CN107375240B - 一种具有靶向性双层协同控释供药的聚合物纳米微粒的制备方法 - 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性双层协同控释供药的聚合物纳米微粒的制备方法。本发明首先将抗癌药物氯化亚砜溶解于有机溶剂，形成含有抗癌药物的水相；将水相包埋于聚甲基丙烯酸N,N‑二甲氨基乙酯溶解在混合溶剂中形成初乳，随后包埋于聚(N‑异丙基丙烯酰胺)和明胶的水相得到复乳体系，最后将通过甲基丙烯酸酐酸化的透明质酸结合于聚合物纳米微粒外层，得到具有主动靶向控释效果的聚合物纳米微粒。该方法制备的聚合物微粒将在后期有望实现协同药物释放，增加聚合物微粒的稳定性，有望于癌细胞治疗；同时该方法不会在后期的实验过程中对细胞产生显著影响，不影响实验结果的科学性，实验操作过程简单、无毒、无害、绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及制药领域，尤其涉及一种具有靶向性双层协同控释供药的聚合物纳米微粒的制备方法。
背景技术
肿瘤特别是恶性肿瘤已经成为威胁人类健康的重要杀手，肿瘤的形成及治疗，己经成为当今科学家特别是生物、医学、化学家的研究重点。而聚合物纳米微粒，由于微粒尺寸小，能穿过组织间隙并被细胞吸收，可通过人体最小的毛细血管和血脑屏障，因此在药物输送方面具有其它体系无可比拟的优越性，引起了研究者的浓厚兴趣。聚合物药物载体技术成为药物控制释放的重要发展方向之一，将给恶性肿瘤等许多疾病的治疗带来变革。
随着聚合物纳米微粒，表现出负载药物的多样性，生物相容性的大大提升等诸多优点时，考虑如何将负载药物释放时间的延长、微粒的稳定性也成为关注的焦点；而将两种不同的抗癌药物包埋于聚合物微粒，并实现药物协同供给将是研究的重要技术难点；与此同时，聚合物微粒满足负载药物释放时间延长、稳定性、协同药物供给的同时，考虑如何提高双层药物的包封率以及使聚合物微粒具备主动靶向性，大量富集在受体表面也成为重要的技术难题。所以解决聚合物纳米微粒包埋两种抗癌药物并实现其协同供药和主动靶向性等研究中是十分关键的问题。
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性双层协同控释供药的聚合物纳米微粒的制备方法。本发明首先将抗癌药物氯化亚砜溶解于有机溶剂，再充分搅拌使其溶解于水中，形成含有抗癌药物的水相；将上述水相包埋于聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯溶解在二氯甲烷、N, N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中形成W/O 初乳，随后包埋于聚(N-异丙基丙烯酰胺)和明胶的水相得到W/O/W 复乳液体系，最后将通过甲基丙烯酸酐酸化的透明质酸结合于聚合物纳米微粒外层，得到具有主动靶向控释效果的聚合物纳米微粒。该方法制备的聚合物微粒将在后期有望实现协同药物释放，增加聚合物微粒的稳定性，有望于癌细胞治疗；同时该方法不会在后期的实验过程中对细胞产生显著影响，不影响实验结果的科学性，实验操作过程简单、无毒、无害、绿色环保。
本发明的具体技术方案为：一种具有靶向性双层协同控释供药的聚合物纳米微粒的制备方法，以g、mg和mL计，包括以下步骤：
1）将1-3g透明质酸溶解于100-120 mL去离子水中，冰水浴搅拌，随后加入1-3 mL甲基丙烯酸酐、1-3 mL二甲基亚砜，反应20-28h后，将混合物在无水乙醇中沉淀、过滤，并用乙醇洗涤，除去未反应的甲基丙烯酸酐，最后将产物在真空烘干，得到酸化的透明质酸。
在步骤1）中，通过甲基丙烯酸酐在二甲基亚砜溶液中酸化透明质酸上，增强其主动靶向性，从大大增强在后期与特定受体结合的可能性。
2）将1.0-3.0 g抗癌药盐酸阿霉素溶解于20-30 mL去离子水中，充分搅拌，使药物分散均匀，得到含抗癌药物盐酸阿霉素溶液。
在步骤2）中，将亲水性抗癌药盐酸阿霉素溶解于去离子水，充分搅拌，使药物分散均匀，形成水相。
3）将1.0-3.0 g抗癌药氯化亚硝脲溶解分散于20-30mL二甲基亚砜溶液中，搅拌、超声处理后使药物分散均匀，得到含有抗癌药物氯化亚硝脲的有机相。
在步骤3）中，将抗癌药氯化亚硝脲溶解于二甲基亚砜，通过二甲基亚砜充分溶解氯化亚硝脲，形成有机相。
4）将4.0-6.0 g聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯溶解于40-50 mL的二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中配成混合油相。
在步骤4）中，将聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯溶解二氯甲烷和N, N-二甲基甲酰的混合溶剂中形成第一层控释系统，由于聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯是一种具有温度和pH敏感性的高分子，从而通过温度或者pH的变化来控制药物的释放。
5）将3.0-5.0 g聚(N-异丙基丙烯酰胺)溶解于40-50 mL去离子水中，并在搅拌作用下，再加入1.0-3.0g明胶，最后加入60-80 mg 步骤1）所得酸化的透明质酸，超声5 min，得到混合溶液。
在步骤5）中，将聚(N-异丙基丙烯酰胺)溶于水，形成第二层控释系统，基于聚(N-异丙基丙烯酰胺)的大分子链上同时具有亲水性的酰氨基和疏水性的异丙基，使得线型聚(N-异丙基丙烯酰胺)的水溶液以及交联后的聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶都呈现出温度敏感特性；从而通过温度的变化来控制药物的释放。
此外，将明胶加入到聚(N-异丙基丙烯酰胺)水溶液，从而提高聚合微粒的生物相容性，并提高聚合物微粒的稳定性。
6）将10-15 mL步骤2）所得的含抗癌药物盐酸阿霉素溶液加入到30-40 mL步骤4）所得的混合油相中，超声乳化后，制得初乳。
在步骤6）中，将盐酸阿霉素水溶液包埋于第一层药物控释体系中，得到尺寸相对较小的初乳，有利于后续所得聚合物微粒和细胞相互作用。
7）随后将10-15 mL步骤3）所得到的含有抗癌药物氯化亚硝脲的有机相加入步骤6）所得的初乳中，进行超声处理。
在步骤7）中，将药物氯化亚硝脲负载于聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯的外表面，从而实现双层协同药物供给体系。
8）将步骤7）所得乳液立即转移至30-35 mL步骤 5）所得的混合溶液，超声处理，随后加入2-4 mL十二烷基硫酸钠、2-4 mL油酸聚氧乙烯酯，超声处理，制得复乳液。
在步骤8）中，通过加入十二烷基硫酸钠、油酸聚氧乙烯酯，从而使得乳化过程缩短，提高聚合物微粒的结合度，实现高效的协同药物控释效果。
此外，将酸化的透明质酸连接于聚合物微粒外表面，增加其与受体的结合性，使负载药物的聚合物微粒大量聚集于对象细胞表面。
9）将所述复乳液逐滴加入到 60-80 mL水中，磁力搅拌，陈化处理，待有机溶剂挥发完全后，使用冷冻高速离心机离心处理后，收集微粒。
10）用去离子水将步骤9）得到的微粒洗涤2-3次以除去表面残留的试剂，冷冻干燥保存，制得具有主动靶向性的双层协同控释供药的聚合物纳米微粒。
作为优选，步骤3）中，搅拌时间为4-6min，超声处理时间为0.5-1.5min。
作为优选，步骤4）中，所述混合油相中二氯甲烷和N, N-二甲基甲酰胺的体积比为1：1。
作为优选，步骤2）至步骤5）中，各溶液制备好后，密封置于1-5℃的环境中预冷备用。
在步骤2）至5）中，将制备的溶液都置于温度较低的环境中预冷，能够避免对后续实验的影响，提高实验的成功率。
作为优选，步骤6）中，超声乳化时间为1-2 min，功率为500-600W。
作为优选，步骤7）中，超声时间为1-2 min。
作为优选，步骤8）中，超声时间为1-2 min。
作为优选，步骤9）中，陈化时间为30-60min，离心转速为12000-16000r/m，离心处理时间为5-10 min。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过制备的聚合物纳米微粒可有望实现高效的药物控释、缓释药物，延长药物作用时间，并可在实现于两种抗癌药物的包埋，大大提升对癌细胞的治疗效果。
2、聚合物微粒实现主动靶向性的同时，确保双层协同供药减少给药剂量，从而减轻或避免毒副反应。
3、提高药物的稳定性，便于贮存；可以建立一些新的给药途径。
4、双层携药可显著提高药物的包裹效率。由于所制备的聚合物纳米微粒包裹的活性药物只能随着载体材料的温敏条件而缓慢释放出来，这就避免了其他种类药物载体所面临的药物突释现象。
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：
1）将1g透明质酸溶解于100 mL去离子水中，冰水浴搅拌，随后加入1 mL 甲基丙烯酸酐、1 mL二甲基亚砜，反应24小时后，将混合物在无水乙醇中沉淀、过滤，并用乙醇洗涤3次，除去未反应的甲基丙烯酸酐，最后产物在真空烘箱中过夜烘干。
2）将1.0 g抗癌药盐酸阿霉素溶解于20 mL去离子水，充分搅拌，使药物分散均匀，随后密封置于4 ℃的冰箱中预冷。
3）将1.0 g抗癌药氯化亚硝脲溶解分散于20 mL二甲基亚砜溶液,均匀搅拌5min ,超声1 min使得药物分散均匀，得到含有抗癌药物的有机相，随后密封置于4℃的冰箱中预冷。
4）将4.0 g聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯溶解在40 mL 体积比为1：1的二氯甲烷、N, N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中配成油相，随后密封置于4℃的冰箱中预冷。
5）将3.0 g聚(N-异丙基丙烯酰胺)溶解于50 mL去离子水中，并在磁力搅拌作用下，再加入1.0 g明胶，最后加入60 mg 1）所得酸化的透明质酸，超声5 min，并密封保存，随后密封置于4℃的冰箱中预冷。
6）将10 mL 2）所得到含抗癌药物盐酸阿霉素溶液加入30 mL 4）所得到的混合油相中，使用超声乳化仪超声1 min，功率为540W。
7）随后将10 mL 3）所得到的含有抗癌药物氯化亚硝脲的有机相加入6）所得的初乳，超声1 min。
8）将7）所得初乳立即转移至30 mL 5）所得到的混合溶液，超声1min，随后加入2mL十二烷基硫酸钠、2 mL油酸聚氧乙烯酯，超声1min，制得复乳液。
9）将乳液逐滴加入到 60 mL 水中，磁力搅拌，陈化30 min，待有机溶剂挥发完全后，使用冷冻高速离心机，在 14000 r/m的转速下离心 5 min，收集微粒。
10）用去离子水将9）得到的微粒洗涤2次以除去表面残留的试剂，最后冷冻干燥保存。最终获得具有主动靶向性的双层协同控释供药的聚合物纳米微粒。
实施例2：
1）将2g透明质酸溶解于110 mL去离子水中，冰水浴搅拌，随后加入2 mL 甲基丙烯酸酐、2 mL二甲基亚砜，反应24小时后，将混合物在无水乙醇中沉淀、过滤，并用乙醇洗涤3次，除去未反应的甲基丙烯酸酐，最后产物在真空烘箱中过夜烘干。
2）将2.0 g抗癌药盐酸阿霉素溶解于25 mL去离子水，充分搅拌，使药物分散均匀，随后密封置于4℃的冰箱中预冷。
3）将2.0 g抗癌药氯化亚硝脲溶解分散于25 mL二甲基亚砜溶液,均匀搅拌5min ,超声1 min使得药物分散均匀，得到含有抗癌药物的有机相，随后密封置于4℃的冰箱中预冷。
4）将5.0 g聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯溶解在45mL 体积比为1：1的二氯甲烷、N, N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中配成油相，随后密封置于4℃的冰箱中预冷。
5）将4.0 g聚(N-异丙基丙烯酰胺)溶解于55 mL去离子水中，并在磁力搅拌作用下，再加入2.0 g明胶，最后加入70 mg 1）所得酸化的透明质酸，超声5 min，并密封保存，随后密封置于4℃的冰箱中预冷。
6）将12 mL 2）所得到含抗癌药物盐酸阿霉素溶液加入35 mL 4）所得到的混合油相中，使用超声乳化仪超声1 min，功率为540W。
7）随后将12 mL 3）所得到的含有抗癌药物氯化亚硝脲的有机相加入 6）所得的初乳，超声1min。
8）将7）所得初乳立即转移至32 mL 5）所得到的混合溶液，超声1min，随后加入3mL十二烷基硫酸钠、3 mL油酸聚氧乙烯酯，超声1min，制得复乳液，
9）将乳液逐滴加入到 70 mL 水中，磁力搅拌，陈化45 min，待有机溶剂挥发完全后，使用冷冻高速离心机，在 14000 r/m的转速下离心 8 min，收集微粒。
10）用去离子水将9）得到的微粒洗涤2-3次以除去表面残留的试剂，最后冷冻干燥保存。最终获得具有主动靶向性的双层协同控释供药的聚合物纳米微粒。
实施例3：
1）将3g透明质酸溶解于120 mL去离子水中，冰水浴搅拌，随后加入3 mL 甲基丙烯酸酐、3 mL二甲基亚砜，反应24小时后，将混合物在无水乙醇中沉淀、过滤，并用乙醇洗涤3次，除去未反应的甲基丙烯酸酐，最后产物在真空烘箱中过夜烘干。
2）将3.0 g抗癌药盐酸阿霉素溶解于30 mL去离子水，充分搅拌，使药物分散均匀，随后密封置于4℃的冰箱中预冷。
3）将3.0 g抗癌药氯化亚硝脲溶解分散于30 mL二甲基亚砜溶液,均匀搅拌5min ,超声1 min使得药物分散均匀，得到含有抗癌药物的有机相，随后密封置于4℃的冰箱中预冷。
4）将6.0 g聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯溶解在50 mL 体积比为1：1 的二氯甲烷、N, N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中配成油相，随后密封置于4℃的冰箱中预冷。
5）将5.0 g聚(N-异丙基丙烯酰胺)溶解于60 mL去离子水中，并在磁力搅拌作用下，再加入3.0 g明胶，最后加入80 mg 1）所得酸化的透明质酸，超声5 min，并密封保存，随后密封置于4℃的冰箱中预冷。
6）将15 mL 2）所得到含抗癌药物盐酸阿霉素溶液加入40 mL 4）所得到的混合油相中，使用超声乳化仪超声2 min，功率为540W。
7）随后将15 mL 3）所得到的含有抗癌药物氯化亚硝脲的有机相加入6）所得的初乳，超声2 min。
8）将7）所得初乳立即转移至35 mL 5）所得到的混合溶液，超声2min，随后加入4mL十二烷基硫酸钠、4 mL油酸聚氧乙烯酯，超声2min，制得复乳液，
9）将乳液逐滴加入80 mL 水中，磁力搅拌，陈化60min，待有机溶剂挥发完全后，使用冷冻高速离心机，在 14000 r/m的转速下离心10 min，收集微粒。
10）用去离子水将9）得到的微粒洗涤3次以除去表面残留的试剂，最后冷冻干燥保存。最终获得具有主动靶向性的双层协同控释供药的聚合物纳米微粒。
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 (8)
1.一种具有靶向性双层协同控释供药的聚合物纳米微粒的制备方法，其特征在于，以g、mg和mL计，包括以下步骤：
1）将1-3g透明质酸溶解于100-120 mL去离子水中，冰水浴搅拌，随后加入1-3 mL 甲基丙烯酸酐、1-3 mL二甲基亚砜，反应20-28h后，将混合物在无水乙醇中沉淀、过滤，并用乙醇洗涤，除去未反应的甲基丙烯酸酐，最后将产物在真空烘干，得到酸化的透明质酸；
2）将1.0-3.0 g抗癌药盐酸阿霉素溶解于20-30 mL去离子水中，充分搅拌，使药物分散均匀，得到含抗癌药物盐酸阿霉素溶液；
3）将1.0-3.0 g抗癌药氯化亚硝脲溶解分散于20-30mL二甲基亚砜溶液中，搅拌、超声处理后使药物分散均匀，得到含有抗癌药物氯化亚硝脲的有机相；
4）将4.0-6.0 g聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯溶解于40-50 mL的二氯甲烷和N, N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中配成混合油相；
5）将3.0-5.0 g聚(N-异丙基丙烯酰胺)溶解于40-50 mL去离子水中，并在搅拌作用下，再加入1.0-3.0g明胶，最后加入60-80 mg 步骤1）所得酸化的透明质酸，超声5 min，得到混合溶液；
6）将10-15 mL步骤2）所得的含抗癌药物盐酸阿霉素溶液加入到30-40 mL步骤4）所得的混合油相中，超声乳化后，制得初乳；
7）随后将10-15 mL步骤3）所得到的含有抗癌药物氯化亚硝脲的有机相加入步骤6）所得的初乳中，进行超声处理；
8）将步骤7）所得乳液立即转移至30-35 mL步骤 5）所得的混合溶液，超声处理，随后加入2-4 mL十二烷基硫酸钠、2-4 mL油酸聚氧乙烯酯，超声处理，制得复乳液；
9）将所述复乳液逐滴加入到 60-80 mL水中，磁力搅拌，陈化处理，待有机溶剂挥发完全后，使用冷冻高速离心机离心处理后，收集微粒；
10）用去离子水将步骤9）得到的微粒洗涤2-3次以除去表面残留的试剂，冷冻干燥保存，制得具有主动靶向性的双层协同控释供药的聚合物纳米微粒。
2.如权利要求1所述的一种具有靶向性双层协同控释供药的聚合物纳米微粒的制备方法，其特征在于，步骤3）中，搅拌时间为4-6min，超声处理时间为0.5-1.5min。
3.如权利要求1所述的一种具有靶向性双层协同控释供药的聚合物纳米微粒的制备方法，其特征在于，步骤4）中，所述混合油相中二氯甲烷和N, N-二甲基甲酰胺的体积比为1：1。
4.如权利要求1所述的一种具有靶向性双层协同控释供药的聚合物纳米微粒的制备方法，其特征在于，步骤2）至步骤5）中，各溶液制备好后，密封置于1-5℃的环境中预冷备用。
5.如权利要求1所述的一种具有靶向性双层协同控释供药的聚合物纳米微粒的制备方法，其特征在于，步骤6）中，超声乳化时间为1-2 min，功率为500-600W。
6.如权利要求1所述的一种具有靶向性双层协同控释供药的聚合物纳米微粒的制备方法，其特征在于，步骤7）中，超声时间为1-2 min。
7.如权利要求1所述的一种具有靶向性双层协同控释供药的聚合物纳米微粒的制备方法，其特征在于，步骤8）中，超声时间为1-2 min。
8.如权利要求1所述的一种具有靶向性双层协同控释供药的聚合物纳米微粒的制备方法，其特征在于，步骤9）中，陈化时间为30-60min，离心转速为12000-16000r/m，离心处理时间为5-10 min。
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