CN105902518B - 一种水溶性纳米粒子的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型自组装果胶‑熊果酸纳米粒子的制备方法,具体涉及一种以天然果胶为载体,果胶的羧基与熊果酸的羟基以酯健相连,形成果胶‑熊果酸前药,前药与另一种抗癌药物10‑羟基喜树碱自组装形成果胶‑熊果酸/10‑羟基喜树碱纳米粒子。本发明的一种新型自组装果胶‑熊果酸纳米粒子的制备方法载药量高、生物相容性好、可生物降解,大大延长药物在体内的循环时间,弱酸环境下果胶与熊果酸之间的酯键缓慢水解,实现了药物的缓慢释放。利用果胶对结肠癌和肝癌的靶向作用,果胶‑熊果酸/10‑羟基喜树碱纳米药物可以靶向肿瘤病灶,协同杀死肿瘤细胞。
Description
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,具体涉及一种新型水溶性纳米粒子的制备方法。
背景技术
熊果酸(Ursolic acid,简称UA)、双氢青蒿素(Dihydroartemisinin,简称DHA)难溶于水,直接口服对身体有一定程度的毒副作用,不能针对单一的癌症进行治疗,对癌细胞无识别能力,杀死癌细胞的同时也杀死正常细胞,而且生物利用度较差,这些都限制了UA和DHA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、提高对单一癌细胞缓释杀伤能力是DHA临床应用的关键。
果胶(Pectin)是存在于植物细胞壁中的多糖类大分子物质。广泛存在于苹果、柑橘等水果中,易于提取,与组织器官有很好的相容性,吸收好,无毒副作用,近年来,针对果胶的巨大医学潜力引起了国内外很多学者对果胶的广泛研究,大多是以辅料的形式携载药物到达病灶或通过改性的方法递送药物,其大分子的扩散性差、易聚集等因素限制果胶的生物医药利用。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足,提供一种新型水溶性纳米粒子的制备方法,PET-UA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,自组装过程同时包裹DHA或HCPT,形成PET-UA(DHA)·NPs和PET-UA(HCPT)·NPs,增大系统的载药量,包裹的药物有很宽的选择,大量的疏水性药物都以实现自组装的同时包裹药物,包裹的药物前后对纳米粒子的粒径影响不大,使用果胶为药物载体,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。
一种新型水溶性纳米粒子的制备方法的技术方案如下:
一种新型水溶性纳米粒子的制备方法,其特征在于,以果胶(PET)为载体,果胶的羧基与熊果酸(UA)的羟基酯化形成高分胶束,再自组装形成纳米粒子PET-UA·NPs,自组装过程中通过包裹双氢青蒿素疏水药物或10-羟基喜树碱,形成PET-UA(DHA)·NPs或PET-UA(HCPT)·NPs,形成具有核壳结构的纳米粒子。
所述果胶酯化度50~75%。
所述的一种新型水溶性纳米粒子的制备方法,其纳米粒子中UA的载药量为0.1%-12%,纳米粒子的质量百分比0.01%-90%,纳米粒子半径10-200nm。
本发明所述的一种新型水溶性纳米粒子的制备方法,包括以下步骤:
(1)取一定量的果胶,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)取一定量的步骤(1)中的粉末A溶于二甲基亚砜(DMSO),果胶与DMSO的固液比1:20~1:50(g/ml),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),按照一定比例加入双氢青蒿素,搅拌反应30~50h,得到反应混合液;
(3)对(2)中反应后的药物进行纯化,向反应后的混合液中加入3V的乙醚/乙醇(1:1,v/v)沉淀,4000rpm离心去上清液,乙醚/乙醇洗涤沉淀5次,离心除去上清液,45℃下真空干燥24h,收集粉末B;
(4)取30mg(3)中的粉末B溶于5ml二甲基亚砜,溶解30min,逐滴滴入高速搅拌的100ml去离子水中,搅拌5min,得到的纳米粒子溶液在PBS溶液中透析12h,每2h换一次透析液,透析膜中的透析液冷冻干燥,得到粉末C,包裹过程是取25mg(3)中冷干物,与5mgDHA或5mg HCPT混合,溶于搅拌的二甲基亚砜中,溶解30min,逐滴滴入高速搅拌的100ml去离子水中,搅拌5min,得到的纳米粒子溶液在PBS溶液中透析12h,每2h换一次透析液,透析膜中的透析液冷冻干燥,分别得到粉末D和E。
优选地,步骤(2)所述的UA与EDC、DMAP的摩尔比为1:0.8:0.2;
优选地,步骤(4)所述的高聚物PET-UA与DHA和HCPT的摩尔比为1:0.5~1:1和1:0.1~1:2;
优选地,步骤(4)所述的UA的载药量为0.1%-12%,纳米粒子的质量百分比0.01%-90%,纳米粒子半径10-200nm;
相对现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明的水溶性纳米粒子的载药量可调,靶向性强,较好的稳定性,生物相容性好,毒性低,具有缓释功能的纳米药物。
附图说明
图1为合成高分子化合物PET-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、一种新型水溶性纳米粒子的制备方法:
(1)PET的乙酰化
取1g的PET(酯化度50%~80%),缓慢加入25ml冰醋酸、15ml乙酸酐和0.6ml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)PET-UA的合成
取(1)中PET 0.1g,缓慢加入含4ml吡啶的25ml圆底烧瓶中,并超声10min,搅拌溶解20min,然后在溶液中加入0.1g激活剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、0.02g催化剂4-二甲氨基吡啶(DMAP),搅拌30min,加入0.1g的UA,水浴反应48h,得到PET-DHA聚合物混合液。
(3)PET-UA的纯化
对(2)中反应后药液进行纯化,向反应后的混合液中加入3V的乙醚/乙醇(1:1,v/v)沉淀,4000rpm离心去上清液,乙醚/乙醇洗涤沉淀5次,离心除去上清液,45℃下真空干燥24h,收集粉末B;
(4)PET-DHA和HCPT的自组装
取30mg(3)中的粉末B溶于5ml二甲基亚砜,溶解30min,逐滴滴入高速搅拌的100ml去离子水中,搅拌5min,得到的纳米粒子溶液在PBS溶液中透析12h,每2h换一次透析液,透析膜中的透析液冷冻干燥,得到粉末C,包裹过程是取25mg(3)中冷干物,与5mgDHA或5mgHCPT混合,溶于搅拌的二甲基亚砜中,溶解30min,逐滴滴入高速搅拌的100ml去离子水中,搅拌5min,得到的纳米粒子溶液在PBS溶液中透析12h,每2h换一次透析液,透析膜中的透析液冷冻干燥,分别得到粉末D和E粒径大小为20~100nm。
实施例2、一种新型水溶性纳米粒子的制备方法:
在本实例中,通过与实施例1相同的合成方法及步骤,PET 0.1g,UA 0.5g,测得粒径大小为20~80nm。
实施例3、一种新型水溶性纳米粒子的制备方法:
在本实例中,通过与实施例1相同的合成方法及步骤,PET 0.1g,UA 0.05g,测得粒径大小为30~130nm。
Claims (4)
1.一种纳米粒子的制备方法,其特征在于,以果胶(PET)为载体,果胶的羧基与熊果酸(UA)的羟基酯化形成果胶-熊果酸高分子,所述果胶酯化度50~75%,果胶-熊果酸高分子再自组装形成纳米粒子PET-UA·NPs,自组装过程中通过包裹双氢青蒿素疏水药物或10-羟基喜树碱,形成PET-UA(DHA)·NPs或PET-UA(HCPT)·NPs,形成具有核壳结构的纳米粒子,具体制备步骤如下:
(1)将一定量的果胶(PET)与冰醋酸、乙酸酐和硫酸在冰浴下反应,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)取一定量的步骤(1)中的果胶粉末A溶于二甲基亚砜DMSO,果胶粉末A与DMSO的固液比为1:20~1:50(g/ml),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),搅拌反应30~50h,得到反应混合液;
(3)向步骤(2)中得到的反应混合液中加入体积比为1:1乙醚/乙醇溶液沉淀,离心,多次洗涤,沉淀物透析,冷冻干燥,得到粉末B(PET-UA);
(4)将步骤(3)中粉末B和双氢青蒿素或10-羟基喜树碱分别溶于二甲基亚砜,并滴入去离子水中,所得纳米粒子溶液透析,透析过程每6h换一次PBS液,冷冻干燥,得到所述纳米粒子PET-UA(DHA)·NPs和PET-UA(HCPT)·NPs。
2.如权利要求1所述的一种纳米粒子的制备方法,其特征在于,所述的UA与EDC、DMAP的摩尔比为1:0.8:0.2,高分子PET-UA与DHA和HCPT的摩尔比分别为(1:0.5)~(1:1)和(1:0.1)~(1:2)。
3.如权利要求1所述的一种纳米粒子的制备方法,其特征在于,其纳米粒子中UA的载药量为0.1%-12%,纳米粒子半径10-200nm。
4.根据权利要求1所述的一种纳米粒子的制备方法所得到的纳米粒子,具有缓释功能、癌靶向性及稳定的粒径大小。
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Synthesis, characterization, and in vitro and in vivo evaluation of a novel pectin-adriamycin conjugate;Xiao-Hai Tang等;《Bioorganic & Medicinal Chemistry》;20100107;第18卷(第4期);摘要和示意图1,第2.1.2小节、第2.4小节,图4 |
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