CN108434120A - 一种口服胰岛素纳米颗粒及其制备方法 - Google Patents
一种口服胰岛素纳米颗粒及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108434120A CN108434120A CN201810252668.3A CN201810252668A CN108434120A CN 108434120 A CN108434120 A CN 108434120A CN 201810252668 A CN201810252668 A CN 201810252668A CN 108434120 A CN108434120 A CN 108434120A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pla
- insulin
- nano particle
- cooh
- oeg
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- A61K38/17—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- A61K38/22—Hormones
- A61K38/28—Insulins
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/0012—Galenical forms characterised by the site of application
- A61K9/0053—Mouth and digestive tract, i.e. intraoral and peroral administration
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
- A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
- A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
- A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
- A61K9/513—Organic macromolecular compounds; Dendrimers
- A61K9/5146—Organic macromolecular compounds; Dendrimers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyethylene glycol, polyamines, polyanhydrides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
- A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
- A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
- A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
- A61K9/513—Organic macromolecular compounds; Dendrimers
- A61K9/5161—Polysaccharides, e.g. alginate, chitosan, cellulose derivatives; Cyclodextrin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P3/00—Drugs for disorders of the metabolism
- A61P3/08—Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis
- A61P3/10—Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis for hyperglycaemia, e.g. antidiabetics
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Diabetes (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Endocrinology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Obesity (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Hematology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
本发明公开了一种口服胰岛素纳米颗粒及其制备方法,胰岛素纳米颗粒的制备方法为:在搅拌条件下,将(PLA‑g‑OEG)‑b‑(PLA‑g‑COOH)聚合物水溶液滴加至胰岛素水溶液中,得到混合溶液;再在搅拌条件下,将混合溶液滴加至壳聚糖水溶液中,得到胰岛素纳米颗粒悬浮液;该方法操作简单、胰岛素纳米颗粒粒径可控、采用的原材料无毒、可降解,制备的胰岛素纳米颗粒具有粒径小且分布均匀,包封率高等优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种口服胰岛素纳米颗粒及其制备方法,特别涉及一种羧基侧基的载体聚合物(聚丙交酯-g-聚乙二醇单甲醚)-b-(聚丙交酯-g-羧基)包覆的口服胰岛素纳米颗粒及其制备方法,属于生物医药技术领域。
背景技术
胰岛素是I型糖尿病的必需品,同时也是II型糖尿病的辅助治疗。而胰岛素的给药方式主要是注射给药,但注射给药不仅增加的患者的成本,以及引起的疼痛创伤,甚至感染的风险,而且注射途径施用的胰岛素被递送到外周循环,不能模拟正常人观察到的葡萄糖稳态。但口服给药大大增大了患者的依从性,而且口服递送的胰岛素最终进入门静脉循环,使在门静脉血液中胰岛素达到高水平,作用于肝脏,从而直接抑制肝葡萄糖的产生,实现可持续的控制。
但是,胰岛素作为蛋白质类药物,随之带来的生理障碍、酶解障碍限制了口服制品的发展。因此,需要选用载体材料将胰岛素制成缓控制剂。缓控制剂的制备方法,有疏水缔合法,乳化交联法,静电结合法等。理想的载体材料需要满足无细胞毒性,可降解,生物相容性好,耐酶解,利于穿越粘膜等特性。
据报道的口服胰岛素纳米颗粒常用乳化交联法,如文献(Materials Science andEngineering:C,2017,78:420-428.)通过乳化交联法制备了一种W/O/W双重乳液包覆的胰岛素纳米粒子,具有一定的靶向作用,稳定性好,但是由于在制备过程中需要加入有机试剂,而且需要超声等处理,这种制备方法对于蛋白质药物存在潜在的危害。而静电结合法由于其条件温和,无需添加剂等优点而备受关注。
通常纳米粒子的尺寸越小,具有更好的流动性和更利于细胞吸收的特点。文献(Biomaterials,2010,31(26):6849-6858.)利用壳聚糖等材料制备了一种pH响应的胰岛素,使其在过程中实现肠胃部不同的释放速度,但是,其平均粒径有245.4nm,粒径偏大这不利于小肠的吸收。
口服药物在递送过程中的小肠粘膜处极容易被小肠绒毛屏蔽,而使药物无法得到吸收。据报道(Angewandte Chemie International Edition,2008,47(50):9726-9729.),低聚聚乙二醇(OEG)具有亲水性和近中性电荷的表面,通过减少疏水或静电相互作用来最小化粘膜粘附,使其具有病毒表面相似的性质,能够迅速在人体粘液移动,且表面OEG的密度越大移动越快。根据此性质有文献报道(Molecular pharmaceutics,2017,14(10):3598-3608.),通过加入PEG-PLA来增强小肠吸收一种抗癌药物,虽然其包封率高,但文献将PEG2000置于主链,有一定的抗粘膜作用,但主链上的PEG很难达到致密PEG的覆盖,且聚合度高的PEG在体内降解难。
文献(ACS nano,2015,9(3):2345-2356.)合成了一种甲基丙烯酰胺共聚物的衍生物,用于包覆胰岛素,由于甲基丙烯酰胺具有粘液惰性,虽然可以实现粘膜渗透性,但是其主链不可降解,载体在口服递送中不利于体内降解排出。
发明内容
针对现有的口服胰岛素纳米颗粒采用的载体材料难降解、尺寸大、包覆率低等缺陷,本发明的目的是在于提供一种口服胰岛素纳米颗粒,该纳米颗粒实现聚乙二醇包覆,且覆盖率高,采用的载体材料无毒全降解,达到“穿越”小肠粘膜的目的,同时穿越小肠粘膜后到达上皮细胞时壳聚糖能打开上皮细胞的紧密连接,增强药物对小肠上皮细胞的渗透性,促进药物的跨膜吸收。
本发明的另一个目的是在于提供一种经济、高效和无毒的制备上述可生物降解的具聚乙二醇包覆的口服胰岛素纳米颗粒的方法。
为了实现上述技术目的,本发明提供了一种口服胰岛素纳米颗粒的制备方法,该方法是在搅拌条件下,将(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)聚合物水溶液滴加至胰岛素水溶液中,得到整体带负电的混合溶液;再在搅拌条件下,将混合溶液滴加至带正电的壳聚糖水溶液中,通过静电结合的相互作用,得到胰岛素纳米颗粒悬浮液。
本发明的口服胰岛素纳米颗粒关键在于采用特殊的(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)聚合物和壳聚糖对胰岛素进行共同包覆,(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)聚合物包含大量羧酸根离子而可以提供负电性,与带正电性的碱性多糖通过静电交联结合,实现胰岛素的完美包覆,且包覆层中带正电的壳聚糖具有粘附性,能打开上皮细胞的紧密连接,增强胰岛素纳米粒子对小肠上皮细胞的渗透性,促进胰岛素纳米粒子的跨膜吸收。(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)聚合物还接枝有亲水性的OEG,因此聚合物在水溶液中实现自组装形成纳米胶束粒子,且OEG覆于纳米胶束粒子的表面,从而利于穿越粘膜层。
优选的方案,胰岛素水溶液中的胰岛素与壳聚糖水溶液中的壳聚糖的质量比为1:(0.25~2)。
优选的方案,(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)聚合物水溶液中的(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)聚合物与壳聚糖水溶液中的壳聚糖的质量比为1:(0.3~1.5)。
优选的方案,所述(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)聚合物具有式1结构:
其中,
R选自C1~C4的烷链;
x为1~50,y为1~50,且2≤x+y≤100,n为8~23。
优选的方案,x/y=0.8~12:1,x为20~40,y为1~30。
本发明的(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)聚合物具有多聚乙二醇链以及具有带负电的静电结合位点,且具有全降解主链。
大量实验表明,通过控制x和y的摩尔比例关系(调节接枝的聚乙二醇支链与接枝的羧基比例),可以实现胰岛素纳米颗粒粒径的有效调控。如改变(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)中接枝的OEG和COOH之间的比例,按本发明方法可制备得到不同粒径大小的胰岛素纳米颗粒。当(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)分子量一定时,随着COOH在(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)整体中的比例提高时,可以得到更小粒径的胰岛素纳米颗粒,这是由于当一条聚合物链上的COOH比例提高时,可以存在更多密集的静电结合位点,这些位点更好地与胰岛素、壳聚糖结合在一起,使得粒子结合的更为紧密,得到的粒径也就更小。但是当聚合物链上的COOH比例过高时(如OEG:COOH比值=0.7:1)聚合物的水溶性变差从而无法形成纳米粒子。因此,x/y优选的比例范围为0.8~12:1,可以控制胰岛素纳米颗粒粒径在小于200nm。x/y较优选的比例范围为1~2.5:1,可以控制胰岛素纳米颗粒粒径小于150nm。而当nOEG:nCOOH=1.2:1左右时,得到的胰岛素纳米颗粒粒径相对较小,粒径在95nm左右,PDI为0.28左右,对应的Zeta电位为+17.8mV。控制胰岛素纳米颗粒粒径在较小范围内(如95nm左右),胰岛素纳米颗粒随时间的稳定性较好,粒径稳点无明显变化,通过HPLC法测得包封率为达到90%以上,载药量为18%以上。因此,通过控制(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)接枝的OEG和COOH基团比例可以得到较小粒径的口服胰岛素纳米颗粒,更加利于小肠的吸收。
优选的方案,所述壳聚糖的分子量为25~35kDa,脱乙酰度为90%以上。较优选的方案,壳聚糖的分子量为30kDa,脱乙酰度为95%。
优选的方案,所述胰岛素水溶液中胰岛素的浓度为0.5~1.5mg/mL。
优选的方案,所述壳聚糖水溶液中壳聚糖的浓度为0.5~1.5mg/mL。
优选的方案,所述(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)聚合物水溶液中(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)聚合物的浓度为0.5~1.5mg/mL。
较优选的方案,所述壳聚糖水溶液pH为5.5~6.5。
较优选的方案,所述胰岛素水溶液pH为6.5~7.5。
本发明还提供了一种口服胰岛素纳米颗粒,其由上述制备方法得到。
优选的方案,所述胰岛素纳米颗粒粒径为80~140nm。
本发明的(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)的合成方法如下:
1)在TBD的催化下以无水甲醇引发含降冰片烯基团的丙交酯进行开环聚合,得到降冰片烯侧基的聚丙交酯,所述降冰片烯侧基的聚丙交酯与含叠氮取代基的聚乙二醇单甲醚进行1,3-偶极环加成,得到聚乙二醇单甲醚支链的聚丙交酯;
2)所述聚乙二醇单甲醚支链的聚丙交酯再次引发含降冰片烯基团的丙交酯单体进行聚合反应,得到(聚丙交酯-g-聚乙二醇单甲醚)-b-聚丙交酯共聚物(或(PLA-g-OEG)-b-PLA);所述(聚丙交酯-g-聚乙二醇单甲醚)-b-聚丙交酯共聚物与含巯基的羧酸化合物进行巯基-烯光点击反应,得到含羧基侧基的载体聚合物(聚丙交酯-g-聚乙二醇单甲醚)-b-(聚丙交酯-g-羧基)(或(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)),即得。
本发明的含降冰片烯基团的丙交酯制备方法:
将L-丙交酯和N-溴代丁二酰亚胺(NBS),以四氯化碳或苯为溶液,以过氧化二苯甲酰(BPO)做催化剂,在60~90℃下发生取代反应,得到溴代丙交酯;得到的溴代丙交酯以二氯甲烷溶剂中,在三乙胺的作用下,0~5℃下发生消去反应得到双键丙交酯;得到的双键丙交酯和新蒸环戊二烯在四氯化碳或苯溶液中,氩气保护,60~90℃下,通过Diels-Alder反应后,得到含降冰片烯基团的丙交酯。
本发明的(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)的合成路线(以巯基丙酸为例)如下:
本发明的口服胰岛素纳米颗粒的制备方法,包含以下具体步骤:
1)取适量壳聚糖溶于0.2%醋酸水溶液中,再用1M的NaOH水溶液调节pH值至6左右;
2)取适量胰岛素溶于pH=2.5稀盐酸水溶液中,再用0.1M的NaOH水溶液调节pH值至7.0左右;
3)取适量(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)溶于超纯水中,再加入适量的NaOH水溶液;
4)在室温温和搅拌下,将聚合物水溶液缓慢滴加到胰岛素水溶液中,充分搅拌20min,得到胰岛素和聚合物混合溶液;
5)在室温搅拌下,将胰岛素和聚合物混合溶液缓慢滴加到上述壳聚糖溶液中,继续持续搅拌30min,形成泛乳光的纳米颗粒悬浮液。
相对现有技术,本发明的技术方案带来的有益效果:
1)与现有的口服胰岛素纳米颗粒相比,本发明的口服胰岛素纳米颗粒最大的优势在于通过用人工合成全降解聚合物和天然的壳聚糖成功将胰岛素成功包裹,聚乙二醇的亲水性导致其覆盖于表面,而致密的聚乙二醇利于小肠粘膜吸收,而之后带正电的壳聚糖打开上皮细胞紧密连接,将胰岛素成功运输到血液循环,达到降低血糖浓度目的。
2)本发明的口服胰岛素纳米颗粒,所合成的高分子载体是在聚合物的侧基引入分子量较小的聚乙二醇单甲醚,聚乙二醇单甲醚不但具有较好的生物相容性及生物可降解性,并且可以在同等的条件下相比于聚乙二醇置于主链,聚合物上的聚乙二醇含量增大,包裹胰岛素后表面聚乙二醇含量更高,穿越小肠粘膜的效果更好。
3)本发明的(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)聚合物载体的制备方法操作简单、反应条件温和,合成的聚合物副反应少、产率高、安全无毒,且易于调控比例,满足工业生产要求。
4)本发明的口服胰岛素纳米颗粒粒径小,且分布窄,利于细胞吸收,可做临床研究。
附图说明
【图1】为降冰片烯侧基的聚丙交酯的核磁氢谱图。
【图2】为聚乙二醇单甲醚支链的聚丙交酯的核磁氢谱图。
【图3】为(聚丙交酯-g-聚乙二醇单甲醚)-b-聚丙交酯共聚物的核磁氢谱图。
【图4】为含羧基侧基的载体聚合物(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)的核磁氢谱图。
【图5】A为降冰片烯侧基的聚丙交酯的凝胶色谱图,B为聚乙二醇单甲醚支链的聚丙交酯的凝胶色谱图,C为(聚丙交酯-g-聚乙二醇单甲醚)-b-聚丙交酯共聚物的凝胶色谱图,D为含羧基侧基的载体聚合物(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)的凝胶色谱图。
【图6】为(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH),nOEG:nCOOH=1.2:1制备的胰岛素纳米颗粒径分布图。
【图7】为(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH),nOEG:nCOOH=1.2:1制备的胰岛素纳米颗对应的Zeta电位分布。
【图8】为(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH),nOEG:nCOOH=1.2:1制备的胰岛素纳米颗粒径随时间的稳定性图。
【图9】胰岛素、壳聚糖、(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)以及胰岛素纳米粒子的红外谱图。
【图10】胰岛素纳米粒子的体外释放曲线。
具体实施方式
以下实施例旨在是对本发明内容进一步说明,而不是限制本发明权利要求的保护范围。
实施例1
1、降冰片烯侧基的聚丙交酯的制备:
在干燥箱里,称取甲醇(24μL,600μmol),以及10mL的无水二氯甲烷于20mL的瓶中,配置得催化剂/引发剂的二氯甲烷溶剂,待用。在已真空烤过3次的聚合管中,于氮气保护下加入1.0g(4.8mmol)的降冰片烯侧基的丙交酯且加入催化量的1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯(TBD),以及2mL新制的含引发剂二氯甲烷溶液。室温下反应24小时,反应结束后无水甲醇反复沉降三次,抽滤,干燥即得降冰片烯侧基的聚丙交酯。其结构表征见核磁图谱图1,分子量分布见图5(A)。说明该聚合物已成功合成。通过调节降冰片烯丙交酯和含引发剂二氯甲烷溶液的比例可以得到不同聚合度的降冰片烯侧基的聚丙交酯。
2、聚乙二醇单甲醚支链的聚丙交酯的制备:
称取0.70g(0.112mmol)的降冰片烯侧基的聚丙交酯和5.2g(6.73mmol)的含叠氮取代基的聚乙二醇单甲醚(Mn=775)加入到干燥无氧的聚合管中,氮气保护下加入5mL精制的乙酸乙酯,80℃反应72h。反应完成后,旋掉乙酸乙酯,二氯甲烷溶解,用无水乙醚反复沉降三次,真空干燥。即得聚乙二醇单甲醚支链的聚丙交酯。其结构表征见核磁图谱图2,分子量分布见图5(B)。说明该聚合物已成功合成。
3、(聚丙交酯-g-聚乙二醇单甲醚)-b-聚丙交酯共聚物的制备:
称取1.0g(0.034mmol)的聚乙二醇单甲醚支链的聚丙交酯于干燥无氧的聚合管中,氮气保护下加入0.21g(1.01mmol)的含降冰片烯基团的丙交酯和催化量的1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯(TBD)以及2.5mL精制二氯甲烷,室温下反应24小时,无水乙醚反复沉降三次,真空干燥,得到(聚丙交酯-g-聚乙二醇单甲醚)-b-聚丙交酯共聚物,产物表征见图3及图5(C);
4、含羧基侧基的载体聚合物(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)的制备
在氮气的保护下,将0.5g(0.014mmol)上述聚合物溶解在10mL精制的四氢呋喃(THF)中,加入0.115g(1.08mmol)3-巯基丙酸,3mg安息香二甲醚(DMPA)光引发剂,在紫外灯光照下反应0.5h。反应结束后,用无水乙醚沉降3次,离心后真空干燥。其结构表征见核磁氢谱图4,分子量分布见图5(D),说明该聚合物已成功合成。
5、纳米粒子的制备
称取10mg猪胰岛素(27.2u/mg)于10mL容量瓶中,用pH=2.5稀盐酸水溶液定容,倒出置于25mL烧杯中磁力搅拌充分溶解,在搅拌下缓慢加入395μL的0.1M的氢氧化钠水溶液,待用。称取10mg(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)于10mL容量瓶中,用超纯水定容,倒出置于25mL烧杯中磁力搅拌充分溶解,磁力搅拌下加入100μL的0.1M的氢氧化钠水溶液,待用。称取分子量为30kDa脱乙酰度为95%的壳聚糖淡黄色粉末10mg于10mL容量瓶中,用0.2%的冰醋酸水溶液定容,倒出置于25mL烧杯中磁力搅拌充分溶解,搅拌下缓慢加入290μL的1M的氢氧化钠水溶液,待用。
在磁力搅拌下将(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)水溶液缓慢滴加到胰岛素水溶液中,充分磁力搅拌20min。最后将混合液逐滴滴加到上述壳聚糖水溶液中,继续持续搅拌30min,形成泛乳光的纳米颗粒悬浮液,即形成聚乙二醇包覆的口服胰岛素纳米颗粒。
实施例2
本发明通过考察各种影响因素,获得口服胰岛素纳米颗粒最优制备工艺,具体如下:
称取10mg胰岛素溶于10mL pH=2.5稀盐酸水溶液中,再用0.1M的氢氧化钠水溶液调节pH值至7.0,并于室温下磁力搅拌。称取10mg(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH),溶于10mL超纯水中,摩尔比按照n聚合物上羧基:nNaOH=1:2的比例用0.1M的氢氧化钠添加,并于室温下磁力搅拌。称取分子量为30kDa脱乙酰度为95%的壳聚糖淡黄色粉末10mg,溶于10mL的0.2%的冰醋酸水溶液中,用1M的氢氧化钠水溶液调节pH值至6.1,并于室温下磁力搅拌。将(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)水溶液缓慢滴加到胰岛素水溶液中,充分磁力搅拌20min。最后将混合液逐滴滴加到上述壳聚糖水溶液中,继续持续搅拌30min,形成泛乳光的纳米颗粒悬浮液,即形成聚乙二醇包覆的口服胰岛素纳米颗粒。
(1)纳米粒子的表征结果:
根据上述方法制备的纳米粒子通过Zetasizer Nano ZS90测试得到其粒径分布。改变(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)中接枝的OEG和COOH的比例,按照上述方法得到不同粒径的胰岛素纳米颗粒,分子量和组成通过核磁表征来计算,结果见表1。
表1:不同比例的(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)得到的粒径数据
通过表1结果发现当(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)分子量一定(聚合物1~4可以认为分子量相当)时,随着COOH在(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)整体中的比例提高时,可以得到更小粒径的胰岛素纳米颗粒,这是由于当一条聚合物链上的COOH比例提高时,可以存在更多密集的静电结合位点,这些位点更好地与胰岛素、壳聚糖结合在一起,使得粒子结合的更为紧密,得到的粒径也就更小。但是当聚合物链上的COOH比例过高时(如OEG:COOH比值=0.7:1)聚合物的水溶性变差从而无法形成纳米粒子。因此,x/y优选的比例范围为0.8~12:1,可以控制胰岛素纳米颗粒粒径在小于200nm。x/y较优选的比例范围为1~2.5:1,可以控制胰岛素纳米颗粒粒径小于150nm。而当nOEG:nCOOH=1.2:1左右时,得到的胰岛素纳米颗粒粒径相对较小,粒径在95nm左右,PDI为0.28左右,对应的Zeta电位为+17.8mV。控制胰岛素纳米颗粒粒径在较小范围内(如95nm左右),胰岛素纳米颗粒随时间的稳定性较好,粒径稳点无明显变化,通过HPLC法测得包封率达到92.04%,载药量达到18.77%以上。因此,通过控制(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)接枝的OEG和COOH基团比例可以得到较小粒径的口服胰岛素纳米颗粒,更加利于小肠的吸收。
通过比较胰岛素、壳聚糖、(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)以及胰岛素纳米粒子的红外谱图,如图9,进一步证明胰岛素的成功包裹。
(2)体外释放实验
本发明的体外释放实验是在pH=1.2的盐酸溶液、pH=7.4磷酸缓冲液中进行的,实验方法和结果如下:
取胰岛素纳米颗粒悬浮液在4℃的条件下13500rpm超速离心30min,超速离心后弃去上层清液所得到的沉淀用超纯水洗涤三次,冷冻干燥得到固体粉末。称取两份5mg的固体粉末分别溶于5mL的pH=1.2的盐酸溶液和pH=7.4磷酸缓冲液中,然后盛于20kDa的透析袋中。分别取pH=1.2的盐酸溶液和pH=7.4磷酸缓冲液5mL作为介质,于离心管中,在37℃,转速为80rpm的恒温培养箱中孵育。在规定时间内取出1mL的缓冲介质。然后补加1mL新鲜的缓冲液。取得的样品通过过滤做HPLC测试(NaH2PO4:乙腈=71∶29,NaH2PO4浓度为0.1mol/L,用磷酸调节其pH为3.0,检测波长214nm,流速为1.0mL/min)。计算释放百分数。结果如图10。
Claims (9)
1.一种口服胰岛素纳米颗粒的制备方法,其特征在于:在搅拌条件下,将(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)聚合物水溶液滴加至胰岛素水溶液中,得到混合溶液;再在搅拌条件下,将混合溶液滴加至壳聚糖水溶液中,得到胰岛素纳米颗粒悬浮液。
2.根据权利要求1所述的口服胰岛素纳米颗粒的制备方法,其特征在于:胰岛素水溶液中的胰岛素与壳聚糖水溶液中的壳聚糖的质量比为1:(0.25~2);(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)聚合物水溶液中的(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)聚合物与壳聚糖水溶液中的壳聚糖的质量比为1:(0.3~1.5)。
3.根据权利要求2所述的口服胰岛素纳米颗粒的制备方法,其特征在于:所述(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)聚合物具有式1结构:
其中,
R选自C1~C4的烷链;
x为1~50,y为1~50,且2≤x+y≤100,n为8~23。
4.根据权利要求3所述的口服胰岛素纳米颗粒的制备方法,其特征在于:式1中,x/y=0.8~12:1,x为20~40,y为1~30。
5.根据权利要求2所述的口服胰岛素纳米颗粒的制备方法,其特征在于:
所述壳聚糖的分子量为25~35kDa,脱乙酰度为90%以上。
6.根据权利要求1~5任一项所述的口服胰岛素纳米颗粒的制备方法,其特征在于:
所述胰岛素水溶液中胰岛素的浓度为0.5~1.5mg/mL;
所述壳聚糖水溶液中壳聚糖的浓度为0.5~1.5mg/mL;
所述(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)聚合物水溶液中(PLA-g-OEG)-b-(PLA-g-COOH)聚合物的浓度为0.5~1.5mg/mL。
7.根据权利要求6所述的口服胰岛素纳米颗粒的制备方法,其特征在于:
所述壳聚糖水溶液pH为5.5~6.5;
所述胰岛素水溶液pH为6.5~7.5。
8.一种口服胰岛素纳米颗粒,其特征在于:由权利要求1~6任一项制备方法得到。
9.根据权利要求8所述的一种口服胰岛素纳米颗粒,其特征在于:所述胰岛素纳米颗粒粒径为80~140nm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810252668.3A CN108434120B (zh) | 2018-03-26 | 2018-03-26 | 一种口服胰岛素纳米颗粒及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810252668.3A CN108434120B (zh) | 2018-03-26 | 2018-03-26 | 一种口服胰岛素纳米颗粒及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108434120A true CN108434120A (zh) | 2018-08-24 |
CN108434120B CN108434120B (zh) | 2020-02-07 |
Family
ID=63196731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810252668.3A Active CN108434120B (zh) | 2018-03-26 | 2018-03-26 | 一种口服胰岛素纳米颗粒及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108434120B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105056212A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-11-18 | 江西省药物研究所 | 一种提高胰岛素口服结肠吸收的壳聚糖纳米粒及制备方法 |
CN106177978A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-12-07 | 湘潭大学 | 一种具有靶向和示踪功能的抗肿瘤高分子键合药及其制备方法 |
CN106975106A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-07-25 | 北京化工大学 | 一种双层骨修复膜材料及其制备方法 |
CN107519484A (zh) * | 2017-09-18 | 2017-12-29 | 湘潭大学 | 一种口服载胰岛素纳米胶束的制备方法 |
CN107550889A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-01-09 | 无锡市人民医院 | 快速调整药物释放速度的纳米胰岛素‑壳聚糖 |
CN107670049A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-02-09 | 湘潭大学 | 一种具有多药协同作用的全降解高分子抗肿瘤药物及其制备方法 |
-
2018
- 2018-03-26 CN CN201810252668.3A patent/CN108434120B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105056212A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-11-18 | 江西省药物研究所 | 一种提高胰岛素口服结肠吸收的壳聚糖纳米粒及制备方法 |
CN106177978A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-12-07 | 湘潭大学 | 一种具有靶向和示踪功能的抗肿瘤高分子键合药及其制备方法 |
CN106975106A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-07-25 | 北京化工大学 | 一种双层骨修复膜材料及其制备方法 |
CN107519484A (zh) * | 2017-09-18 | 2017-12-29 | 湘潭大学 | 一种口服载胰岛素纳米胶束的制备方法 |
CN107550889A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-01-09 | 无锡市人民医院 | 快速调整药物释放速度的纳米胰岛素‑壳聚糖 |
CN107670049A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-02-09 | 湘潭大学 | 一种具有多药协同作用的全降解高分子抗肿瘤药物及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
NAN ZHANG等: "Effective protection and controlled release of insulin by cationic β-cyclodextrin polymers from alginate/chitosan nanoparticles", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF PHARMACEUTICS》 * |
姚金凤等: "壳聚糖纳米粒在药物输送中的应用研究进展", 《国际药学研究杂志》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108434120B (zh) | 2020-02-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107550921B (zh) | 一种纳米颗粒-高分子可注射复合水凝胶双载药体系及其制备方法 | |
CN105251013B (zh) | 一种具有氧化还原响应性可降解水溶性抗肿瘤聚合物前药及其制备方法 | |
JP6246421B2 (ja) | 側鎖にジチオ五員環官能基を有するカーボネートポリマー及びその応用 | |
CN108926531B (zh) | 一种还原及pH双重响应性的纳米胶束及其制备方法与应用 | |
CN107793573B (zh) | 一种杂化双亲性星型共聚物纳米胶束的制备方法 | |
CN114767655B (zh) | 一种两性离子功能化的生物可降解口服纳米载药系统及应用 | |
CN113105614A (zh) | 一种易降解响应型可核心交联的两亲性嵌段聚合物及其制备方法和作为药物载体的应用 | |
CN108553446B (zh) | 一种双敏感双载药的纳米粒载体及纳米粒制剂 | |
Cajot et al. | Novel functional degradable block copolymers for the building of reactive micelles | |
CN105879048B (zh) | 基于聚氨基酸的功能性生物可降解纳米粒子的制备方法 | |
CN108676156B (zh) | 一种还原响应型abc型嵌段聚合物及其制备方法和应用 | |
CN104530438B (zh) | 基于胆固醇修饰的pH响应多肽聚合物及制备方法和应用 | |
CN108434120A (zh) | 一种口服胰岛素纳米颗粒及其制备方法 | |
US11191728B2 (en) | Method of preparing degradable and environment responsive composite microgels | |
CN104592522A (zh) | 一种可降解的酸敏型聚天冬酰胺共聚物及其制备方法和应用 | |
CN108078924B (zh) | 一种聚乙二醇修饰的具有pH响应性的高载药量纳米胶束或囊泡的制备方法 | |
CN110368500B (zh) | 一种两亲性共聚物药物前体、制备方法以及包载钙泊三醇的纳米颗粒 | |
CN107837233B (zh) | 一种用于肿瘤的温敏纳米靶向性的叶酸共聚物胶束 | |
KR20120126356A (ko) | 양친성 저분자량 히알루론산 복합체를 포함하는 나노 입자 및 그의 제조 방법 | |
CN111840569A (zh) | 一种pH响应性载药纳米粒子 | |
CN114672031B (zh) | 一种pH响应聚合物纳米药物及其制备方法 | |
CN113081960B (zh) | 一种可生物降解且具有温敏性的抗肿瘤键合前药及其制备方法 | |
CN105688225A (zh) | 一种生物降解高分子-多西紫杉醇键合药及其制备方法 | |
CN109793711A (zh) | 一种肝癌靶向载人参皂苷ck壳聚糖聚合物胶束递药系统及其制备方法 | |
CN106668020A (zh) | 一种新型果胶纳米药物的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |