CN107890465A - 一种包裹5‑氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的制备方法 - Google Patents

一种包裹5‑氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种包裹5‑氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的制备方法，具体步骤为：1)将磁性纳米粒子四氧化三铁和5‑氟尿嘧啶的混合物加入到碱性溶液中，进行超声和搅拌，冻干，获得黑色冻干粉；2)将壳聚糖溶于含聚乳酸的有机溶剂中，获得有机混合溶液；3)将上述黑色冻干粉加入到上述有机混合溶液中，搅拌超声，获得第一混合乳液；4)将上述第一混合乳液加入含甲基纤维素的去离子水溶液中，得到第二混合乳液；5)对上述第二混合乳液搅拌后，离心、洗涤，获得目标物。本发明利用磁性纳米粒子四氧化三铁对5‑氟尿嘧啶的磁性高吸附性能和化学键作用，克服了5‑氟尿嘧啶制剂缓释时间短的缺陷，可有效的治疗骨肿瘤导致的大面积骨缺损疾病。

Description

一种包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的制备方法
技术领域
本发明属于制备药物缓释纳米微球技术领域，具体涉及一种包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的制备方法。
背景技术
5-氟尿嘧啶(5-Fu)能抑制胸腺嘧啶核苷酸合成酶，阻断脱氧嘧啶核苷酸转换成胸腺嘧啶核苷核，干扰DNA合成，起抗癌作用；而且又能以伪代谢物掺入RNA中从而抑制肿瘤细胞的增殖。它是近三十多年来临床最常用的抗癌药，对骨肿瘤、骨肉瘤、软骨肉瘤、脊柱肿瘤、直肠癌、胃癌、乳腺癌、绒毛膜上皮癌、恶性葡萄胎、头颈部鳞癌、肝癌、膀胱癌等均有较好的疗效，即使到目前为止，它仍然是一种不可替代的最有效抗肿瘤药物之一。一般以静脉注射或滴注给药，但对肿瘤细胞的选择性差、毒副作用大、代谢快、半衰期短，限制了使用剂量和周期。高分子载药微球是近年来发展起来的新剂型，可控释药物并延长药物的生物半衰期，减轻毒副作用，易于实现靶向或定位给药。国内外关于载5-Fu高分子微球报道很多，主要集中在壳聚糖、牛血清白蛋白、明胶、PLA、PLGA，但大部分都存在药物缓释时间短或包封率低等问题，如梁桂媛等采用乳化交联制备了5-Fu壳聚糖微球，粒度主要分布在3.5～6.5μm，药物大约半个小时完全释放(梁桂媛，方华丰，刘志伟，广东药学院学报，2000，16：7-10)；Zhu.L.Z等采用反乳液法制备了5-Fu的壳聚糖生物纳米粒子，药物只能持续释放60～80h(Zhu.L.Z，Ma.J.W，et al，Colloids and Surfaces B：Biointerfaces，2009，68：1-6)，因此需要继续研究更为理想的载体。
磁性纳米粒子四氧化三铁(Fe3O4)由于具有良好的生物相容性和生物活性而被广泛用作药物控释载体研究，然而这种载体只是通过磁性吸附或机械混合的方式载药，释放时总是在初始阶段造成大量的突释，随后的释放速度很慢甚至没有，不能满足长效局部给药的目的。而聚合物微球具有方便的控制药物释放的优势，另外还能在一定程度上增强无机材料的机械性能。因此，磁性纳米粒子材料/聚合物材料的复合微球能综合两种材料的长处，为长效控释给药提供的途径。聚乳酸(PLA)由于具有良好的生物相容性和生物降解性而被广泛用作药物载体，同时还可以提高整体生物缓释材料的生物活性，目前关于PLA和Fe3O4共同作为载体报道较少，而PLA/Fe3O4作为5-Fu载体并制成复合微球在国内外尚未见报道。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供包裹5-氟尿嘧啶的可生物降解性聚乳酸/磁性纳米粒子四氧化三铁复合微球制备方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的制备方法，该方法通过如下步骤实现：
步骤1，将磁性纳米粒子四氧化三铁和5-氟尿嘧啶的混合物加入到碱性溶液中，先超声混合，再磁力搅拌12～48h，冻干，获得黑色冻干粉；
步骤2，将壳聚糖溶于含1～20％g/mL聚乳酸的挥发性有机溶剂中，获得壳聚糖和聚乳酸的有机溶液；
步骤3，将所述步骤1获得到的黑色冻干粉加入到所述步骤2获得的壳聚糖和聚乳酸的有机溶液中，在1000～10000rpm高速下搅拌1～10min，超声混合分散后，获得第一混合乳液；
步骤4，将所述步骤3获得的第一混合乳液加入含0.1～4％g/ml甲基纤维素的去离子水溶液中，得到第二混合乳液；
步骤5，对所述步骤4获得的第二混合乳液磁力搅拌1～6h后，离心、洗涤、冻干，获得包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球。
优选地，所述步骤1中，所述碱性溶液为NaOH或KOH溶液，所述碱性溶液浓度为0.1～3mol/L。
优选地，所述步骤1中，所述超声的频率为40～100kHz。
优选地，所述步骤1中，所述磁性纳米粒子四氧化三铁和5-氟尿嘧啶质量比为1∶1～50∶1。
优选地，所述步骤1中，所述磁性纳米粒子四氧化三铁的粒径为20～50nm。
优选地，所述步骤2中，所述挥发性有机溶剂为二氯甲烷、丙酮、氯仿、乙酸乙酯中的一种或多种。
优选地，所述步骤2中，所述聚乳酸的分子量为1～10万。
优选地，所述步骤3中，所述超声的频率为40～100kHz。
优选地，所述步骤4中，所述第一混合乳液与甲基纤维素的去离子水溶液的体积比为1∶10～1000。
优选地，所述步骤5中，所述搅拌速度为200～1000rpm。
与现有技术相比，本发明提供一种载药量和包封率高的、并可长期缓释的包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的制备方法，利用磁性纳米粒子四氧化三铁对5-氟尿嘧啶的高吸附性能和氢键作用，克服了5-氟尿嘧啶制剂缓释时间短或包封率低的缺陷，通过向聚乳酸中加入壳聚糖，有效的增加了磁性纳米粒子四氧化三铁和5-氟尿嘧啶在混合溶液中的稳定性，同时壳聚糖具有促进骨与软骨基质生长代谢的作用，同其他组分配合起来，可更有效的治疗骨肿瘤导致大面积的骨缺损疾病。
附图说明
图1为本发明实施例1获得的包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的电镜扫描图(×200)；
图2为本发明实施例1获得的包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的电镜扫描图(×2000)。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的一种包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的制备方法，该方法通过如下步骤实现：
步骤1，将磁性纳米粒子四氧化三铁和5-氟尿嘧啶的混合物加入到碱性溶液中，先在40～100kHz下进行超声混合，再在200～1000rpm高速下磁力搅拌12～48h，冻干，获得黑色冻干粉；其中，所述磁性纳米粒子四氧化三铁和5-氟尿嘧啶质量比为1∶1～50∶1；所述磁性纳米粒子四氧化三铁的粒径为20～50nm。
步骤2，将壳聚糖溶于含1～20％g/mL聚乳酸的挥发性有机溶剂中，获得壳聚糖和聚乳酸的有机溶液；其中，所述挥发性有机溶剂为二氯甲烷、丙酮、氯仿、乙酸乙酯中的一种或多种；所述聚乳酸的分子量为1～10万。
步骤3，将步骤1获得到的黑色冻干粉加入到步骤2获得的壳聚糖和聚乳酸的有机溶液中，在1000～10000rpm高速下搅拌1～10min，在40～100kHz下超声混合分散后，获得第一混合乳液；
步骤4，将步骤3获得的第一混合乳液加入含0.1～4％g/ml甲基纤维素的去离子水溶液中，得到第二混合乳液；其中，所述第一混合乳液与甲基纤维素的去离子水溶液的体积比为1∶10～1000。
步骤5，对步骤4获得的第二混合乳液在200～1000rpm高速下磁力搅拌1～6h后，离心、洗涤、冻干，获得包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球。
与现有技术相比，本发明提供一种载药量和包封率高的、并可长期缓释的包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的制备方法，利用磁性纳米粒子四氧化三铁对5-氟尿嘧啶的磁性高吸附性能和化学键作用，克服了5-氟尿嘧啶制剂缓释时间短或包封率低的缺陷，通过向聚乳酸中加入壳聚糖，有效的增加了磁性纳米粒子四氧化三铁和5-氟尿嘧啶在混合溶液中的稳定性，同时壳聚糖具有促进骨与软骨基质生长代谢的作用，同其他组分配合起来，可更有效的治疗骨肿瘤导致大面积的骨缺损疾病。
实施例1
步骤1，取100g磁性纳米粒子四氧化三铁和10g 5-氟尿嘧啶加入到氢氧化钠溶液中，先在60kHz下进行超声混合，再在500rpm高速下磁力搅拌36h，冻干，获得黑色冻干粉；
步骤2，取0.2g壳聚糖溶于2ml含10％g/mL聚乳酸的二氯甲烷中，获得壳聚糖和聚乳酸的有机溶液；
步骤3，将步骤1获得到的黑色冻干粉加入到步骤2获得的壳聚糖和聚乳酸的有机溶液中，在5000rpm高速下搅拌5min，在70kHz下超声混合分散后，获得第一混合乳液；
步骤4，将步骤3获得的第一混合乳液加入含0.1g/ml甲基纤维素的去离子水溶液中，得到第二混合乳液；其中，第一混合乳液与甲基纤维素的去离子水溶液的体积比为1∶500。
步骤5，对步骤4获得的第二混合乳液在600rpm高速下磁力搅拌3h后，离心、洗涤、冻干，获得包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球；通过检测微球载药量为5.6，包封率为78.8％，平均粒径为175μm，在一个月的时间里药物释放82.9％，药物释放初期存在一定突释效应。
实施例2
步骤1，取10g磁性纳米粒子四氧化三铁和10g 5-氟尿嘧啶加入到氢氧化钠溶液中，先在40kHz下进行超声混合，再在200rpm高速下磁力搅拌12h，冻干，获得黑色冻干粉；
步骤2，取0.2g壳聚糖溶于2ml含1％g/mL聚乳酸的二氯甲烷中，获得壳聚糖和聚乳酸的有机溶液；
步骤3，将步骤1获得到的黑色冻干粉加入到步骤2获得的壳聚糖和聚乳酸的有机溶液中，在1000rpm高速下搅拌1min，在40kHz下超声混合分散后，获得第一混合乳液；
步骤4，将步骤3获得的第一混合乳液加入含2％g/ml甲基纤维素的去离子水溶液中，得到第二混合乳液；其中，第一混合乳液与甲基纤维素的去离子水溶液的体积比为1∶10。
步骤5，对步骤4获得的第二混合乳液在200rpm高速下磁力搅拌1h后，离心、洗涤、冻干，获得包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球；通过检测微球载药量为5.9，包封率为76.8％，平均粒径为176μm，在一个月的时间里药物释放80.2％，药物释放初期存在一定突释效应。
实施例3
步骤1，取500g磁性纳米粒子四氧化三铁和10g 5-氟尿嘧啶加入到氢氧化钠溶液中，先在100kHz下进行超声混合，再在1000rpm高速下磁力搅拌48h，冻干，获得黑色冻干粉；
步骤2，取0.2g壳聚糖溶于2ml含20％g/mL聚乳酸的二氯甲烷中，获得壳聚糖和聚乳酸的有机溶液；
步骤3，将步骤1获得到的黑色冻干粉加入到步骤2获得的壳聚糖和聚乳酸的有机溶液中，在10000rpm高速下搅拌10min，在4100kHz下超声混合分散后，获得第一混合乳液；
步骤4，将步骤3获得的第一混合乳液加入含4％g/ml甲基纤维素的去离子水溶液中，得到第二混合乳液；其中，第一混合乳液与甲基纤维素的去离子水溶液的体积比为1∶1000。
步骤5，对步骤4获得的第二混合乳液在1000rpm高速下磁力搅拌6h后，离心、洗涤、冻干，获得包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球；通过检测微球载药量为6.1，包封率为79.8％，平均粒径为174μm，在一个月的时间里药物释放81.5％，药物释放初期存在一定突释效应。
图1和图2为实施例1获得的包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球在不同倍数下的电镜扫描图；从图中可以看出，通过本发明方法制得的包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的表面光滑，包裹效果好。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的制备方法，其特征在于：该方法通过如下步骤实现：
步骤1，将磁性纳米粒子四氧化三铁和5-氟尿嘧啶的混合物加入到碱性溶液中，先超声混合，再磁力搅拌12～48h，冻干，获得黑色冻干粉；
步骤2，将壳聚糖溶于含1～20％g/mL聚乳酸的挥发性有机溶剂中，获得壳聚糖和聚乳酸的有机溶液；
步骤3，将所述步骤1获得到的黑色冻干粉加入到所述步骤2获得的壳聚糖和聚乳酸的有机溶液中，在1000～10000rpm高速下搅拌1～10min，超声混合分散后，获得第一混合乳液；
步骤4，将所述步骤3获得的第一混合乳液加入含0.1～4％g/ml甲基纤维素的去离子水溶液中，得到第二混合乳液；
步骤5，对所述步骤4获得的第二混合乳液磁力搅拌1～6h后，离心、洗涤、冻干，获得包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球。
2.根据权利要求2所述的一种包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述碱性溶液为NaOH或KOH溶液，所述碱性溶液浓度为0.1～3mol/L。
3.根据权利要求2所述的一种包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述超声的频率为40～100kHz。
4.根据权利要求2所述的一种包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述磁性纳米粒子四氧化三铁和5-氟尿嘧啶质量比为1∶1～50∶1。
5.根据权利要求2所述的一种包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述磁性纳米粒子四氧化三铁的粒径为20～50nm。
6.根据权利要求2所述的一种包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，所述挥发性有机溶剂为二氯甲烷、丙酮、氯仿、乙酸乙酯中的一种或多种。
7.根据权利要求2所述的一种包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，所述聚乳酸的分子量为1～10万。
8.根据权利要求2所述的一种包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，所述超声的频率为40～100kHz。
9.根据权利要求2所述的一种包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，所述第一混合乳液与甲基纤维素的去离子水溶液的体积比为1∶10～1000。
10.根据权利要求2所述的一种包裹5-氟尿嘧啶的磁性纳米载药缓释微球的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，所述搅拌速度为200～1000rpm。
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