技术相比，本发明的特点在于：整个制备过程简单，适合于产业化生产；制备的产物具有粒径均匀可控，有效粒径在80～150nm；表面正电性低，Zeta电位在6～8mV；制剂稳定性好，制备工艺简单等特点。

Description

一种亚油酸改性葡聚糖及制备高分子脂质体的方法

技术领域

本发明属于药物技术领域，特别涉及一种亚油酸改性葡聚糖及制备高分子脂质体的方法。

背景技术

药物传递系统是指运用现代制剂技术或运用特殊材料将药物分散在结构特殊、复杂而巧妙的体系中，以达到按预期方式、速率释放出药物并输送至期望部位或靶位为目的，不同给药途径的药物制剂，药物传递系统(drug delivery system)简称DDS，又称新剂型或现代药物剂型。

其中，透皮给药系统是药物传递系统的一个重要分支，是指药物以一定的速率通过皮肤进入体循环产生治疗作用的一种给药系统。经良好设计的透皮给药系统可以有效地控制进入血循环或靶组织的药量，能使药物长时间的以恒定速率进入体内，避免肝脏的首过效应与胃肠道因素的干扰，还可避免峰谷现象，减少药物的毒副作用，使用方便，可随时中断给药，易被病人接受。

脂质体(liposome)被人们常形象地称脂质体为生物导弹、人工细胞，其特征是具有单层或多层类似于生物膜的脂质双分子层结构，粒径在几十纳米至数微米之间。由于其具有缓释性、长循环、可生物降解性等优点，在DDS研究中具有重要地位。特别在透皮给药方面，脂质体的应用中具有多种优势，现已成为透皮给药研究、皮肤病药物治疗的研究热点。

然而传统脂质体尚存在难以解决的缺陷，比如：1.传统脂质体粒径较大，分散性差，在体外易絮凝沉淀；2.传统脂质体的可修饰性以及靶向效果有待提高；3.传统脂质体稳定性差，存在易水解以及较高的渗漏现象，难以实现长循环；3.传统脂质体隐形性差，在体内易被酶类物质降解和巨噬细胞吞噬，不能很好靶组织发挥药效；4.传统脂质体透皮性能有待进一步提高等。

而基于双亲性高分子的高分子囊泡，即高分子脂质体的出现，有效解决了传统脂质体部分缺点，但是对目前存在的大多数高分子脂质体透皮效果一般，且因材料自身问题往往具有更高的细胞毒性和较差的生物相容性。近年来，开发透皮性良好的无毒新型高分子脂质体的研究受到广泛关注。

葡聚糖（dextran，glucan）又称右旋糖酐，是一种多糖，存在于某些微生物在生长过程中分泌的粘液中。在二十世纪四十年代，Pillemer博士首次发现并报道酵母细胞壁有一种多糖物质具有提高免疫力的作用，后被分离证实是β-葡聚糖。大量实验表明，β-葡聚糖可促进体内IgM抗体产生，以提高体液免疫能力。这种葡聚糖活化细胞会激发宿主非专一性防御机制，故应用在肿瘤、感染病与治疗创伤方面深受瞩目。另外，经特殊步骤萃取的葡聚糖在美国FDA已认定是种安全的物质，具有良好的生物相容性和低细胞毒性。

亚油酸，是一种脂肪酸，分子式C₁₈H₃₂O₂，学名顺，顺-9,12-十八二烯酸。亚油酸与其他脂肪酸一起，以甘油酯的形式存在于动植物油脂中。亚油酸通过与胆固醇结合，能在体内进行正常的运转和代谢，在医药上可用于治疗血脂过高和动脉硬化等症。因此，亚油酸不仅是生物相容性好的无毒小分子，还是一种公认的人体必需脂肪酸。

发明内容

鉴于目前传统脂质体以及一些高分子脂质体在药物载体应用上存在的缺陷，本发明提供一种透皮性能不仅优于传统脂质体，且同时具有生物相容性好，细胞毒性小，粒径均一、稳定性好、可长期储存，表面可修饰性的新型高分子脂质体及其制备方法。这种新型脂质体制剂具有高效、安全、容易大量制备等优势，因此其具有良好的推广潜力以及广阔的应用前景。

本发明将亚油酸和葡聚糖以共价键连接成为双亲性高分子后，可制备一种高分子脂质体：

本发明的技术方案如下：

本发明的一种高分子脂质体，是葡聚糖与亚油酸反应，形成亚油酸改性葡聚糖，然后通过反相蒸发法制备高分子脂质体。其中亚油酸改性葡聚糖的合成反应式如下：

该双亲性高分子与胆固醇制备成一种新型高分子脂质体，粒径在80～150nm，Zeta电位为6～8mV。

本发明利用亚油酸改性葡聚糖制备高分子脂质体的方法，制备步骤如下：

a.将原料质量份数配比为:葡聚糖:亚油酸=（1:3）～（5:1）加入到反应器，然后向反应器 中加入二甲基亚砜溶剂，葡聚糖与溶剂质量比为（1:10）～（1:200）同时加入催化剂1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)，其中，亚油酸:EDC:DMAP=1:（0.2～1）:（0.05～0.5）；磁力搅拌，室温下反应3～12小时；

b.反应结束后，将产物放入3500分子量的透析袋中透析3～10天，冻干后即得亚油酸改性葡聚糖；

c.将亚油酸改性葡聚糖溶于二氯甲烷中，形成油相；

d.将油相在100～300w功率范围下进行超声，加入去离子水，然后用超声波发生器进行超声分散，形成均匀的乳液分散体系，其中原料、油相及水相的质量份数配比为原料:二氯甲烷:去离子水=1:（100～1000）:（200～2000）；

e.将上述乳液在25～50℃下于旋转蒸发仪上以20～100r/min的旋转速度进行旋蒸，当有机溶剂完全挥发后，得到高分子脂质体。

前面步骤a、b、c为合成亚油酸改性葡聚糖；后面步骤d、e为以亚油酸改性葡聚糖为原料，采用反相蒸发法制备高分子脂质体。

本发明的有益效果：这种高分子脂质体具有透皮性能良好，生物相容性好，细胞毒性小，粒径均一、稳定性好、可长期储存，表面可修饰性等特点，本方法同时具有操作简便、适用性强、成本低、易于大量制备的优点。本发明首先利用葡聚糖（重均分子量5000-20000）与亚油酸反应制备了一种双亲性高分子亚油酸改性葡聚糖，然后利用上述双亲性高分子通过反相蒸发法制备了这种新型高分子脂质体。如图3粒度分析测试结果所示，制备的这种高分子脂质体粒径小于150nm，可以在血液中自由运行。如图2透射照片所示，其粒径均匀，分散性好。如图4的Zeta电位分析图，Zeta电位正电性较低，因而可降低正电性造成的细胞毒性。

本发明涉及的新型高分子脂质体的性能包括：有效粒径在80～150nm之间，粒径可控，可以根据制剂的组成成分，实验条件等进行调节；Zeta电位在6～8mV，透皮性以及生物相容性好，细胞毒性小；稳定性好，可在水溶液中保存至少2个月；整个制备过程简单快捷，制备周期短，产率高，适合大批量生产。

附图说明

图1：亚油酸改性葡聚糖¹H-NMR核磁分析；

图2：高分子脂质体透射照片；

图3：高分子脂质体粒度分析图；

图4：高分子脂质体Zeta电位分析图。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明作进一步的阐述，但本发明不限于此。

实施例1：

亚油酸改性葡聚糖的合成。取分子量为5000的葡聚糖1g，亚油酸3g加入到烧杯中，然后向烧杯中加入二甲基亚砜溶剂182mL，以及0.6g EDC和0.15g DMAP，磁力搅拌，室温下 反应3小时。反应结束后，将产物放入1000分子量的透析袋中透析3天，冻干后即得亚油酸改性葡聚糖。如图1核磁1H-NMR分析结果所示，其中0.8ppm以及1.2ppm处分别为亚油酸中—CH3和—CH2的特征吸收峰，表明亚油酸改性葡聚糖合成成功。

实施例2：

亚油酸改性葡聚糖的合成。取分子量为20000的葡聚糖5g，亚油酸1g加入到烧杯中，然后向烧杯中加入二甲基亚砜溶剂45mL，以及1g EDC和0.5g DMAP，磁力搅拌，室温下反应12小时。反应结束后，将产物放入5000分子量的透析袋中透析10天，冻干后即得亚油酸改性葡聚糖。

实施例3：

亚油酸改性葡聚糖的合成。取分子量为10000的葡聚糖1g，亚油酸1g加入到烧杯中，然后向烧杯中加入二甲基亚砜溶剂100mL，以及0.5g EDC和0.2g DMAP，磁力搅拌，室温下反应8小时。反应结束后，将产物放入3500分子量的透析袋中透析7天，冻干后即得亚油酸改性葡聚糖。

实施例4：

反相蒸发法。采用反相蒸发法制备高分子脂质体的过程如下：（1）精确称取10mg实施例3中的产物亚油酸改性葡聚糖加入到茄形瓶中，溶于0.75mL的二氯甲烷中。（2）向茄形瓶中加入2mL的去离子水，然后用探头式超声波发生器以100W的功率对其进行超声分散，直至形成半透明乳液。（3）将上述乳液25℃下于旋转蒸发仪上以20r/min的旋转速度进行旋蒸。（4）当茄形瓶中的有机溶剂完全挥发后即得高分子脂质体。所制备的高分子脂质体的粒度分析如图3，Zeta电位分析如图4，制备的高分子脂质体有效粒径为136.7nm，多分散性指数为0.164，Zeta电位为7.56mV。

实施例5：

反相蒸发法。采用反相蒸发法制备高分子脂质体的过程如下：（1）精确称取2mg实施例1中的产物亚油酸改性葡聚糖加入到茄形瓶中，溶于1.5mL的二氯甲烷中。（2）向茄形瓶中加入4mL的去离子水，然后用探头式超声波发生器以300W的功率对其进行超声分散，直至形成半透明乳液。（3）将上述乳液50℃下于旋转蒸发仪上以100r/min的旋转速度进行旋蒸。（4）当茄形瓶中的有机溶剂完全挥发后即得高分子脂质体。所制备的高分子脂质体的性能包括：制备的高分子脂质体有效粒径为92.5nm，多分散性指数为0.142，Zeta电位为6.36mV。

实施例6：

反相蒸发法。采用反相蒸发法制备高分子脂质体的过程如下：（1）精确称取5mg实施例2中的产物亚油酸改性葡聚糖加入到茄形瓶中，溶于2mL的二氯甲烷中。（2）向茄形瓶中加入3mL的去离子水，然后用探头式超声波发生器以200W的功率对其进行超声分散，直至形成半透明乳液。（3）将上述乳液40℃下于旋转蒸发仪上以80r/min的旋转速度进行旋蒸。（4）当茄形瓶中的有机溶剂完全挥发后即得高分子脂质体。所制备的高分子脂质体的性能包括：制备的高分子脂质体有效粒径为113.8nm，多分散性指数为0.184，Zeta电位为7.55mV。

实施例7：

反相蒸发法。采用反相蒸发法制备高分子脂质体的过程如下：（1）精确称取8mg实施例3中的产物亚油酸改性葡聚糖加入到茄形瓶中，溶于2mL的二氯甲烷中。（2）向茄形瓶中加入2mL的去离子水，然后用探头式超声波发生器以150W的功率对其进行超声分散，直至形成半透明乳液。（3）将上述乳液35℃下于旋转蒸发仪上以50r/min的旋转速度进行旋蒸。（4）当茄形瓶中的有机溶剂完全挥发后即得高分子脂质体。所制备的高分子脂质体的性能包括：制备的高分子脂质体有效粒径为124.1nm，多分散性指数为0.158，Zeta电位为6.87mV。

Claims (1)

1.利用亚油酸改性葡聚糖制备高分子脂质体的方法，制备步骤如下：

a.将原料质量份数配比为:葡聚糖:亚油酸＝(1:3)～(5:1)加入到反应器，然后向反应器中加入二甲基亚砜溶剂，葡聚糖与溶剂质量比为(1:10)～(1:200)同时加入催化剂1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)，其中，亚油酸:EDC:DMAP＝1:(0.2～1):(0.05～0.5)；磁力搅拌，室温下反应3～12小时；

b.反应结束后，将产物放入1000～5000分子量的透析袋中透析3～10天，冻干后即得亚油酸改性葡聚糖；

c.将亚油酸改性葡聚糖溶于二氯甲烷中，形成油相；

d.将油相在100～300w功率范围下进行超声，加入去离子水，然后用超声波发生器进行超声分散，形成均匀的乳液分散体系，其中原料、油相及水相的质量份数配比为原料:二氯甲烷:去离子水＝1:(100～1000):(200～2000)；

e.将上述乳液在25～50℃下于旋转蒸发仪上以20～100r/min的旋转速度进行旋蒸，当有机溶剂完全挥发后，得到高分子脂质体；结构式如下：

粒径在80～150nm，Zeta电位为6～8mV；

前面步骤a、b、c为合成亚油酸改性葡聚糖；后面步骤d、e为以亚油酸改性葡聚糖为原料，采用反相蒸发法制备高分子脂质体。