CN107010616B - 一种具有靶向传递功能的纳米药物载体的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制药领域，公开了一种具有靶向传递功能的纳米药物载体的制备方法，包括：1）取石墨粉与浓硫酸溶液混合，反应后加入硝酸钠、高锰酸钾；2）将产物升温，搅拌，加入去离子水，继续升温，搅拌后加入双氧水和去离子水；抽滤，清洗，离心，干燥后得氧化石墨烯；3）将氧化石墨烯溶解于水中超声处理；4）取转铁蛋白溶解于磷酸缓冲溶液中，然后加入EDC和NHS，避光，加入聚乙酰亚胺，避光搅拌，透析，冷冻干燥后得到转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺；5）将氧化石墨烯溶液与转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺溶液混合，搅拌，干燥得到纳米药物载体。本发明制备得的纳米药物载体尺寸小于300nm，具有良好的生物相容性以及优异的靶向传递能力。

Description

一种具有靶向传递功能的纳米药物载体的制备方法
技术领域
本发明涉及制药领域，尤其涉及一种具有靶向传递功能的纳米药物载体的制备方法。
背景技术
当今社会，医疗科技的飞速发展，极大地提高了人们疾病的治愈率，但仍然存在着诸多疾病无法根治，主要是因为针对这些病症的有效药物还存在一些缺点：分子量小、半衰期短、系统分布广以及肾脏清除率高等，这些缺点会导致人体产生抗药性和其他毒副作用。针对此类现象，有研究者根据自然界中的现象得到灵感，提出了药物载体的概念。经过一些研究者的不懈努力后发现，药物载体可以靶向运输药物而后触发药物的释放，达到真正意义上的“对症下药”。
石墨烯的存在自从被发现以来，一直受到了科学家们极大的关注。石墨烯是目前人们发现的最薄、最坚韧的材料，同时具有超乎寻常的导电、导热性能。由于石墨烯优异的性能，使其在电化学、生物医学等多个领域发挥巨大的作用。氧化石墨烯作为石墨烯的衍生物，同样具有优异的物理与化学性能，氧化石墨烯是氧化的石墨，其表面具有大量的含氧官能团，比如羟基、羧基等，所以氧化石墨烯的表面更容易与聚合物产生作用，使其具有更好的稳定性以及功能化。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种具有靶向传递功能的纳米药物载体的制备方法。该方法首先通过对石墨与氧化剂的作用制备得到氧化石墨烯，然后继续对获得的氧化石墨烯进行进一步的超声处理制备得到纳米氧化石墨烯片。然后通过在纳米氧化石墨烯片层上负载修饰有转铁蛋白的聚乙酰亚胺，改善纳米氧化石墨烯片层在生理溶液中的稳定性以及使其具有靶向输送的能力，可用于治疗癌症等疾病。该方法操作简单，绿色环保，制备得到的纳米药物载体具有良好的生物相容性以及优异的靶向传递能力。
本发明的具体技术方案为：一种具有靶向传递功能的纳米药物载体的制备方法，包括以下步骤：
1）取石墨粉于三颈烧瓶中，在冰水浴的条件下与浓硫酸溶液混合，反应1~2小时后，加入硝酸钠，搅拌2~4小时，然后缓慢加入高锰酸钾粉末，继续搅拌1~2小时；
2）将步骤1）的产物转入油浴中，升温至35~40℃，搅拌0.5~2小时，逐滴加入去离子水，然后继续升温至90~100℃，继续搅拌0.5~2小时后加入体积比为1:6-8的30wt%双氧水和去离子水的混合溶液；抽滤，分别用稀盐酸和去离子水清洗，离心，干燥后得氧化石墨烯；
3）将所述氧化石墨烯溶解于水中，在500-800W功率下用超声波细胞粉碎机超声处理2~5小时，得到纳米尺寸的氧化石墨烯，备用；
4）取转铁蛋白溶解于pH=7.4的磷酸缓冲溶液中，然后加入EDC和NHS，于9-11℃条件下避光搅拌1~2小时，然后往溶液中加入聚乙酰亚胺，在氮气保护、9-11℃条件下避光搅拌12~18小时，最后在水中透析20-28小时，冷冻干燥后得到转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺；
5）将步骤3）制得的氧化石墨烯配制成浓度为0.5~1mg/mL的氧化石墨烯溶液；将转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺配置成浓度为1~2mg/mL的转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺溶液；取体积比为1:2-2:1的氧化石墨烯溶液与转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺溶液混合，搅拌12~15小时，然后冷冻干燥即得到纳米药物载体。
本发明人通过研究发现纳米尺寸的氧化石墨烯具有比石墨烯更小的细胞毒性，因而其在药物传递领域具有更好的发展前景。氧化石墨烯是氧化的石墨，其表面具有大量的含氧官能团，比如羟基、羧基等，所以氧化石墨烯的表面更容易与靶向因子或者聚合物产生作用，使其具有更好的稳定性以及功能化。
本发明方法首先通过对石墨与氧化剂的作用制备得到氧化石墨烯，然后继续对获得的氧化石墨烯进行进一步的超声处理制备得到纳米氧化石墨烯片。然后通过在纳米氧化石墨烯片层上负载修饰有转铁蛋白的聚乙酰亚胺，改善纳米氧化石墨烯片层在生理溶液中的稳定性以及使其具有靶向输送的能力，可用于治疗癌症等疾病。
作为优选，步骤1）中，以g和mL计，所述石墨粉为1~2g，浓硫酸为20~30mL，硝酸钠为0.5~1g，高锰酸钾粉末为3~6g。
作为优选，步骤2）中，以mg和mL计，所述逐滴加入的去离子水为50~80mL，双氧水3~6mL。
作为优选，步骤3）中，以mg和mL计，所述转铁蛋白5~20mg，EDC 10~30mg，NHS 5~15mg，聚乙酰亚胺20~50mg。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：
本发明方法首先通过对石墨与氧化剂的作用制备得到氧化石墨烯，然后继续对获得的氧化石墨烯进行进一步的超声处理制备得到纳米氧化石墨烯片。然后通过在纳米氧化石墨烯片层上负载修饰有转铁蛋白的聚乙酰亚胺，改善纳米氧化石墨烯片层在生理溶液中的稳定性以及使其具有靶向输送的能力，可用于治疗癌症等疾病。该方法操作简单，绿色环保，制备得到的纳米药物载体尺寸小于300nm，具有良好的生物相容性以及优异的靶向传递能力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
一种具有靶向传递功能的纳米药物载体的制备方法，包括以下步骤：
1）取2g石墨粉于三颈烧瓶中，在冰水浴的条件下与30mL浓硫酸溶液混合，反应2小时后，加入1g硝酸钠，搅拌2小时，然后缓慢加入6g高锰酸钾粉末，继续搅拌2小时；
2）将步骤1）的产物转入油浴中，升温至40℃，搅拌0.5小时，逐滴加入80mL去离子水，然后继续升温至100℃，继续搅拌0.5小时后加入6mL的30wt%双氧水和48mL去离子水的混合溶液；抽滤，分别用稀盐酸和去离子水清洗，离心，干燥后得氧化石墨烯；
3）将所述氧化石墨烯溶解于水中，在800W功率下用超声波细胞粉碎机超声处理2小时，得到纳米尺寸的氧化石墨烯，备用；
4）取20mg转铁蛋白溶解于pH=7.4的磷酸缓冲溶液中，然后加入30mg EDC和15mgNHS，于11℃条件下避光搅拌1小时，然后往溶液中加入50mg聚乙酰亚胺，在氮气保护、11℃条件下避光搅拌12小时，最后在水中透析28小时，冷冻干燥后得到转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺；
5）将步骤3）制得的氧化石墨烯配制成浓度为1mg/mL的氧化石墨烯溶液；将20mg转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺配置成浓度为2mg/mL的转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺溶液；取体积比为2:1的氧化石墨烯溶液与转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺溶液混合，搅拌15小时，然后冷冻干燥即得到纳米药物载体。
实施例2
一种具有靶向传递功能的纳米药物载体的制备方法，包括以下步骤：
1）取1.5g石墨粉于三颈烧瓶中，在冰水浴的条件下与25mL浓硫酸溶液混合，反应1.5小时后，加入0.75g硝酸钠，搅拌3小时，然后缓慢加入4.5g高锰酸钾粉末，继续搅拌1.5小时；
2）将步骤1）的产物转入油浴中，升温至47℃，搅拌1.5小时，逐滴加入65mL去离子水，然后继续升温至95℃，继续搅拌1.5小时后加入4.5mL的30wt%双氧水和30mL去离子水的混合溶液；抽滤，分别用稀盐酸和去离子水清洗，离心，干燥后得氧化石墨烯；
3）将所述氧化石墨烯溶解于水中，在650W功率下用超声波细胞粉碎机超声处理3.5小时，得到纳米尺寸的氧化石墨烯，备用；
4）取12.5mg转铁蛋白溶解于pH=7.4的磷酸缓冲溶液中，然后加入20mg EDC和10mgNHS，于10℃条件下避光搅拌1.5小时，然后往溶液中加入35mg聚乙酰亚胺，在氮气保护、10℃条件下避光搅拌16小时，最后在水中透析24小时，冷冻干燥后得到转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺；
5）将步骤3）制得的氧化石墨烯配制成浓度为0.75mg/mL的氧化石墨烯溶液；将12.5mg转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺配置成浓度为1.5mg/mL的转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺溶液；取体积比为1:1的氧化石墨烯溶液与转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺溶液混合，搅拌14小时，然后冷冻干燥即得到纳米药物载体。
实施例3
一种具有靶向传递功能的纳米药物载体的制备方法，包括以下步骤：
1）取1g石墨粉于三颈烧瓶中，在冰水浴的条件下与20mL浓硫酸溶液混合，反应1小时后，加入0.5g硝酸钠，搅拌2小时，然后缓慢加入3g高锰酸钾粉末，继续搅拌1小时；
2）将步骤1）的产物转入油浴中，升温至35℃，搅拌2小时，逐滴加入50mL去离子水，然后继续升温至90℃，继续搅拌2小时后加入3mL的30wt%双氧水和18mL去离子水的混合溶液；抽滤，分别用稀盐酸和去离子水清洗，离心，干燥后得氧化石墨烯；
3）将所述氧化石墨烯溶解于水中，在500W功率下用超声波细胞粉碎机超声处理5小时，得到纳米尺寸的氧化石墨烯，备用；
4）取5mg转铁蛋白溶解于pH=7.4的磷酸缓冲溶液中，然后加入10mg EDC和5mgNHS，于9℃条件下避光搅拌2小时，然后往溶液中加入20mg聚乙酰亚胺，在氮气保护、9℃条件下避光搅拌18小时，最后在水中透析20小时，冷冻干燥后得到转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺；
5）将步骤3）制得的氧化石墨烯配制成浓度为0.5mg/mL的氧化石墨烯溶液；将5mg转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺配置成浓度为1mg/mL的转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺溶液；取体积比为1:2的氧化石墨烯溶液与转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺溶液混合，搅拌12小时，然后冷冻干燥即得到纳米药物载体。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种具有靶向传递功能的纳米药物载体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)取石墨粉于三颈烧瓶中，在冰水浴的条件下与浓硫酸溶液混合，反应1～2小时后，加入硝酸钠，搅拌2～4小时，然后缓慢加入高锰酸钾粉末，继续搅拌1～2小时；
2)将步骤1)的产物转入油浴中，升温至35～40℃，搅拌0.5～2小时，逐滴加入去离子水，然后继续升温至90～100℃，继续搅拌0.5～2小时后加入体积比为1∶6-8的30wt％双氧水和去离子水的混合溶液；抽滤，分别用稀盐酸和去离子水清洗，离心，干燥后得氧化石墨烯；
3)将所述氧化石墨烯溶解于水中，在500-800W功率下用超声波细胞粉碎机超声处理2～5小时，得到纳米尺寸的氧化石墨烯，备用；
4)取转铁蛋白溶解于pH＝7.4的磷酸缓冲溶液中，然后加入EDC和NHS，于9-11℃条件下避光搅拌1～2小时，然后往溶液中加入聚乙酰亚胺，在氮气保护、9-11℃条件下避光搅拌12～18小时，最后在水中透析20-28小时，冷冻干燥后得到转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺；以mg和mL计，所述转铁蛋白5～20mg，EDC 10～30mg，NHS 5～15mg，聚乙酰亚胺20～50mg；
5)将步骤3)制得的氧化石墨烯配制成浓度为0.5～1mg/mL的氧化石墨烯溶液；将转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺配置成浓度为1～2mg/mL的转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺溶液；取体积比为1∶2-2∶1的氧化石墨烯溶液与转铁蛋白修饰的聚乙酰亚胺溶液混合，搅拌12～15小时，然后冷冻干燥即得到纳米药物载体。
2.如权利要求1所述的一种具有靶向传递功能的纳米药物载体的制备方法，其特征在于，步骤1)中，以g和mL计，所述石墨粉为1～2g，浓硫酸为20～30mL，硝酸钠为0.5～1g，高锰酸钾粉末为3～6g。
3.如权利要求2所述的一种具有靶向传递功能的纳米药物载体的制备方法，其特征在于，步骤2)中，以mg和mL计，所述逐滴加入的去离子水为50～80mL，双氧水3～6mL。
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