CN105879052B - 一种果胶-多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物的方法 - Google Patents

一种果胶-多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种果胶‑多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物的方法，它是由果胶(PET)羟基与载药的八臂聚乙二醇的羧基的酯化作用自组装形成的纳米粒子。八臂聚乙二醇负载药物，制备载药的纳米粒子，并在自组装过程中包裹抗癌药物10‑羟基喜树碱(HCPT)。本发明的果胶‑多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物的载药量可调，八臂聚乙二醇可负载多种水溶性的或疏水型药物，靶向性，稳定性好，生物降解性好，毒性低，具有缓释功能的纳米药物。本发明属于生物制药和纳米技术领域，制备技术工艺简单，周期短。

Description

一种果胶-多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物的方法
技术领域
本发明属于生物制药和纳米技术领域，涉及药物递送系统，具体涉及一种果胶-多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物的方法。
背景技术
果胶(Pectin)是存在于植物细胞壁中的多糖类大分子物质，它与聚乙二醇同为食品级高分子营养物质，疏水药物用高分子八臂聚乙二醇和果胶纳米载体共同包载，递送到靶细胞，可以达到缓慢释放药物的目的，自组装过程包裹另一种药物，达到互相促进的作用，可以实现两种药物的协同作用，从而增加疗效。
熊果酸(Ursolic acid，简称UA)又名乌索酸、乌苏酸，是一种五环三萜类化合物，广泛存在于熊果、女贞、白花蛇舌草等天然药用植物和果实中，具有抑制肿瘤细胞增殖、诱导细胞凋亡、抗突变、保肝、调节机体免疫等多种生物活性，然而UA难溶于水，口服给药体内吸收差，体外释放度小，难于透皮吸收，生物利用度较差，这些都限制了UA在药学领域的广泛应用，因此，解决其水溶性的问题、增加药物稳定性、提高对癌细胞的缓释杀伤能力是UA临床应用的关键。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种果胶-多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物的方法，果胶与载药多臂聚乙二醇在水介质中可自组装形成纳米粒子，解决UA的水溶相差，生物利用度低等问题，使用果胶和八臂聚乙二醇为药物载体，靶向性好，载药量高，避免药物的不完全释放和突释情况对患者带来的毒副作用。
一种果胶-多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物的方法的技术方案如下：
所述一种果胶-多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物的方法，载有熊果酸(UA)的八臂聚乙二醇与果胶通过酯键相连，所述的自组装果胶-多臂聚乙二醇纳米药物具有如式Ⅰ所示的结构：
式中，所述果胶酯化度50～75％，八臂聚乙二醇分子量20000。
所述的一种果胶-多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物的方法，其纳米粒子中UA的载药量为1％-40％，纳米粒子半径10-200nm。
本发明所述的一种果胶-多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物的方法，包括以下步骤：
(1)用10ml四氢呋喃溶解0.5g的八臂聚乙二醇，加入0.5g激活剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，0.06g催化剂4-二甲氨基吡啶(DMAP)，搅拌，再加入0.1～10mol熊果酸反应36～48h，反应物混合物旋蒸，透析过夜，透析液冷冻干燥，得到粉末A；
(2)取0.2g步骤(1)中的粉末A溶于DMSO，加入0.2g EDC和0.02g DMAP，反应30min，然后加入一定量的果胶，反应30～50h，得到反应混合液；
(3)将步骤(2)中得到的反应混合液加入乙醚，得到絮状沉淀，离心洗涤多次，真空干燥，得到果胶-载药八臂聚乙二醇粉末B；
(4)取20mg步骤(3)中粉末B和5mg 10-羟基喜树碱溶于5ml二甲基亚砜，溶解5min，然后逐滴滴入去离子水中，所得溶液透析过夜，冷冻干燥，得到所述果胶-多臂聚乙二醇纳米粒子。
优选地，步骤(1)步骤(2)所述的八臂聚乙二醇与熊果酸的摩尔比为1:0.5～1:10；
优选地，步骤(2)所述的果胶与载药八臂聚乙二醇的摩尔比为0.1:0.01～0.1:1；
优选地，步骤(2)所述的果胶-多臂聚乙二醇自组装纳米粒子粒径10-200nm；
优选地，步骤(2)所述的果胶-多臂聚乙二醇自组装纳米粒子的质量百分比0.01％-90％；
优选地，(1)-(4)所述的一种果胶-多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物的方法，具有缓释功能、癌靶向性及稳定的粒径大小。
本发明以果胶与八臂聚乙二醇为药物载体，UA与亲水线性聚合物八臂聚乙二醇键接，所得的果胶-载药八臂聚乙二醇的聚合物自组装制备纳米粒子，结构比较稳定，制作工艺简单，实现药物的水溶性和缓释功能，以及对癌细胞的靶向性，并具有较高载药量，纳米药物的粒径为10-200nm。
相对现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明的一种果胶-多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物具有癌靶向性，生物相容性好，毒副作用低，具有缓释功能，果胶-载药八臂聚乙二醇的聚合物在自组装的同时还包裹HCPT，增大了载药量，联合UA和HCPT靶向作用于肿瘤部位，以达到诱导肿瘤凋亡的目的。本发明的药物合成及自组装成纳米药物过程操作简单，只需在水介质中形成纳米粒子，纳米粒子稳定。
附图说明
图1为合成高分子化合物PET-8ARM-PEG-UA的核磁图
图2为纳米粒子的透射电镜形貌图
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1、一种果胶-多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物的方法：
(1)PET的乙酰化
取一定量的PET(酯化度50％～75％)，缓慢加入冰醋酸、乙酸酐和硫酸，冰浴下反应一段时间，然后升温至50℃，搅拌至溶液澄清，混合物旋蒸，乙醇洗至中性，冷冻干燥，得到乙酰化果胶粉末A。
(2)8ARM-PEG-UA的合成
用10ml四氢呋喃溶解0.5g的八臂聚乙二醇，加入0.5g激活剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，0.06g催化剂4-二甲氨基吡啶(DMAP)，搅拌，再加入1mol熊果酸反应36～48h，反应物混合物旋蒸，透析过夜，透析液冷冻干燥，得到粉末B；
(3)PET-8ARM-PEG-UA的合成
取0.2g步骤(2)中的粉末B溶于DMSO，加入0.2g EDC和0.02g DMAP，反应30min，然后加入0.1g果胶，反应30～50h，得到反应混合液；
(4)PET-8ARM-PEG-UA的纯化
将步骤(3)中得到的反应混合液加入乙醚，得到絮状沉淀，离心洗涤多次，真空干燥，得到果胶-载药八臂聚乙二醇粉末C；
(5)PET-8ARM-PEG-UA和HCPT的自组装
取30mg步骤(4)中粉末B和8mg 10-羟基喜树碱溶于5ml二甲基亚砜，搅拌溶解5min，然后逐滴滴入去离子水中，纳米粒子溶液在PBS溶液中透析12h，每3h换一次透析液，所得溶液透析过夜，冷冻干燥，得到所述果胶-八臂聚乙二醇纳米粒子，粒径大小为20～80nm。
实施例2、一种果胶-多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物的方法：
在本实例中，通过与实施例1相同的合成方法及步骤，八臂聚乙二醇与熊果酸的摩尔比为1:4，所述的果胶与载药八臂聚乙二醇的摩尔比为1:4测得粒径大小为20～100nm。

Claims (4)

1.一种果胶-多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物的方法，其特征在于，载有熊果酸(UA)的八臂聚乙二醇(8ARM-PEG-COOH)与果胶(PET)通过酯键相连，所述的自组装果胶-多臂聚乙二醇纳米药物具有如式Ⅰ所示的结构：
式中，所述果胶酯化度50～75％，八臂聚乙二醇分子量20000；所述的一种果胶-多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物的方法，其具体步骤如下：
(1)用四氢呋喃溶解一定量的八臂聚乙二醇，加入激活剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，催化剂4-二甲氨基吡啶(DMAP)，搅拌，再加入一定摩尔质量的熊果酸反应36～48h，反应物混合物旋蒸，透析过夜，透析液冷冻干燥，得到粉末A；
(2)取一定量的步骤(1)中的粉末A溶于DMSO，加入EDC和DMAP，反应30min，然后加入一定量的果胶，反应30～50h，得到反应混合液；
(3)将步骤(2)中得到的反应混合液乙醚沉淀，离心洗涤多次，真空干燥，得到粉末B；
(4)将步骤(3)中粉末B和10-羟基喜树碱溶于二甲基亚砜，并滴入去离子水中，所得溶液透析，每4h换一次透析液，冷冻干燥，得到所述果胶-多臂聚乙二醇纳米粒子。
2.如权利要求1所述的一种果胶-多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物的方法，其特征在于，所述的八臂聚乙二醇与熊果酸的摩尔比为1:0.5～1:10，果胶与载药八臂聚乙二醇的摩尔比为0.1:0.01～0.1:1。
3.如权利要求1所述的一种果胶-多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物的方法，其特征在于，其纳米粒子中UA的载药量为1％-40％，纳米粒子的粒径为10-200nm。
4.根据权利要求1所述的一种果胶-多臂聚乙二醇自组装制备纳米药物的方法所制备的纳米药物，具有癌靶向性及缓释功能。
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