CN107375246B - 一种具有靶向控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子制备方法 - Google Patents

一种具有靶向控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及制药领域，公开了具有靶向控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子制备方法。本发明先将氯化亚砜溶解于有机溶剂，再形成含有抗癌药物的水相，再制得W/O初乳，随后包埋于牛血清白蛋白和明胶的水相得到W/O/W复乳液体系，最后将通过1‑乙基‑3‑（3‑二甲基胺丙基）碳化二亚胺活化透明质酸结合于聚合物纳米粒子外层，得到具有主动靶向控释效果的聚合物纳米粒子。该方法制备的聚合物微粒将在后期有望实现延长药物释放，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

一种具有靶向控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子制 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控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子制备方法。
背景技术
聚合物纳米微粒，由于粒子尺寸小，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。随着聚合物纳米微粒，表现出负载药物的多样性，负载药物释放时间的延长、微粒的稳定性，生物相容性的大大提升，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。
在聚合物纳米微粒表现出负载药物多样性的同时，考虑如何使聚合物微粒既具有药物负载功能又具有主动靶向性能，成为研究的重要技术难点；与此同时，聚合物微粒负载药物释放时间的延长也成为关注的焦点，并且再延长药物释放时间的同时，又必须考虑如何提高聚合物微粒的稳定性；以及聚合物微粒对药物的包封率也成为重要的技术难题。所以解决聚合物纳米微粒具有较高包埋抗癌药物的同时并实现其控制药物的释放时间和主动靶向性在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控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子制备方法。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，随后包埋于牛血清白蛋白和明胶的水相得到W/O/W 复乳液体系，最后将通过 1-乙基-3-（3-二甲基胺丙基）碳化二亚胺活化透明质酸结合于聚合物纳米粒子外层，得到具有主动靶向控释效果的聚合物纳米粒子。该方法制备的聚合物微粒将在后期有望实现延长药物释放，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：一种具有靶向控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子制备方法，以g、mg和mL计，包括以下步骤：
1）将3-4g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 mL1-乙基-3-（3-二甲基胺丙基）碳化二亚胺、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，并用乙醇洗涤多次，除去未反应的1-乙基-3-（3-二甲基胺丙基）碳化二亚胺，最后将产物在真空烘干，得到活化的透明质酸。
2）将2.0-4.0 g抗癌药氯化亚硝脲溶解分散于20-30 mL二甲基亚砜溶液中，搅拌、超声处理后使药物分散均匀，得到浓度为9.0-12.0wt%有机相溶液。
3）将50-60 mL去离子水加入到步骤2）所得的有机相溶液中，得到浓度为2.8-4.3wt%氯化亚硝脲水相溶液，随后密封保存。
4）将聚甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯溶解在40-50 mL的二氯甲烷、N，N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中配成聚甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯油相溶液，使其浓度为5.0-5.6wt%，随后密封保存。
5）先将作为分散剂的牛血清白蛋白溶于水中，形成浓度为6-8wt%的水溶液，并在搅拌作用下，再加入2.0-4.0 g明胶，最后加入60-80 mg步骤1）所得活化的透明质酸，超声处理，得到牛血清白蛋白-明胶-透明质酸水溶液，密封保存。
6）将13-15 mL步骤3）所得的氯化亚硝脲水相溶液加入到28-30 mL步骤4）所得的聚甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯油相溶液中，超声乳化处理，得到W/O初乳。
7）将步骤6）所得初乳立即转移到40-45 mL步骤5）所得的牛血清白蛋白-明胶-透明质酸水溶液中，超声处理。
8）使步骤7）所得的溶液超声处理后将2-4 mL失水山梨醇油酸酯加入其中，随后再进行超声乳化处理，制得W/O/W复乳液。
9）将所述复乳液逐滴加入到60-80 mL水中，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，收集微粒。
10）用去离子水将步骤9）得到的微粒洗涤以除去残留的分散剂，冷冻干燥保存，最终制得具有靶向控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子。
作为优选，步骤2）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3）中，所述混合溶剂中二氯甲烷和N, N-二甲基甲酰胺的体积比为1：1。
作为优选，步骤5）中，超声时间为4-6min。
作为优选，将步骤3）至步骤5）配制的各溶液在使用前，置于1-5℃的环境中预冷。
作为优选，步骤6）中，采用超声乳化仪进行超声乳化处理，超声时间为1-2 min，振幅设为30。
作为优选，步骤7）中，超声时间为1-2min。
作为优选，步骤8）中，超声时间为1-2min，振幅设定为30。
作为优选，步骤9）中，陈化时间为30-60min，离心转速为在12000-16000 r/m，离心时间为5-10 min。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：
1、在步骤1）中，通过1-乙基-3-（3-二甲基胺丙基）碳化二亚胺活化透明质酸上的羧基，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、在步骤2）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。
3、在步骤3）中，通过二甲基亚砜能与水任意互溶的性能，将抗癌药物间接溶于水中，充分搅拌，使药物分散均匀，形成水相。
4、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、在步骤5）中，将明胶加入到牛血清白蛋白水溶液，充分增强合成聚合物微粒的生物相容性，并提高聚合物微粒的稳定性。
6、在步骤3）、4）、5）中，将制备的溶液都置于1-5℃的环境中预冷，避免了对后续实验的影响，提高了实验的成功率。
7、在步骤6）中，将含有抗癌药物氯化亚硝脲水相包埋于聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯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。
8、在步骤7）中，将形成的W/O 初乳包埋于具有较高生物相容性的牛血清白蛋白、明胶水溶液。从而形成复乳液。
9、在步骤8）中，通过加入失水山梨醇油酸酯乳化剂，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。
10、在发明中，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，并可在实现于主动靶向性，增加与受体的结合能力，从而大大提升对癌细胞的治疗效果。
11、在发明中，采用聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯油相包埋抗癌药物形成初乳，使其包封率大大提高，牛血清蛋白、明胶水溶液包埋初乳，不影响细胞实验的准确性，从而减轻或避免毒副反应。
12、提高药物的稳定性，便于贮存；可以建立一些新的给药途径。
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4g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 1-乙基-3-（3-二甲基胺丙基）碳化二亚胺、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1-乙基-3-（3-二甲基胺丙基）碳化二亚胺，最后产物在真空烘箱中过夜烘干。
2）将2.0 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，得到浓度为9.0 %有机相。
3）将50 mL去离子水加入2）所得有机相溶液，得到浓度为2.8 %氯化亚硝脲水相，随后密封保存。
4）将聚甲基丙烯酸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，使其浓度约为5.0 %，随后密封保存。
5）先将作为分散剂的牛血清白蛋白溶于水中，形成浓度为6 %的水溶液。并在磁力搅拌作用下，再加入2.0 g明胶，最后加入60 mg 1）所得活化的透明质酸，超声5 min，并密封保存。
上述 3）、4）、5）配制的溶液在使用前，置于4℃的冰箱中预冷。以减少在乳化过程中温度升高对制备过程的影响。
6）将预冷后的13 mL的含有抗癌药物氯化亚硝脲水相3）溶液加入到 28 mL 的聚甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯溶液中，使用超声乳化仪超声1 min，振幅设为30，得到W/O初乳。
7）将6）所得初乳立即转移到40 mL牛血清白蛋白-明胶-透明质酸水溶液中，超声1min。
8）使7）所得溶液超声1 min后将2 mL失水山梨醇油酸酯加入其中，随后再使用超声乳化仪超声1 min，振幅设为30，制得W/O/W 复乳液。。
9）将所述复乳液逐滴加入到 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次以除去残留的分散剂，冷冻干燥保存。最终获得具有靶向控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子。
实施例2：
1）将3.5g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 1-乙基-3-（3-二甲基胺丙基）碳化二亚胺、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1-乙基-3-（3-二甲基胺丙基）碳化二亚胺，最后产物在真空烘箱中过夜烘干。
2）将3.0 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，得到浓度为10 %有机相。
3）将55 mL去离子水加入2）所得有机相溶液，得到浓度为3.5 %氯化亚硝脲水相，随后密封保存。
4）将聚甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯溶解在45 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，使其浓度约为5.3 %，随后密封保存。
5）先将作为分散剂的牛血清白蛋白溶于水中，形成浓度为7 %的水溶液。并在磁力搅拌作用下，再加入3.0 g明胶，最后加入70 mg 1）所得活化的透明质酸，超声5 min，并密封保存。
将上述 3）、4）、5）配制的溶液在使用前，置于4℃的冰箱中预冷。以减少在乳化过程中温度升高对制备过程的影响。
6）将预冷后的14 mL的含有抗癌药物氯化亚硝脲水相3）溶液加入到 29 mL 的聚甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯溶液中，使用超声乳化仪超声1-2 min，振幅设为30，得到W/O初乳。
7）将6）所得初乳立即转移到42 mL牛血清白蛋白-明胶-透明质酸水溶液中，超声1min。
8）使7）所得溶液超声1 min后将3 mL失水山梨醇油酸酯加入其中，随后再使用超声乳化仪超声1 min，振幅设为30，制得W/O/W 复乳液。
9）将所述复乳液逐滴加入到 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3次以除去残留的分散剂，冷冻干燥保存。最终获得具有靶向控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子。
实施例3：
1）将4g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 1-乙基-3-（3-二甲基胺丙基）碳化二亚胺、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1-乙基-3-（3-二甲基胺丙基）碳化二亚胺，最后产物在真空烘箱中过夜烘干。
2）将4.0 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，得到浓度为12.0 %有机相。
3）将60 mL去离子水加入2）所得有机相溶液，得到浓度为4.3 %氯化亚硝脲水相，随后密封保存。
4）将聚甲基丙烯酸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，使其浓度约为5.6 %，随后密封保存。
5）先将作为分散剂的牛血清白蛋白溶于水中，形成浓度为8 %的水溶液。并在磁力搅拌作用下，再加入4.0 g明胶，最后加入80 mg 1）所得活化的透明质酸，超声5 min，并密封保存。
将上述 3）、4）、5）配制的溶液在使用前，置于4℃的冰箱中预冷。以减少在乳化过程中温度升高对制备过程的影响。
6）将预冷后的15 mL的含有抗癌药物氯化亚硝脲水相3）溶液加入到 30 mL 的聚甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯溶液中，使用超声乳化仪超声2 min，振幅设为30，得到W/O初乳。
7）将6）所得初乳立即转移到45 mL牛血清白蛋白-明胶-透明质酸水溶液中，超声2min。
8）使7）所得溶液超声2 min后将4 mL失水山梨醇油酸酯加入其中，随后再使用超声乳化仪超声2 min，振幅设为30，制得W/O/W 复乳液。
9）将所述复乳液逐滴加入到 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2-3次以除去残留的分散剂，冷冻干燥保存。最终获得具有靶向控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子。
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)

1.一种具有靶向控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子制备方法，其特征在于，以g、mg和mL计，包括以下步骤：
1)将3-4g透明质酸溶解于100-120mL去离子水中，冰水浴搅拌，随后加入1-3mL 1-乙基-3-(3-二甲基胺丙基)碳化二亚胺、1-3mL二甲基亚砜，反应20-28h后，将混合物在无水乙醇中沉淀、过滤，并用乙醇洗涤多次，除去未反应的1-乙基-3-(3-二甲基胺丙基)碳化二亚胺，最后将产物在真空烘干，得到活化的透明质酸；
2)将2.0-4.0g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，得到浓度为9.0-12.0wt％有机相溶液；
3)将50-60mL去离子水加入到步骤2)所得的有机相溶液中，得到浓度为2.8-4.3wt％氯化亚硝脲水相溶液，随后密封保存；
4)将聚甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯溶解在40-50mL的二氯甲烷、N，N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中配成聚甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯油相溶液，使其浓度为5.0-5.6wt％，随后密封保存；所述混合溶剂中二氯甲烷和N，N-二甲基甲酰胺的体积比为1∶1；
5)先将作为分散剂的牛血清白蛋白溶于水中，形成浓度为6-8wt％的水溶液，并在搅拌作用下，再加入2.0-4.0g明胶，最后加入60-80mg步骤1)所得活化的透明质酸，超声处理，得到牛血清白蛋白-明胶-透明质酸水溶液，密封保存；
6)将13-15mL步骤3)所得的氯化亚硝脲水相溶液加入到28-30mL步骤4)所得的聚甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯油相溶液中，超声乳化处理，得到W/O初乳；
7)将步骤6)所得初乳立即转移到40-45mL步骤5)所得的牛血清白蛋白-明胶-透明质酸水溶液中，超声处理；
8)使步骤7)所得的溶液超声处理后将2-4mL失水山梨醇油酸酯加入其中，随后再进行超声乳化处理，制得W/O/W复乳液；
9)将所述复乳液逐滴加入到60-80mL水中，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，收集微粒；
10)用去离子水将步骤9)得到的微粒洗涤以除去残留的分散剂，冷冻干燥保存，最终制得具有靶向控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子。
2.如权利要求1所述的一种具有靶向控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子制备方法，其特征在于，步骤2)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控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子制备方法，其特征在于，步骤5)中，超声时间为4-6min。
4.如权利要求1或3所述的一种具有靶向控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子制备方法，其特征在于，将步骤3)至步骤5)配制的各溶液在使用前，置于1-5℃的环境中预冷。
5.如权利要求1所述的一种具有靶向控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子制备方法，其特征在于，步骤6)中，采用超声乳化仪进行超声乳化处理，超声时间为1-2min，振幅设为30。
6.如权利要求1所述的一种具有靶向控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子制备方法，其特征在于，步骤7)中，超声时间为1-2min。
7.如权利要求1所述的一种具有靶向控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子制备方法，其特征在于，步骤8)中，超声时间为1-2min，振幅设定为30。
8.如权利要求1所述的一种具有靶向控释功能的负载抗癌药物的聚合物纳米粒子制备方法，其特征在于，步骤9)中，陈化时间为30-60min，离心转速为在12000-16000r/m，离心时间为5-10min。
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