CN103920149B - 一种壳聚糖光敏微球的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种壳聚糖光敏微球的制备方法，其以5-对(6-溴己氨基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉（BHP）为原料，在相转移催化剂的催化下与壳聚糖反应生成卟啉侧基壳聚糖光敏新材料，选择具有抗肿瘤活性的中药成分与上述合成的卟啉侧基壳聚糖衍生物经乳化交联法制备得到壳聚糖光敏微球。本发明将原本作用机制单一的抗肿瘤中药药效物质与光动力细胞杀伤力相结合，发挥两者的协同作用，既可提高药物稳定性及生物利用度，又可在光照下定向富集给药，可以缓释、控释、靶向释放药物，达到高效低毒的目的；本发明可为研制新型的抗肿瘤靶向药物新剂型提供一种新方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种缓释给药制剂的制备方法，尤其是涉及一种壳聚糖光敏微球的制备方法。
背景技术
缓释给药制剂是近年来发展的新剂型，是将药物包载于天然或合成的高分子材料中制备而成，可提高药物稳定性及生物利用度，同时可以缓释、控释、靶向释放药物等。这一类药物的种类很多，有脂质体、固体脂质纳米粒、聚合物胶束、磁性纳米粒等。具有抗肿瘤活性的中药成分制备成缓释给药系统后，在提高溶解度和生物利用度，增强抗肿瘤活性等方面都有明显的作用，是成功的剂型改进。
壳聚糖是一类从虾、蟹等甲壳类动物中的甲壳素经化学方法脱乙酰基后提取的氨基高分子多糖，它的来源丰富、成本低廉，是仅次于纤维素的第二大类天然大分子材料，具有良好的生物相容性、生物降解性和无毒性等特点，现已广泛应用于食品保健品、化妆品配方、工业水处理等领域。壳聚糖能增强亲水性药物如肽类和蛋白质通过鼻腔和肠道上皮的吸收，是一种有潜力的新型缓控释药用辅料。
光动力疗法（photodynamic therapy，PDT）是近20年新发展起来的一种治疗恶性肿瘤的方法，它利用特定的光敏剂在肿瘤组织中的选择性富集，在特定波长光的照射下，通过O2的参与，造成肿瘤组织的定向损伤。该疗法具有组织选择性好，对正常组织损伤小，毒副作用小，抗癌谱广等优点。
卟啉是一类由四个吡咯环通过次甲基相连形成共轭骨架的大环化合物，它对迅速增殖的细胞有优先积聚作用，即对癌细胞有定位作用。同时由于其大共轭骨架的存在，当适当波长的光照射时能产生可见荧光，并能释放出单重态氧而对癌细胞起光氧化作用。卟啉的这两个特殊性质使它在在医学研究中可做为检测癌症的光敏剂和抗癌药物。事实上，人们设计并合成卟啉化合物作为光敏药物用于临床诊断和治疗恶性肿瘤已有20多年的历史。
目前，未见报道采用卟啉修饰壳聚糖制备成光敏新材料；将具有抗肿瘤活性的中药成分制备成壳聚糖微球的研究报道也甚少；特别是注重提高靶向缓释作用的中药药效物质光敏微球未见报道。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种壳聚糖光敏微球的制备方法，制备了卟啉侧基壳聚糖光敏新材料，并制备了具有抗肿瘤活性的中药成分的光敏微球。
一种壳聚糖光敏微球的制备方法，包括下述步骤：
（1）在一定的溶剂中，碱性条件下，以5-对(6-溴己氨基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉为原料，在相转移催化剂的催化下与壳聚糖反应制备得到卟啉侧基壳聚糖衍生物；
（2）选择具有抗肿瘤活性的中药成分与卟啉侧基壳聚糖衍生物经乳化交联法制备成光敏微球。
本发明以5-对(6-溴己氨基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉（BHP）为原料，在相转移催化剂的催化下与壳聚糖反应生成卟啉侧基壳聚糖光敏新材料，选择具有抗肿瘤活性的中药成分与上述合成的卟啉侧基壳聚糖衍生物经乳化交联法制备得到壳聚糖光敏微球，其中，卟啉侧基壳聚糖光敏新材料制备线路如下：
优选地，壳聚糖光敏微球的制备方法，包括下述步骤：
（1）将壳聚糖、碱加入烧瓶中，滴入一定的溶剂，20～80℃密封搅拌0.2～2h后，加入相转移催化剂；再将5-对(6-溴己氨基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉溶解于一定量的氯仿后，逐滴加入烧瓶中，20～80℃回流2～20h后，冷却至室温；经抽滤、洗涤、干燥得到卟啉侧基壳聚糖衍生物；
（2）将卟啉侧基壳聚糖衍生物溶解在水相中，取滤液，去气泡后得卟啉-壳聚糖溶液；取具有抗肿瘤活性的中药成分溶于卟啉-壳聚糖溶液中，将上述溶液加至含有一定量乳化剂的油相中，搅拌乳化10～60min后，缓慢加入一定量交联剂，搅拌30～360min后，经离心、洗涤制得壳聚糖光敏微球。
步骤（2）中，将卟啉侧基壳聚糖衍生物溶解在水相中，将具有抗肿瘤活性的中药成分溶解在油相中，采用一定的乳化剂和交联剂，经乳化交联法制备得到壳聚糖光敏微球。
优选地，步骤（1）中，所述的溶剂为氯仿或水/氯仿混和溶液；所述的碱为为下列之一：碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠或氢氧化钾。
优选地，步骤（1）中，所述的相转移催化剂为下列之一：四丁基溴化胺、四丁基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵或十四烷基三甲基氯化铵。
优选地，步骤（1）中，所述壳聚糖、碱、相转移催化剂的重量比为1：0.5～10.0：0.5～10.0。
优选地，步骤（2）中，所述的具有抗肿瘤活性的中药成分为下列之一：苦参碱、冬凌草甲素、喜树碱、紫杉醇。
优选地，步骤（2）中，所述的油相为下列之一：液体石蜡、蓖麻油、正己烷、二甲硅油、液体石蜡石油醚混和液，所述的水相为1～10%的乙酸溶液。
优选地，步骤（2）中，所述的乳化剂为下列之一：Span 80、十二烷基磺酸钠、聚乙烯醇；所述的交联剂为下列之一或二种以上的任意组合：乙二醛、戊二醛饱和的甲苯溶液、戊二醛、环氧化合物。
优选地，步骤（2）中，所述卟啉侧基壳聚糖衍生物与具有抗肿瘤活性的中药成分的重量比为1：1.5～3.0。
优选地，壳聚糖光敏微球的制备方法，包括下述步骤：
（1）在三颈烧瓶中依次加入50mg壳聚糖、150mg 碳酸钾后，滴入2ml氯仿，40℃密封搅拌0.5h，加入20mg四丁基溴化铵；再将50mg 5-对(6-溴己氨基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉溶解在15ml氯仿中，逐滴加入烧瓶中，60℃回流6h后，冷却至室温；抽滤，用氯仿洗至滤液无色，再用水洗3次，产物真空干燥得到卟啉侧基壳聚糖衍生物；
（2）取33mg卟啉侧基壳聚糖衍生物溶于5%的乙酸溶液中，取滤液，去气泡后得卟啉-壳聚糖溶液；取72.6mg冬凌草甲素溶于卟啉-壳聚糖溶液中，将上述溶液通过0.5mm注射器¬加至含Span 80的正己烷中，搅拌乳化30min后，缓慢注射入0.3ml戊二醛和1ml 1,4-二氧六环的混合溶液，搅拌90min后停止；用石油醚配平，离心2～3次，转速2500r/min，5min；再用3%的亚硫酸钠溶液配平，在同样条件下离心1次；将离心好的粗产物用两层滤纸和一层精密滤膜抽滤，依次经3%的亚硫酸钠、水、异丙醇洗涤后，制得冬凌草甲素卟啉壳聚糖光敏微球。
本发明将卟啉作为侧基引入壳聚糖制成新型光敏材料，并将中药药效物质与上述新型光敏材料制备成光敏微球，将原本作用机制单一的抗肿瘤中药药效物质与光动力细胞杀伤力相结合，发挥两者的协同作用，既可提高药物稳定性及生物利用度，又可在光照下定向富集给药，可以缓释、控释、靶向释放药物，达到高效低毒的目的；本发明可为研制新型的抗肿瘤靶向药物新剂型提供一种新方法。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
一种壳聚糖光敏微球的制备方法，包括下述步骤：
（1）将50 mg壳聚糖加入三颈烧瓶中，加入150 mg K2CO3，滴入2ml氯仿，40℃密封搅拌0.5h；加入20mg四丁基溴化铵，再将50mg 5-对(6-溴己氨基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉（BHP）溶解在15ml氯仿中，逐滴加入烧瓶中，60℃回流6 h；反应停止，冷却至室温，抽滤，用氯仿洗至滤液无色，再用水洗3次，产物真空干燥得到卟啉侧基壳聚糖衍生物；卟啉枝接率达36.20%；
UV-Vis（CHCl3）：422.00nm，516.50nm，556.00nm，592.00 nm，650.00nm；
（2）称取33mg卟啉侧基壳聚糖衍生物加入5%的乙酸溶液中待其溶胀后，搅拌使溶解，抽滤，弃去不溶物，滤液静置，去气泡得卟啉-壳聚糖溶液，备用；称取72.6mg冬凌草甲素溶于卟啉-壳聚糖溶液中作为乳剂的内相；将冬凌草甲素卟啉壳聚糖溶液通过注射器（针头规格为0.5mm）加入含Span 80的正己烷中，以一定速度搅拌，乳化30min后，缓慢注射加入0.3ml戊二醛和1ml 1,4-二氧六环的混合溶液，90min后停止搅拌；将溶液移到两个离心管中，用石油醚配平，离心2～3次，转速2500r/min，5min，再用3%的亚硫酸钠溶液，在同样条件下离心1次；将离心好的粗产物用两层滤纸和一层精密滤膜抽滤，用3%的亚硫酸钠洗涤1次，然后用水洗，最后用异丙醇洗3～4次，制得冬凌草甲素卟啉壳聚糖光敏微球；所得微球包封率为7.978%，载药量为11.357%。
制得的冬凌草甲素卟啉壳聚糖光敏微球呈圆形，表面光滑，平均粒径为8.5um。体外光动力抗肿瘤活性实验表明，浓度为50mM的冬凌草甲素光敏微球光照组对人乳腺癌细胞MCF-7的光动力杀伤率的平均值分别达：71.03±0.76％。
实施例2
将实施例1中步骤（1）中的四丁基溴化铵，改为十二烷基三甲基氯化铵，其他条件不变，可得卟啉侧基壳聚糖衍生物，卟啉枝接率31.01%。
实施例3
将实施例1中步骤（1）中的K2CO3，改为NaOH，其他条件不变，可得卟啉侧基壳聚糖衍生物，卟啉枝接率18.4%。
实施例4
将实施例1中步骤（1）中的2 ml氯仿，改为2 ml混和溶液（水/氯仿=1/3），其他条件不变，可得卟啉侧基壳聚糖衍生物，卟啉枝接率达41.68%。
实施例5
将实施例1中步骤（1）中的回流时间6h，改为回流5h，其他条件不变，可得卟啉侧基壳聚糖衍生物，卟啉枝接率29.84%。
实施例6
将实施例1中步骤（1）中的回流反应温度60℃，改为50℃，其他条件不变，可得卟啉侧基壳聚糖衍生物，卟啉枝接率达24.76%。
实施例7
将实施例1中步骤（2）中的冬凌草甲素，改为苦参碱，其他条件不变，可制得苦参碱壳聚糖光敏微球，包封率为5.364%，载药量为8.891%。
实施例8
将实施例1中步骤（2）中的72.6mg冬凌草甲素，改为82.5mg冬凌草甲素，其他条件不变，所得微球包封率为7.010%，载药量为10.327%。
实施例9
将实施例1中步骤（2）中的72.6mg冬凌草甲素，改为66mg冬凌草甲素，其他条件不变，所得微球包封率为4.099%，载药量为4.746%。
实施例10
将实施例1中步骤（2）中的0.3ml戊二醛和1ml 1，4-二氧六环的混合溶液，改为戊二醛饱和的甲苯溶液，其他条件不变，所得微球呈圆形，表面光滑，平均粒径为7um。
Claims (2)
1.一种壳聚糖光敏微球的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）将壳聚糖、碱加入烧瓶中，滴入一定的溶剂，20～80℃密封搅拌0.2～2h后，加入相转移催化剂；再将5-对(6-溴己氨基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉溶解于一定量的氯仿后，逐滴加入烧瓶中，20～80℃回流2～20h后，冷却至室温；经抽滤、洗涤、干燥得到卟啉侧基壳聚糖衍生物；
（2）将卟啉侧基壳聚糖衍生物溶解在水相中，取滤液，去气泡后得卟啉-壳聚糖溶液；取具有抗肿瘤活性的中药成分溶于卟啉-壳聚糖溶液中，将上述溶液加至含有一定量乳化剂的油相中，搅拌乳化10～60min后，缓慢加入一定量交联剂，搅拌30～360min后，经离心、洗涤制得壳聚糖光敏微球；
步骤（1）中，所述的溶剂为氯仿或水/氯仿混和溶液；所述的碱为下列之一：碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠或氢氧化钾；所述的相转移催化剂为下列之一：四丁基溴化胺、四丁基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵或十四烷基三甲基氯化铵；
步骤（2）中，所述的具有抗肿瘤活性的中药成分为下列之一：苦参碱、冬凌草甲素、喜树碱、紫杉醇；所述的油相为下列之一：液体石蜡、蓖麻油、正己烷、二甲硅油、液体石蜡石油醚混合液，所述的水相为1～10%的乙酸溶液；所述的乳化剂为下列之一：Span 80、十二烷基磺酸钠、聚乙烯醇；所述的交联剂为下列之一或二种以上的任意组合：乙二醛、戊二醛饱和的甲苯溶液、戊二醛、环氧化合物；
步骤（1）中，所述壳聚糖、碱、相转移催化剂的重量比为1：0.5～10.0：0.5～10.0；
步骤（2）中，所述卟啉侧基壳聚糖衍生物与具有抗肿瘤活性的中药成分的重量比为1：1.5～3.0。
2.根据权利要求1所述的壳聚糖光敏微球的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）在三颈烧瓶中依次加入50mg壳聚糖、150mg碳酸钾后，滴入2ml氯仿，40℃密封搅拌0.5h，加入20mg四丁基溴化铵；再将50mg 5-对(6-溴己氨基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉溶解在15ml氯仿中，逐滴加入烧瓶中，60℃回流6h后，冷却至室温；抽滤，用氯仿洗至滤液无色，再用水洗3次，产物真空干燥得到卟啉侧基壳聚糖衍生物；
（2）取33mg卟啉侧基壳聚糖衍生物溶于5% 的乙酸溶液中，取滤液，去气泡后得卟啉-壳聚糖溶液；取72.6mg冬凌草甲素溶于卟啉- 壳聚糖溶液中，将上述溶液通过0.5mm注射器加至含Span 80的正己烷中，搅拌乳化30min后，缓慢注射入0.3ml戊二醛和1ml 1,4-二氧六环的混合溶液，搅拌90min后停止；用石油醚配平，离心2～3次，转速2500r/min，5min；再用3%的亚硫酸钠溶液配平，在同样条件下离心1次；将离心好的粗产物用两层滤纸和一层精密滤膜抽滤，依次经3%的亚硫酸钠、水、异丙醇洗涤后，制得冬凌草甲素卟啉壳聚糖光敏微球。
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