CN108653196A - 一种脂质体复合双响应载药水凝胶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种脂质体复合双响应载药水凝胶的制备方法，其主要是将大豆卵磷脂与疏水性药物加入二氯甲烷与甲醇混合液中，于30～50℃下超声溶解，在40～60℃下蒸发去除溶剂，加入缓冲溶液，40～60℃下进行水化后超声处理，得到脂质体溶液；将其加入壳聚糖与醋酸混合溶液中，磁力搅拌1～3h，得到壳聚糖包覆脂质体；将N‑异丙基丙烯酰胺与A单体或聚合物的混合物溶于去离子水中，再加入壳聚糖包覆脂质体和交联剂，混合均匀，静置两天后加入引发剂，经过24～48h聚合，得到具有双重响应性的载药水凝胶。本发明材料的组成和负载量可控、内部结构有序且环境温和、具有良好的药物负载能力及缓释性能、可用于智能药物载体材料。

Description

一种脂质体复合双响应载药水凝胶的制备方法
技术领域
本发明涉及一种药物载体的制备方法，特别是一种载药水凝胶的制备方法。
背景技术
药物载体经历了从天然材料到人工单一材料，再到复合材料的发展历程，从口服型药物到注射型药物的发展。随着人们对药物释放机理及最大药效发挥认识的加深，响应性药物载体作为一种新型的智能药物释放系统，可以对外界的各种刺激如溶液的pH、离子强度、温度、光强度等作出响应，从而引起自身结构和性能的转变，达到药物可控释放的目的。目前报道的壳聚糖复合脂质体水凝胶载药系统，其可以对疏水性药物进行递送，但其无法在特定位置进行释放，且无法长期保存。
脂质体复合水凝胶药物载体是一种性能优越的包覆型药物载体材料，其主要由球形胶束状的脂质体和立体网状结构的水凝胶构成，脂质体由含有亲水头部及疏水尾部的生物大分子构成，在有机或无机溶剂中易团聚成球状胶束，从而具有极好的药物包覆性能，且团聚后的脂质体胶束表面会带有正或负电荷，为与其它天然或合成材料提供结合基础。
壳聚糖作为一种天然多糖类高分子化合物，在水溶液中具有较大的粘度且呈现正电性，可以和脂质体进行电荷相互吸引，从而达到包覆的效果。此外，在不同酸碱环境中，通过壳聚糖的结构发生变化，能够将包覆在内的物质释放而出。
水凝胶是具有亲水性官能团的单体或者聚合物聚合而成的多孔道三维立体网状结构，且具有温和的水环境，可以长期存储药物。某些特定的化合物如N-异丙基丙烯酰胺可以对外界温度响应，从而引起自身孔道结构的变化，将存储在内的物质释放出来。
目前载药水凝胶的制备方法主要分为两种：物理交联法和化学引发交联法，其中物理交联法又包含冷冻干燥、紫外引发等相对较为温和的条件，其得到的水凝胶体系往往缺乏较好的机械性能，体系稳定性不高；化学交联法需要化学引发剂与交联剂，赋予水凝胶体系具有机械强度的同时，也引入了具有一定毒性的化学物质，且往往不能做到响应释放。
发明内容
本发明的目的在于提供一种材料的组成和负载量可控、内部结构有序且环境温和、具有良好的药物负载能力及缓释性能、可用于智能药物载体材料的脂质体复合双响应载药水凝胶的制备方法。
本发明的制备方法如下：
(1)负载有疏水性药物脂质体的制备
按每毫升二氯甲烷与甲醇的体积比为2～4：1的混合液中加入1～3mg大豆卵磷脂与疏水性药物混合物，大豆卵磷脂和疏水性药物的质量比为4～8:1，于30～50℃下超声使混合物完全溶解，其后在40～60℃下蒸发去除混合溶剂，得到脂质体薄膜，再加入10～20mL缓冲溶液并在40～60℃下进行手摇水化，水化后的混合液在20～30℃下超声处理5～10min，得到包覆有疏水性药物的脂质体溶液；
所述的疏水性药物为黄芩素、紫杉醇、多柔比星、阿霉素中的一种；
所述缓冲溶液为磷酸盐(PBS)缓冲溶液；
(2)壳聚糖包覆脂质体的制备
以壳聚糖为脂质体层保护体，按每毫升醋酸溶液加入0.005～0.015g壳聚糖的比例，将壳聚糖溶解于醋酸溶液中，再按壳聚糖与醋酸的混合液与脂质体溶液的体积比为1～3:1的比例，将混合液加入到步骤(1)的脂质体溶液中，磁力搅拌1～3h，得到壳聚糖包覆脂质体；所述醋酸溶液的pH为1.2～3.5；
(3)合成复合双响应水凝胶
所需原料为N-异丙基丙烯酰胺与A单体或聚合物的混合物、壳聚糖包覆脂质体、引发剂、交联剂，N-异丙基丙烯酰胺与A单体或聚合物的质量比为4～8:1，每克混合物加入2～6mL壳聚糖包覆脂质体，引发剂的用量为N-异丙基丙烯酰胺与A单体或聚合物质量之和的2％～5％，交联剂的用量为N-异丙基丙烯酰胺与A单体或聚合物质量总和的0.5％～0.9％；所述引发剂为过硫酸钾(KPS)、所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)；先按每10mL去离子水加入0.25～0.45g N-异丙基丙烯酰胺与A单体或聚合物的混合物比例，将混合物溶解于去离子水中，再加入步骤(2)的壳聚糖包覆脂质体和交联剂，混合均匀，静置两天后加入引发剂，经过24～48h聚合，可得到具有双重响应性的载药水凝胶；
所述A单体为丙烯酰胺，丙烯酸中的一种，聚合物为羧甲基纤维素钠，海藻酸钠，壳聚糖中的一种，用于与脂质体形成强弱相互作用。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、材料的组成和负载量可控，内部结构有序且环境温和。
2、以脂质体为疏水性药物负载材料，实现了药物较大负载量；
3、以正负电荷相互吸引及氢键结合力为基本原理，首次实现脂质体与水凝胶递送系统之间的有效结合，并具有良好的稳定性；
4、充分发挥响应性水凝胶载药系统对外界刺激如pH、温度、离子强度等敏感响应性能，提高药物递送的可控性与精准度。
5、将壳聚糖包覆已负载药物的脂质体与响应性水凝胶进行复合，可形成双响应复合水凝胶药物负载系统，在保证药物活性的情况下，使得药物系统具有了pH与热双响应性能，从而达到可控释放的效果。
具体实施方式
实施例1
(1)负载有疏水性药物脂质体的制备
将4mg大豆卵磷脂和1mg黄芩素混合置于3mL二氯甲烷与甲醇的混合液中，二氯甲烷与甲醇的体积比为2:1，然后于30℃下超声使混合物完全溶解，其后在40℃下蒸发去溶剂，再加入10mL PBS缓冲溶液，在40℃下进行水化，水化后的混合液在20℃下超声处理5min，得到包覆有疏水性药物的脂质体溶液；
(2)壳聚糖包覆脂质体的制备
将0.015g的壳聚糖溶解在3mL pH 1.2的醋酸溶液中，将其加入到3mL步骤(1)的脂质体溶液中，磁力搅拌1h，得到壳聚糖包覆脂质体；
(3)合成复合双响应水凝胶
将0.2g N-异丙基丙烯酰胺和0.05g丙烯酰胺加入10mL去离子水中，再加入0.5mL步骤(2)的壳聚糖包覆脂质体和1.25mg N，N-亚甲基双丙烯酰胺，混合均匀，静置两天后加入0.005g引发剂过硫酸钾，经过24h聚合，可得到具有双重响应性的载药水凝胶。
实施例2
(1)负载有疏水性药物脂质体的制备
将3mg大豆卵磷脂和0.5mg紫杉醇混合置于2mL二氯甲烷与甲醇的混合液中，二氯甲烷与甲醇的体积比为3:1，然后于40℃下超声使混合物完全溶解，其后在45℃下蒸发去溶剂，再加入15mL PBS缓冲溶液，在45℃下进行水化，水化后的混合液在25℃下超声处理8min，得到包覆有疏水性药物的脂质体溶液；
(2)壳聚糖包覆脂质体的制备
将0.04g的壳聚糖溶解在4mL pH 2.0的醋酸溶液中，将其加入到2mL步骤(1)的脂质体溶液中，磁力搅拌2h，得到壳聚糖包覆脂质体；
(3)合成复合双响应水凝胶
将0.3g N-异丙基丙烯酰胺和0.05g羧甲基纤维素钠加入10mL去离子水中，再加入1.4mL步骤(2)的壳聚糖包覆脂质体和2.1mg N，N-亚甲基双丙烯酰胺，混合均匀，静置两天后加入0.0105g引发剂过硫酸钾，经过36h聚合，可得到具有双重响应性的载药水凝胶。
实施例3
(1)负载有疏水性药物脂质体的制备
将2mg大豆卵磷脂和0.25mg多柔比星混合置于2mL二氯甲烷与甲醇的混合液中，二氯甲烷与甲醇的体积比为4:1，然后于45℃下超声使混合物完全溶解，其后在55℃下蒸发去溶剂，再加入20mL PBS缓冲溶液，在55℃下进行水化，水化后的混合液在30℃下超声处理10min，得到包覆有疏水性药物的脂质体溶液；
(2)壳聚糖包覆脂质体的制备
将0.09g的壳聚糖溶解在6mL pH 3.5的醋酸溶液中，将其加入到2mL步骤(1)的脂质体溶液中，磁力搅拌3h，得到壳聚糖包覆脂质体；
(3)合成复合双响应水凝胶
将0.4g N-异丙基丙烯酰胺和0.05g海藻酸钠加入10mL去离子水中，再加入2.7mL步骤(2)的壳聚糖包覆脂质体和0.0036g N，N-亚甲基双丙烯酰胺，混合均匀，静置两天后加入0.018g引发剂过硫酸钾，经过24h聚合，可得到具有双重响应性的载药水凝胶。
实施例4
(1)负载有疏水性药物脂质体的制备
将4mg大豆卵磷脂和1mg黄芩素混合置于3mL二氯甲烷与甲醇的混合液中，二氯甲烷与甲醇的体积比为1:3，然后于45℃下超声使混合物完全溶解，其后在55℃下蒸发去溶剂，再加入15mL PBS缓冲溶液，在60℃下进行水化，水化后的混合液在25℃下超声处理8min，得到包覆有疏水性药物的脂质体溶液；
(2)壳聚糖包覆脂质体的制备
将0.04g的壳聚糖溶解在4mL pH 3.0的醋酸溶液中，将其加入到3mL步骤(1)的脂质体溶液中，磁力搅拌1.5h，得到壳聚糖包覆脂质体；
(3)合成复合双响应水凝胶
将0.3g N-异丙基丙烯酰胺和0.05g丙烯酰胺加入10mL去离子水中，再加入1.5mL步骤(2)的壳聚糖包覆脂质体和3.15mg N，N-亚甲基双丙烯酰胺，混合均匀，静置两天后加入0.0175g引发剂过硫酸钾，经过48h聚合，可得到具有双重响应性的载药水凝胶。
实施例5
(1)负载有疏水性药物脂质体的制备
将4mg大豆卵磷脂和1mg黄芩素混合置于3mL二氯甲烷与甲醇的混合液中，二氯甲烷与甲醇的体积比为1:2，然后于50℃下超声使混合物完全溶解，其后在60℃下蒸发去溶剂，再加入15mL PBS缓冲溶液，在60℃下进行水化，水化后的混合液在30℃下超声处理10min，得到包覆有疏水性药物的脂质体溶液；
(2)壳聚糖包覆脂质体的制备
将0.04g的壳聚糖溶解在4mL pH 3.5的醋酸溶液中，将其加入到3mL步骤(1)的脂质体溶液中，磁力搅拌1.5h，得到壳聚糖包覆脂质体；
(3)合成复合双响应水凝胶
将0.3g N-异丙基丙烯酰胺和0.05g壳聚糖加入10mL去离子水中，再加入1.5mL步骤(2)的壳聚糖包覆脂质体和3.15mg N，N-亚甲基双丙烯酰胺，混合均匀，静置两天后加入0.0175g引发剂过硫酸钾，经过48h聚合，可得到具有双重响应性的载药水凝胶。

Claims (4)

1.一种脂质体复合双响应载药水凝胶的制备方法，其特征在于：
(1)负载有疏水性药物脂质体的制备
按每毫升二氯甲烷与甲醇的体积比为2～4：1的混合液中加入1～3mg大豆卵磷脂与疏水性药物混合物，大豆卵磷脂和疏水性药物的质量比为4～8:1，于30～50℃下超声使混合物完全溶解，其后在40～60℃下蒸发去除混合溶剂，得到脂质体薄膜，再加入10～20mL缓冲溶液并在40～60℃下进行手摇水化，水化后的混合液在20～30℃下超声处理5～10min，得到包覆有疏水性药物的脂质体溶液；
(2)壳聚糖包覆脂质体的制备
以壳聚糖为脂质体层保护体，按每毫升醋酸溶液加入0.005～0.015g壳聚糖的比例，将壳聚糖溶解于醋酸溶液中，再按壳聚糖与醋酸的混合液与脂质体溶液的体积比为1～3:1的比例，将混合液加入到步骤(1)的脂质体溶液中，磁力搅拌1～3h，得到壳聚糖包覆脂质体；
(3)合成复合双响应水凝胶
所需原料为N-异丙基丙烯酰胺与A单体或聚合物的混合物、壳聚糖包覆脂质体、引发剂、交联剂，N-异丙基丙烯酰胺与A单体或聚合物的质量比为4～8:1，每克混合物加入2～6mL壳聚糖包覆脂质体，引发剂的用量为N-异丙基丙烯酰胺与A单体或聚合物质量之和的2％～5％，交联剂的用量为N-异丙基丙烯酰胺与A单体或聚合物质量总和的0.5％～0.9％；所述引发剂为过硫酸钾(KPS)、所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)；先按每10mL去离子水加入0.25～0.45g N-异丙基丙烯酰胺与A单体或聚合物的混合物比例，将混合物溶解于去离子水中，再加入步骤(2)的壳聚糖包覆脂质体和交联剂，混合均匀，静置两天后加入引发剂，经过24～48h聚合，可得到具有双重响应性的载药水凝胶。
2.根据权利要求1所述的脂质体复合双响应载药水凝胶的制备方法，其特征在于：所述的疏水性药物为黄芩素、紫杉醇、多柔比星、阿霉素中的一种。
3.根据权利要求1所述的脂质体复合双响应载药水凝胶的制备方法，其特征在于：所述A单体为丙烯酰胺，丙烯酸中的一种，聚合物为羧甲基纤维素钠，海藻酸钠，壳聚糖中的一种，用于与脂质体形成强弱相互作用。
4.根据权利要求1所述的脂质体复合双响应载药水凝胶的制备方法，其特征在于：所述醋酸溶液的pH为1.2～3.5。
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