CN108403664B - 一种可包载不同极性药物的液晶凝胶纳米粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可包载不同极性药物的液晶凝胶纳米粒,包含如下质量百分比的原料：药物活性成分0.1‑0.5wt％、二油酸甘油酯1％‑3％、磷脂酰胆碱2％‑4％、双月桂酸磷脂酰甘油0.3％‑1％、HLB值为12‑18的非离子型表面活性剂0.05％‑0.5％、乙醇0.1％‑1％、余量为水。本发明液晶凝胶纳米粒对不同药物的包封率高，存储稳定性好，细胞毒性低。

Description

一种可包载不同极性药物的液晶凝胶纳米粒及其制备方法

技术领域

本发明属于药物制剂，具体的涉及一种可包载不同极性药物的液晶凝胶纳米粒及其制备方法。

背景技术

许多药品的活性剂浓度超过一定范围时可以观测到活性剂的生物学活性，当在身体适当部分中的浓度低于药物活性剂的浓度下限时，这些药物活性剂就不会产生有益的效果；当在身体适当部分中的浓度高于药物活性剂的浓度上限时，药物活性剂的浓度再增加也不会产生进一步的益处。在一些情况下，将药物活性剂的浓度增加至特定水平之上会导致不益或危险的效应。

目前临床用于治疗阿兹海默病、肿瘤、麻醉、止痛、消炎、内分泌等疾病的药物存在缓释效果不佳，药效差，需要多次用药等缺点，因此有必要开发具有较好稳定性的缓释剂,可以有效地控制药物释放速度,降低副反应，减少服药次数,提高病人顺应性。

脂质液晶纳米粒(Lipid liquid crystalline nanoparticles)是指一定浓度的两亲性脂质材料和表面活性剂分散在水溶液中自组装成含双连续水通道和闭合脂质双分子层的蜂窝状或海绵状结构的纳米粒子。该体系是以立方晶格为结构单元,在立方晶格中有微小细孔通道(5～10nm)，含有两条互不相通的双连续水道，其中一条水道与外部连续相通，而另一条水道则是封闭的，双连续水通道和闭合脂质双分子层在空间上三维延伸，有序堆叠，具有三维、循环排列和最小表面积特点的紧密结构。液晶纳米粒可用作药物的载体，在体内可以长效缓释各种极性药物，使药物在体内长时间维持有效浓度，达到提高其生物活性的目的。

为了将药物活性成分与液晶材料均匀形成纳米粒，一般需要加入乙醇使药物溶解后再制备纳米粒。为了保证液晶纳米粒对药物活性的缓释效果好，前期无突释现象，一般要求液晶纳米粒对药物活性成分的包封率高，并且还要求其粒径小，且分布窄，存储稳定。

由于不同药物的极性不同，为了解决有些药物在体系中溶解性差的问题，一般会采用加入大量溶剂的方法，另外现有技术中还会加入大量的表面活性剂以达到制备粒径小的纳米粒的目的，然而大量的溶剂和表面活性剂可能会导致动物溶血现象或产生细胞毒性等一系列不良反应。

目前现有技术研究最多的是以单油酸二油酸甘油酯(GMO)和植烷三醇(PT)等为液晶材料制备的液晶纳米粒系统。但一定浓度的不饱和单脂肪酸二油酸甘油酯也可导致动物体内溶血现象或产生细胞毒性。

发明内容

发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种可包载不同极性药物的液晶凝胶纳米粒具有细胞毒性小、生物相容性好、包封率高、粒径小、储存稳定性好等优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种液晶凝胶纳米粒，包含如下质量百分比的原料：药物活性成分0.1-0.5wt％、二油酸甘油酯1％-3％、磷脂酰胆碱2％-4％、双月桂酸磷脂酰甘油0.3％-1％、HLB值为12-18的非离子型表面活性剂0.05％-0.5％、乙醇0.1％-1％、余量为水。

本发明的原料都是天然来源的材料，无免疫原性，生物相容性好，可以在体内完全代谢，而且其代谢产物可以作为营养物质参与到体内生命活动，不会引起机体的炎症反应。本发明的使用二油酸甘油酯、和两种两亲性磷脂作为液晶材料，搭配HLB值为12-18的非离子型表面活性剂和乙醇，可以在水中形成均匀的液晶材料，并且对不同极性的药物活性成分包封效果好。磷脂酰胆碱和双月桂酸磷脂酰甘油搭配使用不仅可以使形成的液晶纳米粒的粒径小，还可以防止形成的纳米粒团聚，延长其存储稳定期；本发明使用HLB值为12-18的非离子型表面活性剂，不易受外界离子浓度的影响，亲水亲油性好，生物相容性好，不仅可以减少乙醇和表面活性剂的用量，而且使液晶纳米粒粒径小、分布窄，提高药物包封率高和储存稳定性。本发明的包载药物的液晶凝胶纳米粒的药物释放速度慢，可以减少用药次数，降低副作用，提高病人顺应性。

优选的，所述液晶凝胶纳米粒包含如下质量分数的原料：药物活性成分0.2wt％、二油酸甘油酯1.5％、磷脂酰胆碱3.0％、双月桂酸磷脂酰甘油0.6％、HLB值为12-18的非离子型表面活性剂0.2％、乙醇0.3％、余量为水。本方案优选了各原料的配比，进一步提高了体系的相容性和液晶纳米粒的稳定性。

优选的，所述液晶凝胶纳米粒还包括质量百分比为0.02％的氮杂碳纳米管，所述氮杂碳纳米管的氮掺杂量为3.5％。

本发明中优选添加一定量的氮杂碳纳米管，包括氮掺杂单壁碳纳米管，氮掺杂双壁碳纳米管，氮掺杂多壁碳纳米管，加入一定量的氮杂碳纳米管，可以使药物分散更均匀且药物包封率更高，液晶纳米粒的稳定性更好。

优选的，所述非离子型表面活性剂由50％聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)和50％的聚氧乙烯20山梨醇酐单油酸酯组成。本方案优选的两种表面活性剂生物相容性好，细胞毒性小，不会产生溶血现象，且具有良好的亲水亲油性，可以包载不同极性的药物，制备的液晶纳米粒的粒径小，稳定性好。

优选的，所述磷脂由50％的大豆磷脂酰胆碱和50％的卵磷脂组成。本方案优选的磷脂组成和二油酸甘油酯搭配可以用于不同极性的药物，形成的凝胶纳米粒的稳定性更好，且生物相容性更好，细胞毒性小，不会产生溶血现象。

本发明的药物活性成分可以是极性药物，也可以为非极性药物，所述药物活性成分优选为阿霉素、紫杉醇、香豆素、糠酸莫米松、可卡因、普鲁卡因、利多卡因中至少一种。

本发明相应的提供了上述液晶凝胶纳米的制备方法，包括如下步骤：

S1、称量药物活性成分、二油酸甘油酯、磷脂酰胆碱、双月桂酸磷脂酰甘油、非离子型表面活性剂，搅拌混匀得混合液；

S2、将S1所得混合液中加入乙醇，配方中还有氮杂碳纳米管时和乙醇一起加入，进行超声波分散3～5min，得液晶凝胶纳米粒前体；

S3、将S2所得液晶凝胶纳米粒前体中加水至100wt％，然后通过超声探头分散，所述超声探头的功率为30～100W、超声时间为8-10min，制得包载药物活性成分的液晶凝胶纳米粒。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、原料的生物相容性好，使用的溶剂和表面活性剂比例少，细胞毒性小，不会产生动物溶血现象。

2、可以用于不同极性药物，包括难溶性药物，药物在体系中分散均匀，包封率高，缓释效果好，生物利用度高，可以减少用药次数，降低副作用，提高病人顺应性；

3、本发明的液晶凝胶纳米粒粒径较小、分布窄，储存稳定性好。

4、本发明的制备方法简单，可实现工业化，且制得的液晶纳米粒中药物分散性好，粒径小，稳定性好。

附图说明

图1为实施例1的液晶凝胶纳米粒的粒径分布图；

图2为实施例1的液晶凝胶纳米粒的粗分散体偏光显微图；

图3为实施例1的液晶凝胶纳米粒的粗分散体显微图；

图4为实施例1的载阿霉素的液晶凝胶纳米粒的细胞摄取图；

图5为实施例2的载香豆素的液晶凝胶纳米粒的细胞摄取图；

具体实施方式

一种液晶凝胶纳米粒，其特征在于，包含如下质量百分比的原料：药物活性成分0.1-0.5wt％、二油酸甘油酯1％-3％、磷脂酰胆碱2％-4％、双月桂酸磷脂酰甘油0.3％-1％、HLB值为12-18的非离子型表面活性剂0.05％-0.5％、乙醇0.1％-1％、余量为水。

优选地，还包括质量百分比为0.02％的氮杂碳纳米管。

本发明实施例和对比例的液晶凝胶纳米的制备方法，包括如下步骤：

S1、称量药物活性成分、二油酸甘油酯、磷脂酰胆碱、双月桂酸磷脂酰甘油、非离子型表面活性剂，搅拌混匀得混合液；

S2、将S1所得混合液中加入乙醇，配方中还有氮杂碳纳米管时和乙醇一起加入，进行超声波分散4min，得液晶凝胶纳米粒前体；

S3、将S2所得液晶凝胶纳米粒前体中加水至100wt％，然后通过超声探头分散，所述超声探头的功率为100W、超声时间为9min，制得包载药物活性成分的液晶凝胶纳米粒。

本发明实施例和对比例的样品进行相同的方法进行MTT细胞毒性试验，粒径测试和包封率测试，测试方法如下：

采用MTT法测试凝胶纳米粒对hela细胞的毒性的方法：将Hela细胞以1*104个/孔接种于96孔板中，37℃孵育24h后，吸去培养液，分别加入不同浓度的空白和载药液晶凝胶纳米粒溶液，继续孵育24h后。弃去药液，加入4℃的PBS洗一遍，加入无血清的培养基100μl，蓝光照射4min(2min/2min)后，继续孵育2h。取10μL四甲基偶氮唑蓝(MTT，5mg/mL)加入各孔内，继续孵育4h，弃去孔内液体，加入DMSO 100μL，振摇，使结晶充分溶解，在570nm波长下用酶标仪测定各样品的吸光值，相同方法测定空白组和阴性对照组吸光值，根据吸光值计算不同液晶纳米粒的细胞存活率。

粒径测定方法：将样品凝胶纳米粒用超纯水稀释100倍后，取1mL样品加入到样品池，25℃平衡1min、分散粘度为0.8872cPa，运用纳米粒径电位分析仪(Zetasizer NanoZS90)测定立方液晶纳米粒的粒径参数，粒径分析仪软件计算立方液晶纳米粒的粒子大小和多分散系数(PDI)。PDI是反映粒子大小分布范围变化的指标，PDI越小表示粒子大小越均匀、集中分布，PDI越大表示粒子大小不均匀、差异显著。

包封率测定方法：将样品液晶凝胶纳米粒用超纯水稀释100倍后，取1mL液晶凝胶纳米粒溶液用超纯水定溶至5mL，取0.5mL在YM-100的超滤管中，15000r/min离心30min，收集液晶凝胶纳米粒和下层液体，用甲醇洗涤后，二甲基亚砜定溶至5mL，取0.2mL用甲醇定容至10mL，高效液相色谱测定药物活性成分的含量。高效液相色谱条件：色谱柱：Phenomenexluna C18(250x4.6mm，5μm)，流动相为：乙腈(0.01mol/L)和磷酸缓冲液(pH值6.20)比例为40:60，柱温35℃，检测波长406nm，流速：1.0mL/min，进样量：20μL。包封率公式为：EE％＝(Wtotal－Wfree)/Wtotal×100％。其中，Wtotal为：投药量；Wfree为：游离的药物活性成分量。

下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种液晶凝胶纳米粒,包含如下质量百分比的原料：阿霉素0.2wt％、二油酸甘油酯1.5％、大豆磷脂酰胆碱3.0％、双月桂酸磷脂酰甘油0.6％、聚氧乙烯20山梨醇酐单油酸酯0.2％、乙醇0.3％、余量为水。

图1为本发明所述载阿霉素液晶凝胶纳米粒的粒径分布图，从图1中可以明显看出，载阿霉素液晶凝胶纳米粒的粒径分布在60-500nm范围内，且所述载阿霉素液晶凝胶纳米粒的粒径主要分布在100-200nm范围内。图2为本发明所述载阿霉素液晶凝胶纳米粒的粗分散体偏光显微图，图3为本发明所述载阿霉素液晶凝胶纳米粒的粗分散体显微图。由图1、2、3可知本发明所述载阿霉素液晶凝胶纳米粒粒径较小、均匀性好。图4为本发明所述载阿霉素液晶凝胶纳米粒的细胞摄取图，由图4可知本发明所述的液晶凝胶纳米粒有利于细胞的内吞和转运，且利用液晶凝胶的构成组分以及独特的液晶相结构可达到有效控制包载物的释放，延长体内的循环时间，从而提高生物利用度。

实施例2

本实施例提供本实施例提供一种液晶凝胶纳米粒,包含如下质量百分比的原料：香豆素60.2wt％、二油酸甘油酯1.5％、大豆磷脂酰胆碱3.0％、双月桂酸磷脂酰甘油0.6％、聚氧乙烯20山梨醇酐单油酸酯0.2％、乙醇0.3％、余量为水。

实施例3

本实施例提供本实施例提供一种液晶凝胶纳米粒,包含如下质量百分比的原料：紫杉醇0.2wt％、二油酸甘油酯1.5％、卵磷脂3.0％、双月桂酸磷脂酰甘油0.6％、聚氧乙烯20山梨醇酐单油酸酯0.2％、乙醇0.3％、余量为水。

实施例4

本实施例提供一种液晶凝胶纳米粒,包含如下质量百分比的原料：阿霉素0.5wt％、二油酸甘油酯1.0％、大豆磷脂酰胆碱4.0％、双月桂酸磷脂酰甘油0.3％、聚氧乙烯20山梨醇酐单油酸酯0.05％、乙醇1％、余量为水。

实施例5

本实施例提供一种液晶凝胶纳米粒,包含如下质量百分比的原料：阿霉素0.1wt％、二油酸甘油酯3％、大豆磷脂酰胆碱2％、双月桂酸磷脂酰甘油1％、聚乙二醇辛基苯基醚(TritonX-100)0.5％、乙醇0.1％、余量为水。

实施例6

本实施例提供一种液晶凝胶纳米粒,包含如下质量百分比的原料：阿霉素0.2wt％、二油酸甘油酯1％、大豆磷脂酰胆碱1.5％、卵磷脂1.5％、聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)0.1％、聚氧乙烯20山梨醇酐单油酸酯0.1％、乙醇0.3％、余量为水。

实施例7

本实施例提供一种液晶凝胶纳米粒,包含如下质量百分比的原料：阿霉素0.5wt％、二油酸甘油酯1％、大豆磷脂酰胆碱3.0％、、聚氧乙烯20山梨醇酐单油酸酯0.2％、乙醇0.3％、氮掺杂单壁碳纳米管0.02％，余量为水。

对比例1

本对比例提供一种液晶凝胶纳米粒，包含如下质量百分比的原料：阿霉素0.2wt％、二油酸甘油酯1.5％、大豆磷脂酰胆碱3.6％、聚氧乙烯20山梨醇酐单油酸酯0.2％、乙醇0.3％、余量为水。

即与实施例1相比，将0.6％双月桂酸磷脂酰甘油去掉，增加0.6％大豆磷脂酰胆碱，其它组分相同。

对比例2

本对比例提供本实施例提供一种液晶凝胶纳米粒,包含如下质量百分比的原料：香豆素60.2wt％、二油酸甘油酯1.5％、大豆磷脂酰胆碱3.0％、双月桂酸磷脂酰甘油0.6％、失水三梨醇单月桂酸酯0.2％、乙醇0.3％、余量为水。

即与实施例2相比，仅将表面活性剂换为水三梨醇单月桂酸酯，其它组分相同。

对比例3

本对比例提供一种液晶凝胶纳米粒，包含如下质量百分比的原料：紫杉醇0.2wt％、二油酸甘油酯1.5％、卵磷脂2.0％、双月桂酸磷脂酰甘油1.6％、聚氧乙烯20山梨醇酐单油酸酯0.2％、乙醇0.3％、余量为水。

即与实施例3相比，增加1％双月桂酸磷脂酰甘油，减少1％卵磷脂，其它组分相同。

本发明的实施例1和实施例2中液晶纳米粒分别包裹亲水性的盐酸阿霉素和疏水性的香豆素6，来考察Hela细胞对液晶纳米粒的摄取情况，由图4和图5可见，结果发现本发明的液晶凝胶纳米粒包载不同极性，不同类型的包载物后均能被细胞摄取，说明本发明的液晶凝胶纳米粒可以包载多样化的药物，且不影响其液晶相，与细胞的亲和力较强。另外本发明的液晶纳米粒用于包载香豆素、糠酸莫米松、可卡因、普鲁卡因、利多卡因等药物也同样具有良好的细胞摄取性。

表1为实施例1-7以及对比例1-3制备的液晶凝胶纳米粒的粒径和包封率以及细胞存活率结果。由表1可知本发明实施例的液晶纳米粒的粒径明显低于对比例，且本发明实施例的液晶纳米粒的药物包封率和细胞存活率要明显高于于对比例，说明本发明的液晶凝胶纳米粒的细胞毒性小，对不同极性的药物的包封率高。

表1

实施例1-3、实施例6-7以及对比例1-3在室温下放置3个月后测定液晶凝胶纳米粒的粒径和包封率，结果如下表2。

组别	平均粒径(nm)	多分散系数(PDI)	包封率(％)
				实施例1	162.5	0.20	93.8
实施例2	173.6	0.22	93.4
				实施例3	186.9	0.23	94.5
实施例6	143.7	0.18	96.8
				实施例7	122.8	0.13	99.0
对比例1	290.8	0.76	56.2
				对比例2	380.2	0.79	47.4
对比例3	318.5	0.78	49.8

表2

根据表2可知，本发明实施例1-3尤其是实施例6-7所制备的液晶凝胶纳米粒的稳定性较好；而对比例1-3制备的的平均粒径显著增加，包封率显著下降，稳定性较差。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种液晶凝胶纳米粒，其特征在于，包含如下质量百分比的原料：药物活性成分0.1-0.5wt％、二油酸甘油酯1％-3％、磷脂酰胆碱2％-4％、双月桂酸磷脂酰甘油0.3％-1％、HLB值为12-18的非离子型表面活性剂0.05％-0.5％、乙醇0.1％-1％、0.02％的氮杂碳纳米管、余量为水，所述药物活性成分为阿霉素、紫杉醇、香豆素、糠酸莫米松、可卡因、普鲁卡因、利多卡因中至少一种，所述氮杂碳纳米管的氮掺杂量为3.5％。

2.根据权利要求1所述的液晶凝胶纳米粒，其特征在于，包含如下质量分数的原料：药物活性成分0.2wt％、二油酸甘油酯1.5％、磷脂酰胆碱3.0％、双月桂酸磷脂酰甘油0.6％、HLB值为12-18的非离子型表面活性剂0.2％、乙醇0.3％、0.02％的氮杂碳纳米管、余量为水。

3.根据权利要求1到2任一项所述的液晶凝胶纳米粒，其特征在于，所述非离子型表面活性剂由50％聚乙二醇辛基苯基醚和50％的聚氧乙烯20山梨醇酐单油酸酯组成。

4.权利要求1所述的液晶凝胶纳米粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、称量药物活性成分、二油酸甘油酯、磷脂酰胆碱、双月桂酸磷脂酰甘油、非离子型表面活性剂，搅拌混匀得混合液；

S2、将S1所得混合液中加入乙醇和氮杂碳纳米管，进行超声波分散3～5min，得液晶凝胶纳米粒前体；

S3、将S2所得液晶凝胶纳米粒前体中加水至100wt％，然后通过超声探头分散，所述超声探头的功率为30～100W、超声时间为8-10min，制得包载药物活性成分的液晶凝胶纳米粒。

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