CN108126205B - 纳米晶聚集体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纳米晶体药物制备领域，具体涉及一种纳米晶聚集体及其制备方法。纳米晶聚集体，其主要是由二萜生物碱类抗肿瘤化合物与含吲哚环的药物制成，含吲哚环的药物与二萜生物碱类抗肿瘤化合物的质量比为0.25‑4:1，优选为1‑2:1，更优选为1.25‑1.7:1。该纳米晶聚集体通过对组装体表面进行化学或生物修饰而实现体内长循环性及靶向性等功能，相较于单纯的药物共晶或无晶的药物组装体，纳米晶聚集体内的两种药物具有不同的晶态，分别为晶体与非晶形式。因此，可实现共载药物的分别释放。此外，该纳米晶聚集体不需要任何添加剂或辅料即可形成药物纳米颗粒，避免了聚合物等添加剂带来的毒性风险。

Description

纳米晶聚集体及其制备方法

技术领域

本发明涉及纳米晶体药物制备领域，具体涉及一种纳米晶聚集体及其制备方法。

背景技术

纳米药物递送系统是近半个世纪高速发展的一种药物制剂类型。通过将药物纳米化，可赋予药物体内选择性分布的特性，并改善药物的溶解度，提高药物疗效。传统的药物纳米化手段，主要基于将药物负载于脂质体、聚合物纳米粒或纳米乳剂中。这种纳米制剂中，脂质体、聚合物或表面活性剂通常占较高比重，导致药物在其中的载药量较低。此外，这些聚合物等添加剂也为该类纳米制剂带来了潜在的毒副作用风险，影响了其临床应用。近年来，研究者们致力于无需载体系统的药物纳米晶的制备。相比于基于载体系统的纳米药物制剂，药物纳米晶中药物比例极高。然而，纳米晶是高度分散的多相体系，拥有极大的比表面积，稳定性较低，通常需添加表面活性剂或亲水性高分子材料为稳定剂，避免纳米晶相互聚集形成大颗粒晶体。导致，传统的纳米晶中仍有一定量的非活性物质的添加。

在无机领域，一直存在着介晶的概念，介晶是一类由纳米晶以结晶学有序的方式自组装而成的纳米粒子超结构，其通常可以显示类单晶的电子衍射行为。不同于以离子、原子和分子为构筑单元的经典结晶过程，它是以纳米颗粒为基本构筑单元的非经典结晶产物。而在有机的晶体方面，有机晶体晶格能比无机晶体小，因此介晶的制备十分困难。药物通常为有机小分子，通过将药物纳米晶聚集形成类介晶结构的纳米晶聚集体将有助于提高纳米晶的稳定性，但目前鲜有报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米晶聚集体，相较于单纯的共晶或无晶，其内部由二萜生物碱类抗肿瘤化合物晶体与无晶的含吲哚环药物构成，是一种类介晶结构。因为二萜生物碱类抗肿瘤化合物与其中含吲哚环药物的晶态差异，从而能实现两种药物的先后释放。此外该纳米晶体聚集体，相较于其他聚合物介导的纳米粒，具有极高的药物载药量与包封率，无非活性辅料的添加，减少了非活性辅料等带来的潜在毒性风险。

本发明的另一目的在于提供一种纳米晶聚集体的制备方法，该法工艺简易，质量可控，通过简单的透析法既可获得，且该方法使用毒性较小的水溶性有机溶剂，通过透析可以较彻底地去除有机溶剂，减少溶剂残留量，降低制备过程带来的毒性风险，保障其体内安全性。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本发明提出一种纳米晶聚集体，其主要是由二萜生物碱类抗肿瘤化合物与含吲哚环的药物制成，含吲哚环的药物与二萜生物碱类抗肿瘤化合物的质量比为0.25-4:1，优选为1-2:1，更优选为1.25-1.7:1。

本发明提出一种纳米晶聚集体的制备方法，包括以下步骤：将二萜生物碱类抗肿瘤化合物与含吲哚环的药物混合后进行透析。

本发明纳米晶聚集体及其制备方法的有益效果是：本发明的纳米晶聚集体通过含吲哚环的药物与二萜生物碱类抗肿瘤化合物之间通过pi-pi堆积作用和疏水作用形成纳米晶聚集体。该纳米晶聚集体由无晶的含吲哚环的药物负载二萜生物碱类抗肿瘤化合物纳米晶形成。由于两种药物分别以无定晶形式和晶体形式存在，两种药物释放速度不同，在释药方面具有良好的可控性。且二萜生物碱类抗肿瘤化合物的负载量最大可达到90％以上，相较其它纳米技术制备的二萜生物碱类抗肿瘤化合物纳米颗粒，其载药性能十分优越。此外，该制备方法仅使用毒性较小的水溶性有机溶剂，且通过透析可以较彻底地去除有机溶剂，减少溶剂残留量，降低制备过程带来的毒性风险，保障组装体的体内安全性，且通过药物负载量、有机试剂、透析浓度等工艺调节可有效调控组装体的粒径及形态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实施例1-7的纳米晶聚集体的透射电镜图、扫描电镜图和共聚焦荧光图；

图2为实施例1、5、6以及7的纳米晶聚集体的X射线衍射和差示热量扫描；

图3为实施例2的纳米晶聚集体的超高分辨荧光图；

图4为实施例1的纳米晶聚集体中吲哚美辛溶出速度图；

图5为实施例1的纳米晶聚集体中紫杉醇溶出速度图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面对本发明实施例的纳米晶聚集体及其制备方法进行具体说明。

本发明实施例提供的一种纳米晶聚集体，其主要是由二萜生物碱类抗肿瘤化合物与含吲哚环的药物制成，含吲哚环的药物与二萜生物碱类抗肿瘤化合物的质量比为0.25-4:1，优选为1-2:1，更优选为1.25-1.7:1。且通过调节含吲哚环药物与二萜生物碱类抗肿瘤化合物的质量比，可对纳米晶聚集体的形态进行调节，根据质量比的不同，二萜生物碱类抗肿瘤化合物纳米晶聚集体的形态可在纳米纤维、纳米网、纳米蜂窝球、纳米球与纳米微囊之间可调。该二萜生物碱类抗肿瘤化合物纳米晶聚集体相较单纯的共晶或无晶，其内部组成的两种药物的释放可以实现分别释放，从而提高药物共载后的协同治疗效果。

进一步地，二萜生物碱类抗肿瘤化合物包括紫杉醇类抗肿瘤药物，优选为紫杉醇或多烯紫杉醇。二萜生物碱类抗肿瘤化合物能够抑制肿瘤细胞的ATP的产生，继而表现出较强的选择性细胞毒性。而紫杉醇能够促进微管蛋白聚合，抑制解聚，保持微管蛋白的稳定，抑制细胞有丝分裂。多烯紫杉醇是对紫杉醇结构改造过程中合成出来的紫杉醇衍生物，为半合成紫杉类抗肿瘤药，多烯紫杉醇相对紫杉醇具有更好的生物利用度，毒副作用更小，其同样是一致微管蛋白解聚。

进一步地，含吲哚环的药物，通常为非甾体抗炎化合物，优选为吲哚美辛或舒林酸。

本发明还提供一种纳米晶聚集体的制备方法，包括以下步骤：

将二萜生物碱类抗肿瘤化合物与含吲哚环的药物混合后进行透析。具体地，是将所述含吲哚环的药物和二萜生物碱类抗肿瘤化合物与水溶性有机溶剂进行混合得到第一混合物，使得含吲哚环的药物在水溶性有机溶剂的浓度为1.25-40mg/ml；优选为5-20mg/ml。二萜生物碱类抗肿瘤化合物在所述水溶性有机溶剂的浓度为2.5-20mg/ml，优选为5-10mg/ml。二萜生物碱类抗肿瘤化合物与含吲哚环的药物的浓度控制在上述范围能够有效保证含吲哚环的药物和二萜生物碱类抗肿瘤化合物之间的组装效率，保证药物负载量，保证形成的纳米晶聚集体结构稳定，且上述两种药物以无定晶形式和晶体形式存在，两种药物释放率不同，有可控性。

进一步地，水溶性有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮、乙腈、1，4-二氧六环、四氢呋喃、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的任意一种。采用上述水溶性有机溶剂能够在透析过程中，快速穿过透析袋，继而去除透析袋中的水性有机溶剂，降低纳米晶聚集体的毒副作用。

进一步地，透析是将第一混合物放置于透析袋内而后在水中透析，水为去离子水，而后利用浓度差透析袋内的水溶性有机溶剂穿过透析袋，而纳米晶聚集体的分子量极大，不能穿过透析袋，继而实现溶剂的去除。进一步地，透析袋截留分子量为1000-7000，采用上述截留分子量的透析袋能够通过上述水溶性有机溶剂，而纳米晶聚集体则被截留于透析袋内。

进一步地，透析的温度为4-25℃，透析时间为12-72小时。即透析袋内的水温为4-25℃。

进一步地，由于透析过程中，水溶性有机溶剂穿过透析袋的动力的浓度差，而随着水溶性有机溶剂不断进入水溶液中，水溶液内的水溶性有机溶剂和透析袋内的水溶性有机溶剂之前的浓度差减小，继而水溶性有机溶剂穿过透析袋的动力降低，都后期不能再穿过透析袋，甚至可能出现反透析。因此，为了解决这一技术问题，透析过程中，每间隔4-5小时更换一次水溶液，继而水溶性有机溶剂始终保持有良好的动力能够穿透透析袋，继而保证彻底去除水溶性有机溶剂，保证纳米晶聚集体的安全性。

进一步地，透析过程中进行充分的搅拌有助于透析袋内水溶性有机溶剂充分穿过透析袋，加速透析袋内疏水性药物析出的速度，促进纳米晶聚集体的形成，并保证其形成的均匀性。

进一步地，透析完成后进行冷冻干燥，进一步去除纳米晶聚集体分子之间的水分或者溶剂。

本发明实施例提供的纳米晶聚集体通过含吲哚环的药物与二萜生物碱类抗肿瘤化合物之间的非共价作用力形成，通过简单的透析法即实现了紫杉醇纳米颗粒的制备。同时，纳米晶聚集体内的两种药物分别以无定晶形式和晶体形式存在，从而赋予两种药物不同的释放速度，能有效控制两个药物释放的先后顺序。此外，相比于其他二萜生物碱类抗肿瘤化合物纳米粒，该纳米晶聚集体，无聚合物等添加剂，且二萜生物碱类抗肿瘤化合物的载药量最高可达到90％以上，并且具有形态可控的特点。而该制备方法仅使用毒性较小的水溶性有机溶剂，且通过透析可以较彻底地去除有机溶剂，减少溶剂残留量，降低制备过程带来的毒性风险，保障其体内安全性，且通过药物负载量、有机试剂、透析浓度等工艺调节可有效调控组装体的粒径及形态。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种纳米晶聚集体，其主要是由紫杉醇与吲哚美辛制成，吲哚美辛与紫杉醇的质量比为2:1。

本实施例提供一种制备纳米晶聚集体的方法：

将5mg紫杉醇与10mg吲哚美辛共同溶于1ml二甲基亚砜中，其中紫杉醇浓度为5mg/ml，吲哚美辛浓度为10mg/ml；将该溶液置于截留分子量为3500Da的透析袋中，磁力搅拌下在去离子水中透析，温度保持10℃左右，每间隔4小时更换去离子水，24h后取出透析袋中溶液，冷冻干燥即可得到自组装聚集体。

实施例2-3

提供一种纳米晶聚集体，其与实施例1的纳米晶聚集体比例一致。提供一种制备纳米晶聚集体的方法，制备步骤基本一致，区别在于吲哚美锌和紫杉醇的浓度发生变化。

实施例2：吲哚美锌浓度为20mg/ml，紫杉醇浓度为10mg/ml。

实施例3；吲哚美锌浓度为40mg/ml，紫杉醇浓度为20mg/ml。

实施例4

本实施例提供一种纳米晶聚集体，其主要是由紫杉醇与吲哚美锌制成，吲哚美锌与紫杉醇的质量比为4:1。

本实施例提供还一种制备纳米晶聚集体的方法：

将5mg紫杉醇与20mg吲哚美锌共同溶于1ml二甲基亚砜中，其中紫杉醇水溶液的浓度为5mg/ml，吲哚美锌浓度为20mg/ml；将该溶液置于截留分子量为3500Da的透析袋中，磁力搅拌下在去离子水中透析，温度保持25℃左右，每间隔5小时更换去离子水，72h后取出透析袋中溶液，冷冻干燥即可得到自组装聚集体。

实施例5

本实施例提供一种纳米晶聚集体，其主要是由紫杉醇与吲哚美锌制成，吲哚美锌与紫杉醇的质量比为1:1。

本实施例提供还一种制备纳米晶聚集体的方法：

将5mg紫杉醇与5mg吲哚美锌共同溶于1ml二甲基亚砜中，其中紫杉醇水溶液的浓度为5mg/ml，吲哚美锌浓度为5mg/ml；将该溶液置于截留分子量为7000Da的透析袋中，磁力搅拌下在去离子水中透析，温度保持4℃左右，一定时间间隔更换去离子水，36h后取出透析袋中溶液，冷冻干燥即可得到自组装聚集体。

实施例6

本实施例提供一种纳米晶聚集体，其主要是由紫杉醇与吲哚美辛制成，吲哚美辛与紫杉醇的质量比为0.25:1。

本实施例提供还一种制备纳米晶聚集体的方法：

将5mg紫杉醇与1.25mg吲哚美辛共同溶于1ml二甲基亚砜中，其中紫杉醇水溶液的浓度为5mg/ml，吲哚美辛浓度为1.25mg/ml；将该溶液置于截留分子量为1000Da的透析袋中，磁力搅拌下在去离子水中透析，温度保持20℃左右，每间隔4小时更换去离子水，60h后取出透析袋中溶液，冷冻干燥即可得到自组装聚集体。

实施例7

本实施例提供一种纳米晶聚集体，其主要是由紫杉醇与吲哚美辛制成，吲哚美辛与紫杉醇的质量比为0.5:1。

本实施例提供还一种制备纳米晶聚集体的方法：

将5mg紫杉醇与2.5mg吲哚美辛共同溶于1ml二甲基亚砜中，其中紫杉醇水溶液的浓度为5mg/ml，吲哚美辛浓度为2.5mg/ml；将该溶液置于截留分子量为5000Da的透析袋中，磁力搅拌下在去离子水中透析，温度保持15℃左右，每间隔4.5小时更换去离子水，12h后取出透析袋中溶液，冷冻干燥即可得到自组装聚集体。

实施例8

本实施例提供一种纳米晶聚集体，其主要是由多烯紫杉醇与吲哚美辛制成，吲哚美辛与多烯紫杉醇的质量比为1.7:1。

本实施例提供还一种制备纳米晶聚集体的方法：

将20mg多烯紫杉醇与34mg吲哚美辛共同溶于1ml二甲基亚砜中，其中多烯紫杉醇水溶液的浓度为20mg/ml，吲哚美辛浓度为34mg/ml；将该溶液置于截留分子量为1000Da的透析袋中，磁力搅拌下在去离子水中透析，温度保持15℃左右，每间隔4小时更换去离子水，28h后取出透析袋中溶液，冷冻干燥即可得到自组装聚集体。

实施例9

本实施例提供一种纳米晶聚集体，其主要是由多烯紫杉醇与舒林酸制成，舒林酸与多烯紫杉醇的质量比为1.25:1。

本实施例提供还一种制备纳米晶聚集体的方法：

将2.5mg多烯紫杉醇与3.125mg舒林酸共同溶于1ml二甲基亚砜中，其中多烯紫杉醇水溶液的浓度为2.5mg/ml，舒林酸浓度为3.125mg/ml；将该溶液置于截留分子量为5000Da的透析袋中，磁力搅拌下在去离子水中透析，温度保持12℃左右，每间隔4.5小时更换去离子水，70h后取出透析袋中溶液，冷冻干燥即可得到自组装聚集体。

实验例1

对实施例1-7的纳米晶聚分别进行透射电镜扫描和扫描电镜扫描与共聚焦荧光图，具体检测结果参见图1。根据图1可知，本发明在不同比例下可分别形成纳米纤维、纳米网、蜂窝状纳米球、纳米球以及纳米微囊等不同形态。

实验例2

对实施例1、5、6以及7制备的到纳米晶聚集体分别进行X射线衍射(XRD)、差示热量扫描结果(DSC)检测，具体检测结果参见图2。根据图2可知，紫杉醇纳米晶聚集体XRD结果主要表现出紫杉醇晶体的晶体峰，而没有吲哚美辛的晶体峰出现。同样，在DSC结果中，也可以看到紫杉醇纳米晶聚集体中主要表现出紫杉醇晶体的晶体峰，而没有吲哚美辛的晶体峰出现，这表面纳米晶聚集体主要由无晶形式的吲哚美辛负载紫杉醇纳米晶形成。

实验例3

对实施例2的纳米晶聚集体进行超高分辨荧光检测，具体见图3，根据图3可知，吲哚美辛的荧光(蓝色)散在分布于纳米微囊的壁。表面吲哚美辛在纳米微囊壁中的分布为非均匀的分布。

实验例4

对实施例1制备的到纳米晶聚集体进行释放速度测试，具体结果参见图4和图5。根据图4可知，纳米晶聚集体释放速度高于紫杉醇。根据图4和图5的对比，纳米晶聚集体内吲哚美辛的释放远快于紫杉醇分子，这主要由于吲哚美辛为无晶形式，而紫杉醇为晶体结构引起的。

综上所述，本发明实施例1-9提供的纳米晶聚集体通过含吲哚环的药物与二萜生物碱类抗肿瘤化合物之间的非共价作用力形成，通过简单的透析法即实现了紫杉醇纳米颗粒的制备。同时，纳米晶聚集体内的两种药物分别以无定晶形式和晶体形式存在，从而赋予两种药物不同的释放速度，能有效控制两个药物释放的先后顺序。此外，相比于其他二萜生物碱类抗肿瘤化合物纳米粒，该纳米晶聚集体，无聚合物等添加剂，且二萜生物碱类抗肿瘤化合物的载药量最高可达到90％以上，并且具有形态可控的特点。而该制备方法仅使用毒性较小的水溶性有机溶剂，且通过透析可以较彻底地去除有机溶剂，减少溶剂残留量，降低制备过程带来的毒性风险，保障其体内安全性，且通过药物负载量、有机试剂、透析浓度等工艺调节可有效调控组装体的粒径及形态。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (12)

1.一种纳米晶聚集体，其特征在于，所述纳米晶聚集体由无晶的含吲哚环的非甾体抗炎药物负载紫杉醇类抗肿瘤药物的纳米晶形成，所述含吲哚环的非甾体抗炎药物与所述紫杉醇类抗肿瘤药物的质量比为0.25-4:1。

2.根据权利要求1所述的纳米晶聚集体，其特征在于，所述含吲哚环的非甾体抗炎药物与所述紫杉醇类抗肿瘤药物的质量比为1-2:1。

3.根据权利要求1所述的纳米晶聚集体，其特征在于，所述含吲哚环的非甾体抗炎药物与所述紫杉醇类抗肿瘤药物的质量比为1.25-1.7:1。

4.根据权利要求1所述的纳米晶聚集体，其特征在于，所述紫杉醇类抗肿瘤药物为紫杉醇或多烯紫杉醇。

5.根据权利要求1所述的纳米晶聚集体，其特征在于，所述含吲哚环的非甾体抗炎药物为吲哚美辛或舒林酸。

6.一种权利要求1所述的纳米晶聚集体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将紫杉醇类抗肿瘤药物、含吲哚环的非甾体抗炎药物、水溶性有机溶剂混合后进行透析，透析的温度为4-25℃。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述含吲哚环的非甾体抗炎药物在所述水溶性有机溶剂的浓度为1.25-40mg/ml。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述含吲哚环的非甾体抗炎药物在所述水溶性有机溶剂的浓度为5-20mg/ml。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述紫杉醇类抗肿瘤药物在所述水溶性有机溶剂的浓度为2.5-20mg/ml。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述紫杉醇类抗肿瘤药物在所述水溶性有机溶剂的浓度为5-10mg/ml。

11.根据权利要求6-10任一项所述的制备方法，其特征在于，所述水溶性有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮、乙腈、1，4-二氧六环、四氢呋喃、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的任意一种。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，透析是将第一混合物放置于透析袋内而后在水中透析。

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