CN104414973A

CN104414973A - 一种视黄酸和紫杉醇共递药的胶束给药系统及其制备方法

Info

Publication number: CN104414973A
Application number: CN201310368364.0A
Authority: CN
Inventors: 李剑峰; 蒋晨
Original assignee: Fudan University
Current assignee: Fudan University
Priority date: 2013-08-21
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2015-03-18

Abstract

本发明公开了一种视黄酸和紫杉醇共递药的胶束给药系统制备方法及其应用。本发明选用聚乙二醇作为两亲性材料亲水段，视黄酸作为疏水段，包载疏水性化疗药物，形成共递药的胶束给药系统。本发明提供了材料合成的路线，其具合成路线简单，产率高，成本低，具有工业化生产的应用前景的优点。本发明还提供了胶束给药系统的制备，所得胶束具有载药量高，稳定性好，联合药效显著，可进一步提供临床应用。

Description

一种视黄酸和紫杉醇共递药的胶束给药系统及其制备方法

技术领域

本发明属药学领域，涉及给药胶束系统，具体涉及一种视黄酸和紫杉醇共递药的胶束给药系统及其制备方法。

背景技术

现有技术公开了视黄酸是动物体内维生素A（视黄醇）的代谢中间产物，有全反式维甲酸(ATRA)、3-4双脱氢维甲酸(ddRA)和9-顺式维甲酸(9-cRA)等。研究显示，视黄酸进入细胞后与视黄酸受体（RAR）和视黄素X受体（RXR）结合,它们作为配体激活的转录因子，与视黄酸应答元件结合，从而调控靶基因的表达。作为诱导分化剂，视黄酸已成功地用于治疗急性早幼粒细胞白血病等，如80年代，上海瑞金医院在世界上首次应用ATRA治疗人急性早幼粒细胞白血病(APL),并获得巨大成功。还有研究报道，视黄酸能抑制某些肿瘤细胞的侵袭与转移。

紫杉醇（PTX）于1967年在美国国家癌症研究所被发现，MonroeE.Wall和MansukhC.Wani从太平洋红豆杉的树皮中分离得到这种物质，其属于有丝分裂中的微管抑制剂，具有聚合和稳定细胞内微管的作用，可阻断细胞于细胞周期之G2与M期，使癌细胞复制受阻而发生凋亡。已有报道在体外乳腺癌模型上发现ATRA和PTX具有协同杀肿瘤细胞作用，其作用机制大致如下：ATRA可以上调Bcl-2的磷酸化水平，增加肿瘤细胞对PTX的敏感性。某项试验性的临床二期实验中发现，ATRA（Vesanoid）和PTX（Taxol）联用在乳腺癌复发和转移病人上取得良好的结果。然而，临床实践显示，上述药物均存在溶解度差的问题，临床实践中使用的剂型多添加辅料，如PTX使用聚氧乙烯蓖麻油和乙醇助溶，其中聚氧乙烯蓖麻油可引起严重的不良反应，包括过敏反应和神经毒性等；此外，所述的ATRA（Vesanoid）和PTX（Taxol）两种药物需分别给药，且不能保证药物达到肿瘤部位浓度的比例。

胶束是指在水溶液中加入两亲性材料后，溶液的界面张力迅速下降，当达到表面活性剂饱和浓度时趋于最低值，继续加入表面活性剂，其分子转入溶液内部，形成亲水基团向外，疏水基团向内的分子缔合体。胶束已经广泛应用于药物制剂研究领域，它能显著增加被包载药物的溶解度。但，传统的两亲性材料，由于其CMC值较高，因此常存在如下缺陷：所形成的胶束稳定性较差，抗稀释能力弱等，因此，本发明的申请人拟提供一种新的材料来弥补以上的不足。

发明内容

本发明的目的是构建一种简单、稳定、载药量高的胶束给药系统，实现有效的联合抗肿瘤治疗，同时避免由辅料引起的毒性，具体的，本发明提供了一种视黄酸和紫杉醇共递药的胶束给药系统。

本发明的进一步目的是提供了所述的胶束给药系统的制备方法

本发明采用具有结构特性的，低CMC值，可控的亲水疏水段比的一端线性一端分支状的两亲性材料作为胶束材料亲水段，本发明的实施例中选用聚乙二醇5000（PEG）作为胶束材料亲水段，视黄酸作为疏水片段，包载疏水性化疗药物，形成共递药系统。

更具体的，本发明中，选用PEG作为亲水段，RA作为疏水段，两者以一定的比例连接，形成一端线性一端分支状的高分子两亲性材料，并与疏水性药物自组装形成胶束给药系统；

所述的两亲性材料其结构通式如式A所示：

式A中：

n代表PEG的不同聚合度，其分子量为2000-20000，优选为5000，10000

R代表RA的类似物，包括全反式维甲酸(ATRA)、3-4双脱氢维甲酸(ddRA)和9-顺式维甲酸(9-cRA)等，优选为ATRA。

本发明中，两亲性材料优选为下述化合物，

（1）式A中，PEG聚合度为5000，R为ATRA；

（2）式A中，PEG聚合度为10000，R为ATRA。

本发明的两亲性材料所述的两亲性材料按下述方法通过以下路径合成：采用PEG-OH作为起始原料，亚苄基-2,2-双(氧基甲基)丙酸酐作为酯化活性原料，经过酯化催化加氢3个循环，得到PEG-OH₈；

两亲性材料制备方法中，通过下述方法制备催化剂DPTS：对甲苯磺酸（TsOH.H₂O）溶于甲苯中，加热回流除去结晶水，加入二甲氨基吡啶（DMAP），100℃反应1h，过滤得到白色固体；

本发明的两亲性材料的纯化方法是直接采用乙醚沉淀法。

进一步的，本发明的两亲性材料可应用于表面活性剂方面；或作为活性药物应用与制药领域。

本发明中，所述的包载的疏水性化疗药物包括紫杉醇、多柔比星、喜树碱等，优选为紫杉醇。

本发明的胶束递药系统通过以下方法制备：

1）将所述的两亲性材料溶解于有机溶剂如甲醇，乙醇，二氯甲烷，氯仿，乙腈等中，制得材料溶液；将疏水性药物溶解于有机溶剂如甲醇，乙醇，二氯甲烷，氯仿，乙腈等中，制得药物溶液；

2）步骤1）制备的材料与药物溶液按一定质量比混合，旋转蒸干，形成材料和药物混合物膜，加入生理盐水或葡萄糖溶液，超声分散，形成胶束递药系统。

上述的制备方法中，步骤1）所述的材料溶液浓度为0.3-30mg/ml，优选为1-10mg/ml；药物溶液浓度为0.03-3mg/ml，优选为0.3-3mg/ml；

本发明的制备方法中，步骤2）所述的材料与药物溶液质量比为30-1:1，优选为20-2:1；

本发明的制备方法中，步骤2）所述的超声时间为1min-10h,优选为10min-1h。

本发明胶束制备方法除了上述的超声制备法，还可以包括透析法等。

本发明所构建的胶束递药系统可以应用于肿瘤治疗，包括乳腺癌、白血病、肝癌、脑胶质瘤、肺癌、膀胱癌等，优选为乳腺癌、白血病。

本发明胶束递药系统的材料制备简单，产率高，药物的包封率高，胶束的稳定性好，易于工业化大生产。

附图说明

图1是酯化催化剂DPTS的氢谱。

图2是PEG-OH₈的氢谱和MALDI-TOF。

图3是PEG-RA₈的氢谱和GPC。

图4是芘荧光测定CMC值。

图5是制得胶束给药系统的TEM和明场照片。

图6是MCF-7细胞摄取结果。

图7是胶束给药系统在MCF-7皮下瘤模型上的药效。

具体实施方式

实施例1、合成催化剂二甲氨基吡啶对甲苯磺酸盐（DPTS）

2.5g对甲苯磺酸（TsOH.H₂O）溶于75mL甲苯中，加热回流除去结晶水，加入1.77g二甲氨基吡啶（DMAP），100℃反应1h，过滤得到白色固体（氢谱如图1所示），具体结构为：

实施例2、亚苄基-2,2-双(氧基甲基)丙酸酐

20g亚苄基-2,2-双(氧基甲基)丙酸溶于150mLCH₂Cl₂中，加入10.21gN,N'-二环己基碳二亚胺（DCC），室温搅拌过夜，过滤除去沉淀，少量CH₂Cl₂淋洗，加入1L正己烷，剧烈搅拌，过滤得到白色固体。

实施例3、合成PEG-OH₂

2gPEG-OH溶于6mLCH₂Cl₂中，加入350mg亚苄基-2,2-双(氧基甲基)丙酸酐和20mgDMAP，室温反应8h后加入1mL甲醇，继续反应5h，加入300mL乙醚，过滤得到白色固体。干燥后溶于4mLCH₂Cl₂和8mL甲醇并加入20mgPd/C，氢气条件下反应6h。过滤后滤液加入300mL乙醚析出沉淀，得到1.73g白色固体。

实施例4、合成PEG-OH₄

1.7gPEG-OH溶于6mLCH₂Cl₂中，加入1.15g亚苄基-2,2-双(氧基甲基)丙酸酐和65mgDMAP，室温反应15h后加入1mL甲醇，继续反应7h，加入300mL乙醚，过滤得到白色固体。干燥后溶于3mLCH₂Cl₂和6mL甲醇并加入175mgPd/C，氢气条件下反应10h。过滤后滤液加入300mL乙醚析出沉淀，得到1.6g白色固体。

实施例5、合成PEG-OH₈

1.6gPEG-OH溶于11mLCH₂Cl₂中，加入2.5g亚苄基-2,2-双(氧基甲基)丙酸酐和72mgDMAP，室温反应18h后加入1.5mL甲醇，继续反应8h，加入300mL乙醚，过滤得到白色固体。干燥后溶于3mLCH₂Cl₂和6mL甲醇并加入160mgPd/C，氢气条件下反应21h。过滤后滤液加入300mL乙醚析出沉淀，得到1.45g白色固体，氢谱和MALDI-TOF如图2所示。

实施例6、合成PEG-RA₈（PEG-RA）

1.2gPEG-OH₈和1.224gATRA溶于30mLCH₂Cl₂，依次加入125mgDMAP，300mgDPTS和1.26gDCC。室温反应24h，过滤得滤液用DMF透析（5000截留分子量），旋干得到1.5g黄色固体，氢谱和GPC如图3所示。

实施例7、芘荧光测定CMC值

配置芘母液2×10^-2M于丙酮，稀释100倍至2×10^-4M，加10μL于2mLEP管中，37℃挥干，加入1mL各浓度的PEG-RA溶液，振摇过夜，测定芘在480nm处荧光值（如图4所示），其CMC值为3.475μg/ml。

实施例8、制备胶束给药系统

将PEG-RA溶解于二氯甲烷，使其浓度为5mg/ml，PTX溶解于二氯甲烷，使其浓度为1mg/ml，两者各1ml混合，旋干后加入生理盐水1ml，超声0.5h后过0.22μm膜得到所述胶束PEG-RA/PTX，其明场照片和TEM如图5所示。

实施例9、MCF-7细胞摄取

将上述制备得到的胶束，以PTX的浓度计，稀释至20μg/ml。PTX用聚氧乙烯蓖麻油和乙醇体积比1:1的混合溶液稀释至同样浓度，作为对照，细胞孵育0.5,1,2,4h后HPLC测定细胞摄取情况（如图6所示），结果显示，胶束组PTX的摄取是溶液组的4倍，其入胞效率很高。

实施例10、荷瘤鼠药效

裸鼠腋下接种MCF-7细胞造模，当瘤体积达到100-200mm³时计为第0天并开始给药，一共给药4次（0,3,6,9）。分组依次为生理盐水组，PTX10mg/kg组，PEG-RA/PTX5mg/kg，PEG-RA/PTX10mg/kg，每组6只，隔天称体重，量瘤体积，第20天处死并取出肿瘤拍照，结果显示（如图7所示），PEG-RA/PTX5mg/kg组几乎不影响裸鼠体重，且PEG-RA/PTX10mg/kg组与PTX10mg/kg组相比毒性显著减小，抑瘤率显著高于PTX10mg/kg组，说明相同剂量下，本发明的胶束给药系统具有更优异的药效，以及更小的副作用。

Claims

1.一种视黄酸和紫杉醇共递药的胶束给药系统，其特征在于，选用PEG作为亲水段，RA作为疏水段，两者以一定的比例连接，形成一端线性一端分支状的高分子两亲性材料，并与疏水性药物自组装形成胶束给药系统。

2.按权利要求1所述的视黄酸和紫杉醇共递药的胶束给药系统，其特征在于，所述的两亲性材料，其结构通式为式A：

式A中：

n代表PEG的不同聚合度，其分子量为2000-20000；

R代表RA的类似物，选自全反式维甲酸(ATRA)、3-4双脱氢维甲酸(ddRA)或9-顺式维甲酸(9-cRA)。

3.按权利要求2所述的视黄酸和紫杉醇共递药的胶束给药系统，其特征在于，式A中：所述的PEG的分子量为5000或10000；

所述的RA的类似物是全反式维甲酸(ATRA)。

4.按权利要求2所述的视黄酸和紫杉醇共递药的胶束给药系统，其特征在于，两亲性材料为下述两个化合物，

(1)式A中，PEG聚合度为5000，R为ATRA；

(2)式A中，PEG聚合度为10000，R为ATRA。

5.按权利要求2所述的视黄酸和紫杉醇共递药的胶束给药系统，其特征在于，所述的两亲性材料按下述的方法制备，采用PEG-OH作为起始原料，亚苄基-2,2-双(氧基甲基)丙酸酐作为酯化活性原料，经过酯化催化加氢3个循环，得到PEG-OH₈。

6.按权利要求5所述的视黄酸和紫杉醇共递药的胶束给药系统，其特征在于，两亲性材料制备方法中，通过下述方法制备催化剂DPTS：对甲苯磺酸（TsOH.H₂O）溶于甲苯中，加热回流除去结晶水，加入二甲氨基吡啶（DMAP），100℃反应1h，过滤得到白色固体。

7.制备权利要求1所述的胶束给药系统的方法，其特征在于，

将两亲性材料溶解于有机溶剂：甲醇，乙醇，二氯甲烷，氯仿或乙腈中，制得材料溶液；将疏水性药物溶解于有机溶剂：甲醇，乙醇，二氯甲烷，氯仿或乙腈中，制得药物溶液；制得的材料与药物溶液按质量比混合，旋转蒸干，形成材料和药物混合物膜，加入生理盐水或葡萄糖溶液，超声分散，形成胶束递药系统。

8.按权利要求7所述的方法，其特征在于，

步骤1）所述的材料溶液浓度为0.3-30mg/ml，优选为1-10mg/ml；药物溶液浓度为0.03-3mg/ml，优选为0.3-3mg/ml；步骤2）所述的材料与药物溶液质量比为30-1:1，优选为20-2:1；步骤2）所述的超声时间为1min-10h,优选为10min-1h。

9.按权利要求7所述的方法，其特征在于，

步骤1）所述的材料溶液浓度为1-10mg/ml；药物溶液浓度为0.3-3mg/ml；步骤2）所述的材料与药物溶液质量比为20-2:1；步骤2）所述的超声时间为10min-1h。

10.按权利要求1所述的视黄酸和紫杉醇共递药的胶束给药系统，其特征在于，所述的包载的疏水性化疗药物选自括紫杉醇、多柔比星或喜树碱。