CN108452317A - 一种基于果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子及其制备方法 - Google Patents

一种基于果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种基于果胶/阿霉素结合物载药纳米粒子的制备方法，以抗肿瘤药物阿霉素作为疏水段以果胶作为亲水段，通过水合肼对果胶进行修饰，然后将阿霉素连接到果胶分子上生成果胶/阿霉素结合物，该结合物在水中自组装形成具有pH敏感的果胶/阿霉素结合物载药纳米粒子。在本发明中通过利用酰腙键连接药物在水中自组装制备pH响应的载药纳米粒子具有创新性，且操作过程简单，配方中未使用任何其他表面活性剂，具有安全性、靶向性的特点，且能避免药物的不完全释放对患者带来的毒副作用。

Description

一种基于果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种基于果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子及其制备方法，属于生物医药和高分子材料技术领域。
背景技术
阿霉素(Doxorubicin)，又被称为多柔比星，14-羟正丁霉素等，是一种具有光谱抗肿瘤活性的高效抗肿瘤药物，其主要作用机理是嵌入DNA而抑制核酸的合成。阿霉素具有强烈的细胞毒性作用，对各种周期的肿瘤细胞都具有杀灭作用，因此其适用与多种肿瘤的化学治疗。临床上，阿霉素主要通过静脉注射给药的方式进行化学治疗，但是，其在单独使用时，对于机体的强烈副作用如引发呕吐、脱发，影响骨髓造血功能和强烈的心脏毒性等，不仅给病人带来了巨大的痛苦，而且在很大程度上影响了该类药物更广泛地应用。
相对于单纯的游离药物，载药纳米粒子得益于“EPR”效应的存在具有更长的血液循环时间和病灶区域优先积累的效应，对于肿瘤的治疗具有潜在的巨大的优势。而利用高分子-药物结合物自身形成亲水疏水结构，可以自组装形成纳米颗粒，这不仅可以有效降低药物本身在治疗过程中所带来的副作用，而且能增进药物在肿瘤部位的被动累积，从而提高药物的传输效率和生物利用度。
其中，果胶是一种酸性多糖，由甲酯化的半乳糖醛酸聚合而成，在食品保健工业中常被用作叫凝集剂、增稠剂、乳化剂和稳定剂。在药剂学领域，它可用作亲水性乳化剂。本发明以生物相容性好的果胶为原料，采用水合肼对果胶进行修饰，然后将阿霉素化学连接到果胶分子上，制备得到果胶/阿霉素结合物，进一步采用纳米沉淀法制备具有pH响应的果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子。所述pH响应是由果胶经水合肼修饰后与阿霉素结合形成的酰腙键结构产生，尽管果胶已经有用于载药纳米粒子研究的文献报道，但本发明的果胶/阿霉素结合物，是由果胶经酰腙键与阿霉素化学连接形成，分子结构新颖，其能够在水中自组装制备pH响应的载药纳米粒子，迄今为止，这一新的结合物及其制备的载药纳米粒子研究尚未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子及其制备方法，本发明方法提供的果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子具有良好的生物相容性和pH敏感性。在本发明中通过利用酰腙键连接药物自组装制备pH响应的载药纳米粒子具有创新性，且操作过程简单，配方中未使用任何其他表面活性剂，具有安全性、靶向性的特点，且能避免药物的不完全释放对患者带来的毒副作用。
本发明提供一种果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子包括式Ⅰ所示的结构：
本发明提供一种果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：
1)将阿霉素盐酸盐溶于pH值为7.2～7.4的磷酸缓冲溶液(PB)中，避光反应24h得到阿霉素溶液，过滤烘干得到阿霉素固体粉末；
2)将果胶溶于有机溶剂二甲基亚砜中，加入水合肼反应16h后，然后加入阿霉素固体粉末，在搅拌条件下反应24～48h，得到反应混合溶液；
3)将步骤2)得到的反应混合溶液用乙醇沉淀，离心洗涤多次，将沉淀物在45℃真空干燥，得到果胶/阿霉素结合物；
4)取适量果胶/阿霉素结合物溶于二甲基亚砜中，搅拌溶解30min，逐滴滴入高速搅拌的去离子水中，将得到的反应溶液避光透析24h，定时换水，冷冻干燥得到果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子。
优选地，步骤1)所述磷酸缓冲溶液pH值为7.4；
优选地，按质量比，盐酸阿霉素：果胶＝1：2.6；
优选地，步骤3)中按体积比，反应混合溶液：乙醇＝1：3；
优选地，步骤2)中的搅拌速度为550r/min；
本发明制备一种果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子，基于无毒无刺激且来源广泛的天然高分子材料果胶作为药物载体，在提高药物稳定性、降低药物低毒性的同时实现缓释效果。此外，因其具有pH响应性可实现靶向作用于肿瘤部位，达到诱导肿瘤凋亡的目的。本发明中通过利用酰腙键连接药物，自组装制备pH响应的载药纳米粒子具有创新性，且操作简单，配方中未使用任何表面活性剂，安全性高，无刺激性，无生理毒性，具有良好的生物相容性，易于工业化。
附图说明
图1是一种果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子的核磁图
图2是一种果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子的扫描电镜图
具体实施方式
实施例1：
1)称取阿霉素盐酸盐19mg溶于6ml磷酸缓冲溶液中，其中磷酸缓冲溶液的pH值为7.4，避光反应24h得到阿霉素溶液，经过滤干燥得到阿霉素固体粉末；
2)精密称取50mg果胶(酯化度50％～75％)，溶于5ml二甲基亚砜(DMSO)中，在水浴30℃搅拌60min，使果胶溶解得到果胶溶液；
3)精密移取5ml水合肼溶液，加入到果胶溶液中，在室温550r/min下搅拌反应16h后，然后加入阿霉素固体粉末，在550r/min搅拌下，避光反应36h，得到反应混合溶液；
4)步骤3)得到的反应混合溶液经30～40ml乙醇沉淀后，离心洗涤三次，45℃下真空干燥24h，得到果胶/阿霉素结合物；
5)取30mg果胶/阿霉素结合物溶于5ml的二甲基亚砜，溶解30min，逐滴滴入高速搅拌的去离子水中，将得到的反应溶液避光透析24h，并定时换水，最后将得到的暗粉色透析液冻干，得到固体粉末产物，即为基于果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子。
实施例2：
1)称取阿霉素盐酸盐16mg溶于6ml磷酸缓冲溶液中，其中磷酸缓冲溶液的pH值为7.4，避光反应24h得到阿霉素溶液，然后经过滤干燥得到阿霉素固体粉末；
2)精密称取32mg果胶(酯化度50％～75％)，溶于5ml二甲基亚砜(DMSO)中，在水浴30℃搅拌60min，使果胶溶解得到果胶溶液；
3)精密移取5ml水合肼溶液，加入到果胶溶液中，在室温550r/min下搅拌反应16h后，加入阿霉素固体粉末，在550r/min搅拌、避光反应24h，得到反应混合溶液；
4)将步骤3)得到的反应混合溶液用30～40ml乙醇沉淀后，离心洗涤三次，45℃下真空干燥24h，得到果胶/阿霉素结合物；
5)取25mg果胶/阿霉素结合物溶于5ml的二甲基亚砜，溶解30min，逐滴滴入高速搅拌的去离子水中，将得到的反应溶液避光透析24h，并定时换水，最后将得到的暗粉色透析液冻干，得到固体粉末产物，即其为基于果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子。
实施例3：
1)称取阿霉素盐酸盐20mg溶于6ml磷酸缓冲溶液中，其中磷酸缓冲溶液的pH值为7.4，避光反应24h得到阿霉素溶液，然后经过滤干燥得到阿霉素固体粉末；
2)精密称取60mg果胶(酯化度50％～75％)，溶于5ml二甲基亚砜(DMSO)中，在水浴30℃搅拌30min，使果胶溶解得到果胶溶液；
3)精密移取6ml水合肼溶液，加入到果胶溶液中，在室温550r/min下搅拌反应16h后，加入阿霉素固体粉末，在550r/min搅拌、避光反应48h，得到反应混合溶液；
4)将步骤3)得到的反应混合溶液用30～40ml乙醇沉淀后，离心洗涤三次，45℃下真空干燥24h，得到果胶/阿霉素结合物；
5)取32mg果胶/阿霉素结合物溶于5ml的二甲基亚砜，溶解30min，逐滴滴入高速搅拌的去离子水中，将得到的反应溶液避光透析24h，并定时换水，最后将得到的暗粉色透析液冻干，得到固体粉末产物，即其为基于果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子。

Claims (6)

1.一种基于果胶/阿霉素结合物载药纳米粒子及其制备方法，其特征在于，所述果胶/阿霉素结合物以阿霉素作为疏水段、果胶作为亲水段，通过酰腙键连接药物，然后在水中自组装形成具有pH敏感的果胶/阿霉素结合物载药纳米粒子。
2.根据权利要求1所述的果胶/阿霉素结合物包括式Ⅰ所示的结构。
3.根据权利要求1所述的果胶/阿霉素结合物载药纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：
1)将阿霉素盐酸盐溶于pH值为7.2～7.4的磷缓冲溶液(PB)中，得到阿霉素溶液，过滤烘干得到阿霉素固体粉末；
2)将果胶溶于有机溶剂二甲基亚砜中，加入水合肼反应16h后，然后加入阿霉素固体粉末，在550r/min搅拌条件下反应48～72h，得到反应混合溶液；
3)将步骤2)得到的反应混合溶液用乙醇沉淀，离心洗涤多次，将沉淀物在45℃真空干燥，得到果胶/阿霉素结合物；
4)取适量果胶/阿霉素结合物溶于二甲基亚砜中，搅拌溶解30min，逐滴滴入高速搅拌的去离子水中，将得到的反应溶液避光透析36h，定时换水，冷冻干燥得到果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子。
4.根据权利要求3所述的果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子制备方法，其特征在于，按质量比，盐酸阿霉素：果胶＝1：1～1：3。
5.根据权利要求3所述的果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子制备方法，其特征在于，步骤3)中按体积比，反应溶液：乙醇＝1：2～1：4。
6.根据权利要求1、2、3所述的果胶/阿霉素结合物的载药纳米粒子，可用作抗癌药物。
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