CN109620817A - 丛生蛋白载药纳米颗粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种丛生蛋白载药纳米颗粒及其制备方法,丛生蛋白载药纳米颗粒包括丛生蛋白、包裹于丛生蛋白内的抗肿瘤药物以及冻干保护剂。本发明还提供了其制备方法:向丛生蛋白的磷酸盐缓冲溶液中滴加抗肿瘤药物溶液,再加入第二有机溶剂使丛生蛋白脱水凝聚收缩成团粒,最后加入戊二醛固化成载药纳米粒溶液,旋转蒸发除去有机试剂,反复离心洗涤,添加冻干保护剂,冷冻干燥。本发明的丛生蛋白纳米颗粒可以增加药物的稳定性,并且有效地减少巨噬细胞的吞噬,提高载体在体内的循环时间,使得抗肿瘤药物能更多地进入肿瘤部位,从而促进肿瘤细胞的凋亡。
Description
技术领域
本发明涉及药物制剂领域,尤其涉及一种丛生蛋白载药纳米颗粒及其制备方法。
背景技术
随着人们生活方式和饮食结构的改变,以及各种工业化学物质的广泛使用等,肿瘤发病率持续攀升。数据显示,2018年全球估计有1800万新增癌症病例以及960万癌症死亡病例,中国占据全球癌症新发病人数的20%以上,癌症在我国已经成为了非常重要的公共健康问题。纳米给药系统为肿瘤治疗提供了新技术,纳米技术可以改善抗肿瘤药物的溶解度,增加其的物理和生物稳定性,达到抗肿瘤药物的缓释和肿瘤靶向作用,减少临床给药剂量,降低副作用。
紫杉醇注射液是治疗实体瘤的广谱药物,约占目前化疗药市场30%的份额。但紫杉醇注射液有明显的缺陷,溶媒使用的聚氧乙基代蓖麻油会刺激组胺释放,导致过敏及严重过敏反应2~4%发生率,用药前必须皮质激素及抗组胺药等药物的预处理。鉴于此,诞生了紫杉醇脂质体注射液,将紫杉醇包封在脂质体磷脂双分子层中,可明显地增加药物疗效,降低药物毒性,但仍然需要用药前预处理。紫杉醇白蛋白结合型于2005年美国FDA批准上市,用人源白蛋白包裹紫杉醇,形成130nm的颗粒,免疫反应比较低,过敏率极低,可以直接静滴30分钟,患者顺应性高,毒性明显低于紫杉醇注射液和紫杉醇脂质体。CN201610496426和CN201610493755分别公开了一种人血清白蛋白负载喜树碱类药物和美登素类药物的纳米颗粒及其制备方法和应用。
但最新的文献研究表明,纳米颗粒进入血液循环后,吸附血浆蛋白,纳米颗粒表面形成蛋白冠,巨噬细胞摄取的纳米粒子与其表面蛋白冠组分直接相关,纳米粒表面吸附的白蛋白显著增加巨噬细胞的摄取,从而减少药物递送进入肿瘤。鉴于此,研发出一种新型的蛋白药物载体具有非常重要的应用价值。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种丛生蛋白载药纳米颗粒及其制备方法,本发明的丛生蛋白载药纳米颗粒可以增加其中负载的抗肿瘤药物的稳定性,并且有效地减少巨噬细胞的吞噬,提高载体在体内的循环时间,使得抗肿瘤药物能更多地进入肿瘤部位,从而促进肿瘤细胞的凋亡。
本发明的第一个目的是提供一种丛生蛋白载药纳米颗粒的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备油相:将抗肿瘤药物溶于第一有机溶剂,得到油相溶液;
(2)去溶剂化:将所述油相溶液和丛生蛋白缓慢加入处于搅拌状态下的磷酸盐(PBS)缓冲溶液中,油相溶液加入完毕后,得到混合溶液,继续向混合溶液中缓慢加入第二有机溶剂,得到纳米粒溶液;
(3)固化:向所述纳米粒溶液中缓慢加入固化剂溶液,搅拌反应6~24h,然后除去有机溶剂,使得纳米粒固化;
(4)洗涤并干燥:将步骤(3)处理后的纳米溶液以8000~12500rpm的转速进行离心,除上清液后加水洗涤,涡旋分散后,重复上述步骤三次,然后向洗涤后的纳米粒溶液中加入冻干保护剂,冷冻干燥后得到所述丛生蛋白载药纳米颗粒。
进一步地,在步骤(1)中,所述抗肿瘤药物为紫杉醇、多西他赛和阿霉素中的一种或几种。
进一步地,在步骤(1)中,油相溶液中抗肿瘤药物的浓度为1~3mg/mL,优选为1~1.5mg/mL。
进一步地,在步骤(2)中,油相溶液中的抗肿瘤药物与丛生蛋白的质量比为1:1~10。
进一步地,在步骤(2)中,所述磷酸盐缓冲溶液的pH值为3.0~9.0。优选地,磷酸盐缓冲溶液的pH值为7.4~9.0。
进一步地,在步骤(1)中,所述第一有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、二甲亚砜和二氯甲烷的一种或几种;在步骤(2)中,所述第二有机溶剂为甲醇、乙醇和丙酮的一种或几种。
进一步地,在步骤(2)中,丛生蛋白来源为人源、鼠源和猪源的一种或几种。
丛生蛋白存在于血浆高密度脂蛋白和极高密度脂蛋白中,在血浆中浓度约为0.08~0.12g/L,是人体的内源物质,具有良好的生物安全性。丛生蛋白可以抑制血清蛋白非特异吸附,进而可以达到抗吞噬作用。
进一步地,在步骤(3)中,固化剂为戊二醛,每毫克丛生蛋白所加入的固化剂的体积为0.003~0.1mL,优选为0.003~0.06mL。
进一步地,固化剂溶液中溶剂为水、pH7.4磷酸盐缓冲液。
进一步地,固化剂溶液的浓度为5~25%,加入体积为0.3~1mL。
进一步地,在步骤(4)中,所述冻干保护剂为甘露醇、葡萄糖、蔗糖和乳糖中的一种或几种。
进一步地,冻干保护剂在冻干前溶液的浓度在10~80mg/mL。
进一步地,步骤(2)中的丛生蛋白与步骤(4)中的冻干保护剂的质量比为1:25~200。
进一步地,在步骤(4)中,冷冻干燥过程中预冻的温度为-20~-80℃;压力为0.36~1.0bar,时间为24~72h。
本发明的制备方法中,向丛生蛋白的磷酸盐缓冲溶液中滴加抗肿瘤药物的溶液,再加入第二有机溶剂使丛生蛋白脱水凝聚收缩成团粒,最后加入固化剂使丛生蛋白固化,后处理后得到丛生蛋白载药纳米颗粒。通过去溶剂化法将抗肿瘤药物包载入丛生蛋白内,可以增加化疗药物的稳定性,并且提高药物利用率,从而引起肿瘤细胞的凋亡。
本发明的第二个目的是提供一种采用上述制备方法所制备的丛生蛋白载药纳米颗粒,包括丛生蛋白、抗肿瘤药物以及冻干保护剂,所述抗肿瘤药物包裹于所述丛生蛋白内,所述丛生蛋白载药纳米颗粒的粒径为300nm以下。
进一步地,抗肿瘤药物、丛生蛋白以及冻干保护剂的质量比为1:1~10:25~200。
借由上述方案,本发明至少具有以下优点:
(1)由于丛生蛋白可以降低RES(网状内皮系统)的识别和摄取能力,可以丛生蛋白纳米颗粒延长在血液循环时间,通过EPR效应增加化疗药物进入肿瘤部位。
(2)丛生蛋白作为内源性物质,无免疫原性,生物相容性好。
(3)丛生蛋白包载化疗药物,可以增加化疗药物的物理和生物稳定性,并且提高药物生物利用度,降低药物对机体的毒副作用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明实施例2所制备的PTX-CLU纳米粒的透射电镜的结果。
图2是本发明实施例7中PTX-CLU在裸鼠体内血药-浓度曲线测试结果。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
除非另外指明,以下实施例中所涉及到的“PTX”均代表“紫杉醇”;“DTX”均表示“多西他赛”;“DOX”均表示“阿霉素”;“CLU”均表示“丛生蛋白”。
实施例1.空白CLU纳米粒的制备
本实施例提供了空白丛生蛋白纳米颗粒的制备方法,具体如下:
4.5mg丛生蛋白加入3mL纯化水中,500rpm搅拌15min得到丛生蛋白溶液。在丛生蛋白溶液液面下,以1mL/min的速度向其中滴加7mL乙醇,再缓慢向其中滴加0.3mL8%(质量分数)的戊二醛水溶液,磁力搅拌12h得到纳米粒溶液,减压旋蒸,除去有机溶剂。将纳米粒溶液以12000rpm的转速高速离心,吸弃上清,加水至原体积,涡旋分散,重复三次。向洗涤后纳米粒溶液加入250mg甘露醇,采用冷冻干燥工艺(预冻温度-80℃,压力0.52bar冷冻干燥48h)制成空白丛生蛋白纳米颗粒冻干制剂。
实施例2.PTX-CLU纳米粒的制备
本实施例提供了丛生蛋白载药纳米颗粒的制备方法,具体如下:
精密称取1mgPTX加入1mL乙醇,同4.5mg丛生蛋白一起加入3mL磷酸盐缓冲溶液(pH9.0)中,500rpm搅拌15min。伸入在液面下以1mL/min的速度滴加7mL乙醇至混合溶液,再缓慢滴加0.3mL8%(质量分数)的戊二醛水溶液,磁力搅拌12h得到纳米粒溶液,减压旋蒸,除去有机溶剂。将纳米粒溶液以12000rpm的转速高速离心,吸弃上清,加水至原体积,涡旋分散,重复三次。向洗涤后纳米粒溶液加入250mg甘露醇,采用冷冻干燥工艺(预冻温度-80℃,压力0.52bar,冷冻干燥48h)制成丛生蛋白载药纳米颗粒PTX-CLU冻干制剂。
取制备好的PTX-CLU纳米粒滴至覆有支持膜的铜网上,置于红外灯下烘干2~4h,采用透射电镜法观察纳米粒的形态并拍摄图像,结果如图1所示。
实施例3.DTX-CLU纳米粒的制备
本实施例提供了丛生蛋白载药纳米颗粒的制备方法,具体如下:
精密称取1mg DTX加入1mL甲醇,同4.5mg丛生蛋白一起加入3mL磷酸盐缓冲溶液(pH9.0)中,500rpm搅拌15min。伸入在液面下以1mL/min的速度滴加7mL乙醇至混合溶液,再缓慢滴0.3加mL8%(质量分数)的戊二醛水溶液,磁力搅拌12h得到纳米粒溶液,减压旋蒸,除去有机溶剂。将纳米粒溶液以12000rpm的转速高速离心,吸弃上清,加水至原体积,涡旋分散,重复三次。向洗涤后纳米粒溶液加入250mg葡萄糖,采用冷冻干燥工艺(预冻温度-80℃,压力0.52bar,冷冻干燥48h)制成丛生蛋白载药纳米颗粒DTX-CLU冻干制剂。
实施例4.DOX-CLU纳米粒的制备
本实施例提供了丛生蛋白纳米载药颗粒的制备方法,具体如下:
精密称取1mg DOX加入1mL丙酮,同4.5mg丛生蛋白一起加入3mL PBS溶液(pH7.4)中,500rpm搅拌15min。伸入在液面下以1mL/min的速度滴加7mL乙醇至混合溶液,再缓慢滴加0.3mL8%(质量分数)的戊二醛水溶液,磁力搅拌12h得到纳米粒溶液,减压旋蒸,除去有机溶剂。将纳米粒溶液以12000rpm的转速高速离心,吸弃上清,加水至原体积,涡旋分散,重复三次。向洗涤后纳米粒溶液加入250mg乳糖,采用冷冻干燥工艺(预冻温度-80℃,压力0.52bar,冷冻干燥48h)得丛生蛋白载药纳米颗粒DOX-CLU冻干制剂。
实施例5.粒径和电位
将实施例1~4中的冻干粉末用纯水稀释至一定的浓度,通过粒度测定仪及Zeta电位分析仪测定丛生蛋白纳米粒的粒径大小和表面电位。表1为实施例1~4中所制备的纳米粒的粒径大小和表面电位的测试结果,从表1中可看出,空白的丛生蛋白颗粒粒径为67.5nm,而包载药物后粒径接近200nm;载药前后电位均为-20mV左右,推测丛生蛋白成功包载了药物。
表1不同纳米粒的粒径和表面电位测试结果
实施例6.稳定性考察
本实施例所使用的PTX-CLU为实施例2中所制备的产物。
将PTX-CLU冻干粉末放置-4℃冰箱保存,于0、1、2、3和4周,观察外观,用水稀释至一定的浓度,观察其重新分散的状态,并且用粒度测定仪及Zeta电位分析仪测定丛生蛋白纳米粒的粒径大小。
取PTX-CLU冻干粉适量,置于容量瓶中,加入水稀释并且定容,12000rpm离心10min,分离得到上清液,利用紫外分光光度计在227nm波长处测定游离药物浓度。另外取等量的PTX-CLU冻干粉置于容量瓶中,加入乙腈,超声20min,再用乙腈定容,用同样的方法测定总药物浓度。通过以下公式计算载药量(%):
载药量(%)=(C总×V总-C游离×V游离)/W总×100%
公式中,C总为总的药物浓度(mg/mL),V总为用乙腈定容的体积(mL),C游离为游离药物的浓度(mg/mL),V游离为水定容的体积(mL),W总为取的PTX-CLU冻干粉的总重量(mg)。
从表2中可看出,在4周内,外观无明显变化,重分散性均良好,粒径和载药量无显著变化,推测PTX-CLU冻干粉在-4℃条件下较为稳定,可以长期保存。
表2 PTX-CLU冻干粉的稳定性考察结果
实施例7.PTX-CLU体内评价实验
本实施例所使用的PTX-CLU分别为实施例2中所制备的产物。
(1)荷瘤裸鼠模型的建立:
采购12只BALB/c裸鼠,收集处于对数生长期的A549人肺腺癌细胞,吹散成细胞悬液,调整浓度为2×107个/mL,种植于BALB/c裸鼠皮下,隔日观察并测定肿瘤的长径(A,单位mm)和短径(B,单位mm),计算肿瘤体积。等皮下瘤体积超过50~80mm2,则肿瘤模型制备成功。
肿瘤体积(V)=A×B2/2
成瘤率(%)=荷瘤裸鼠的数量/接种裸鼠的数量×100%
(2)体内长循环实验:
将荷瘤裸鼠随机分为分成2组,N=6。每组分别依次取PTX原料药(用体积比为1:1的聚氧乙烯蓖麻油与乙醇的混合液溶解成5mg/mL,再用葡萄糖注射液稀释成1mg/mL)和PTX-CLU(用葡萄糖注射液溶解成含紫杉醇浓度为1mg/mL),按PTX的给药量为3mg/kg进行尾静脉注射。在给药后0.08、0.5、1、2、4、8、12、24h的时间点,眼眶取血0.5mL于肝素钠化的EP中,10000rpm离心10min得到上清,采用液质联用仪测定血液中PTX含量并且绘制在裸鼠体内血药-浓度曲线,结果如图2所示,在给药后的0.08~24h内,PTX-CLU的血药浓度均高于PTX原料药。另外,血药浓度曲线计算可以得出的药动学参数,PTX原料药和PTX-CLU的t1/2分别为5.50h和24.07h,两者有显著差异,说明丛生蛋白纳米颗粒可以显著延长其在血液循环时间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,并不用于限制本发明,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种丛生蛋白载药纳米颗粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将抗肿瘤药物溶于第一有机溶剂,得到油相溶液;
(2)将所述油相溶液和丛生蛋白缓慢加入处于搅拌状态下的磷酸盐缓冲溶液中,得到混合溶液,然后向混合溶液中缓慢滴加入第二有机溶剂,得到纳米粒溶液;
(3)向所述纳米粒溶液中缓慢加入固化剂溶液,搅拌反应6~24h,然后除去有机溶剂,使得纳米粒固化;
(4)将步骤(3)处理后的纳米溶液以8000~12500rpm的转速进行离心,除上清液后加水洗涤,然后向洗涤后的纳米粒溶液中加入冻干保护剂,冷冻干燥后得到所述丛生蛋白载药纳米颗粒。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述抗肿瘤药物为紫杉醇、多西他赛和阿霉素中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,油相溶液中抗肿瘤药物的浓度为1~3mg/mL。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在步骤(2)中,油相溶液中的抗肿瘤药物与丛生蛋白的质量比为1:1~10。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在步骤(2)中,所述磷酸盐缓冲溶液的pH值为3.0~9.0。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述第一有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、二甲亚砜和二氯甲烷中的一种或几种;在步骤(2)中,所述第二有机溶剂为甲醇、乙醇和丙酮中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在步骤(3)中,固化剂为戊二醛,每毫克丛生蛋白所加入的固化剂的体积为0.003~0.1mL。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在步骤(4)中,所述冻干保护剂为甘露醇、葡萄糖、蔗糖和乳糖中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中的丛生蛋白与步骤(4)中的冻干保护剂的质量比为1:25~200。
10.一种权利要求1-9中任一项所述的制备方法所制备的丛生蛋白载药纳米颗粒,其特征在于:包括丛生蛋白、抗肿瘤药物以及冻干保护剂,所述抗肿瘤药物包裹于所述丛生蛋白内,所述丛生蛋白载药纳米颗粒的粒径为300nm以下。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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