CN109651390A - 一种平板霉素类似物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一类小分子化合物平板霉素(Platensimycin,PTM)及其类似物的新药物递送方式。通过多种高分子聚合物等药物载体,制备含有平板霉素及其类似物的新型纳米粒。通过体内外表征,上述纳米颗粒可以克服平板霉素的体内药代性质较差的缺点,对多重耐药革兰氏阳性菌感染的小鼠模型有良好的治疗效果。本发明通过纳米颗粒进行平板霉素及其类似物的药物递送,制备简单,成本低,为推进平板霉素及其类似物在抗感染、代谢性疾病和抗肿瘤领域的临床应用提供了新方法和新物质。
Description
技术领域
本发明属于药物剂型和药物递送技术领域,具体涉及一种平板霉素类似物及其制备方法和应用。
背景技术
在最近的一份报告中,世界卫生组织(WHO)将抗生素耐药性列为全球卫生、粮食安全和发展的最大威胁之一。由于抗生素的滥用,新型耐药菌株的不断出现,特别是多重耐药菌株的不断增多,临床上更加迫切需要更有效的抗菌药物,不幸的是,被新批准用于临床治疗的抗生素却越来越少[7]。普通抗生素对耐药菌株的效价很低,治疗效果有限,开发针对细菌新靶点的抗生素是解决这一困境的有效手段。
平板霉素(Platensimycin,PTM)是近年来新发现革兰氏阳性菌敏感的强效抗生素,可以高选择性阻断细菌脂肪酸合酶的合成,靶点新颖;同时,平板霉素可治疗小鼠糖尿病和相关代谢疾病。因此,平板霉素是结构新颖、活性优异的药物先导物,具有巨大的潜在的药物开发应用前景。
平板霉素是本课题组研究的重点对象之一,然而在新药开发阶段进入到临床研究时遇到较大的挑战。平板霉素虽然在体外活性较强,但是其体内药效却不甚理想。在系统性感染金黄色葡球菌的小鼠模型治疗过程中,发现平板霉素在口服和皮下注射的治疗效果较差,只能以持续静脉滴注的方式才能达到较好的治疗效果,主要原因是平板霉素在体内易被快速清除,水溶性较差,血浆药物浓度较低,从而生物利用度低,导致其药效学性能不理想。这些局限性是平板霉素在新药开发进入临床试验阶段的瓶颈。
为了克服平板霉素的上述的局限性,本课题组一直以来都在致力于寻找新方法或是新手段,而纳米载药体系是最具前景的新手段之一,也具有许多独特的优势:提高体内药物的生物利用度、增强药物抗菌效果,降低抗生素的用药剂量、避免细菌耐药性和耐药菌感染等,因此,本课题组将纳米药物递送策略应用于平板霉素的开发,利用纳米颗粒实现平板霉素体内的安全高效输送从而提高体内细菌感染的治疗效果。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足,提供一种平板霉素类似物及其制备方法和应用。
为了达到上述目的,本发明提供的技术方案为:
所述平板霉素类似物化学结构式如式(I)所示:
其中,Y独立的选自-CH2、-NH、O或S;R独立的选自:氢、羟基、氨基、氰基、烷基、烷氧基、芳基、取代芳基、烯基、炔基、卤素、卤代烷基、磺酰基、羰基、硝基、烷基、环烷基或杂环烷基。
平板霉素或上述平板霉素类似物在制备治疗细菌感染、肿瘤、糖尿病、高血脂、肥胖药物中的应用。
优选地,上述细菌感染是指革兰氏阳性菌或结核分枝杆菌引起的表皮、粘膜、血液或内脏感染;所述肿瘤为肾癌、淋巴瘤、肺癌、肝癌、乳腺癌、神经内分泌癌或胃癌;所述糖尿病指一型或二型糖尿病。
平板霉素或平板霉素类似物制备的药物的递送方法,是采用高分子材料或者膜材作为药物载体将平板霉素或如权利要求1所述的平板霉素类似物制备成纳米粒的形式,进行药物递送,从而达到改善其疗效和体内生物利用度的效果。
优选地,上述高分子材料或者膜材包括胆固醇;二甲基铵乙烷氨基甲酰胆碱;二乙酰磷酸盐;二硬脂酰磷脂酰甘油;1,2-二棕榈酰-磷脂酰胆碱;EPC;山嵛酸甘油酯;甘油棕榈硬脂酸酯;氢化大豆磷脂酰胆碱;磷脂酰胆碱;1-2-二乙酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺 -N-(聚乙二醇-2000);磷脂酰甘油;部分氢化卵磷脂酰胆碱;硬脂酸;脱氧胆酸钠;大豆磷脂酰胆碱;牛磺胆酸钠;聚异己基氰基丙烯酸酯;聚(ε-羧酸内酯);聚丙烯酸酯;糖基化聚丙烯酸酯;聚酰胺胺;聚乙二醇化赖氨酸基共聚树枝状大分子。
平板霉素或平板霉素类似物的纳米粒,所述纳米粒的粒径大小为10—1000nm;所述纳米粒包括如下四种形式:①平板霉素脂质体NPs、②平板霉素固体脂质体NPs、③平板霉素多聚物NPs、④平板霉素树枝状纳米结构多聚物NPs。
上述纳米粒的制备方法包括1)薄膜蒸发法2)逆向蒸发法3)p H梯度法,4)溶剂扩散法5)微乳法、6)高压乳匀法、7)乳化溶剂挥发法8)薄膜-超声扩散法。
优选地,所述纳米粒的制备方法具体为:
1)薄膜蒸发法:将膜材或平板霉素类似物溶于有机溶剂,然后在减压旋转下除去溶剂,使脂质在器壁形成薄膜,再加入含有水溶性药物的缓冲液,进行振摇,即可制备粗脂质体混悬液,将粗脂质体混悬液经过超声处理或过膜挤压使脂质体粒径均匀;
2)逆向蒸发法:将磷脂等膜材溶于有机溶剂中,加入待包封药物的水溶液,进行短时超声,直至形成稳定的W/O型乳剂,减压蒸发除去有机溶剂,形成脂质体;
3)p H梯度法:先通过薄膜分散法制备空白脂质体,通过调节脂质体内外水相的pH 值,形成内外pH梯度差,弱酸或弱碱药物则顺p H梯度,以分子形式跨越磷脂膜而以离子形式被包封在内水相中;
4)溶剂扩散法:将脂质溶于有机溶剂,然后将获得的混合液倒入水相中进行乳化,随着有机溶剂向水相扩散使脂质溶解度降低,同时调节p H值改变粒子的Zeta电位,便可得到凝聚SLN,离心分离干燥后即可获得SLN固体粉末;
5)微乳法:将温度控制在脂质熔点以上,将熔融脂质与质量为熔融脂质1—1.5倍的表面活性剂及水混合均匀,根据目标物不同,可选择性添加助表面活性剂,稍适搅拌形成外观透明、热力学稳定的油/水体系;匀速搅拌油/水体系,并缓慢匀量加入冷水,此时可逐渐沉淀形成SLN分散体,借助超滤或冷冻干燥技术即可获得固体颗粒;
6)高压乳匀法:包括热乳匀法和冷乳匀法;热乳匀法是在高于脂质熔点温度以上制备SLN,将载药熔融脂质、相同温度的水和乳化剂用高剪切混合设备混匀,然后在脂质熔点以上温度进行混合物的高压乳匀,最后经过冷凝干燥,获得SLN粉末状固体颗粒;冷乳匀法则是将固体脂质与液氮或干冰混合,研磨产生粒径50—100μm的脂质粉末粒子,将粉末分散在表面活性剂溶液中,在低于脂质熔点5—10℃下高压乳匀,通过高压乳匀机的剪切使固体微粒形成SLN;
7)乳化溶剂挥发法:将脂质材料溶解于与水不相混溶的有机溶剂,脂质/溶剂体系在水相中乳化,混合液在减压条件下随着有机溶剂蒸发,脂质微粒便可在水相介质中聚集并沉淀,从而形成纳米粒分散体;
8)薄膜-超声扩散法:将脂质和实验所需药物溶于适宜的有机溶剂,混合液置于旋转蒸发仪减压蒸发除去有机溶剂,圆底烧瓶会形成一层脂质薄膜,向膜中加入乳化剂水溶液,经过超声分散,便可得到小而均匀的SLN。
下面对本发明作进一步说明:
针对现有技术的上述不足,本发明提供利用纳米技术改造新型平板霉素类似物的方法,以纳米粒的形式对平板霉素及类似物进行递送,其纳米粒的形式主要为①平板霉素及类似物脂质体NPs、②平板霉素及其类似物固体脂质体NPs、③平板霉素及其类似物多聚物NPs、④平板霉素及其类似物树枝状纳米结构多聚物NPs。
首先,本发明所述平板霉素的化学结构式如下:
所述平板霉素类似物化学结构式如式(I)所示:
其中,Y独立的选自-CH2、-NH、O或S;R独立的选自:氢、羟基、氨基、氰基、烷基、烷氧基、芳基、取代芳基、烯基、炔基、卤素、卤代烷基、磺酰基、羰基、硝基、烷基、环烷基或杂环烷基。
所述平板霉素衍生物包括结构式如下所示的4种具体化合物为代表性化合物:
本发明提供了平板霉素及其类似物脂质体NPs的制备方法,主要方法包括1)薄膜蒸发法、2)逆向蒸发法、3)p H梯度法,其制备方法包括以下4个步骤:(1)将脂质配方与所要包裹的平板霉素溶于有机溶剂形成脂质溶液,然后除去有机溶剂使其干燥形成脂质薄膜。(2)然后将脂质薄膜分散在含有需要包载的水溶性物质的水溶液中形成粗脂质体。(3) 再将粗脂质体经过超声或者过膜“粉碎”成粒径均一的脂质体,(4)最后将制备的脂质体进行纯化。
其中具体方法如下:
1)薄膜蒸发法,其制备的主要特征是,将膜材或平板霉素及其类似物溶于有机溶剂,然后在减压旋转下除去溶剂,使脂质在器壁形成薄膜,再加入含有水溶性药物的缓冲液,进行振摇,即可制备粗脂质体混悬液。该脂质体混悬液需要经过进一步超声处理或过膜挤压使脂质体粒径均匀。
2)逆向蒸发法其制备的主要特征是,将磷脂等膜材溶于有机溶剂(如氯仿、乙醚)中,加入待包封药物的水溶液,进行短时超声,直至形成稳定的W/O型乳剂,减压蒸发除去有机溶剂,形成脂质体。
3)pH梯度法其制备的主要特征是,先通过薄膜分散法制备空白脂质体,通过调节脂质体内外水相的pH值,形成内外pH梯度差,弱酸或弱碱药物则顺pH梯度,以分子形式跨越磷脂膜而以离子形式被包封在内水相中。
平板霉素及其类似物脂质体NPs中的膜材或者药物递送载体见表1:
表1.平板霉素及其类似物脂质体NPs药物递送载体组成
简称:Chol,胆固醇;DC-Chol,二甲基铵乙烷氨基甲酰胆碱;DCP,二乙酰磷酸盐;DSPG,二硬脂酰磷脂酰甘油;DPPC,1,2-二棕榈酰-磷脂酰胆碱;EPC,蛋PC;GB,山gly酸甘油酯;GPS,甘油棕榈硬脂酸酯;HSPC,氢化大豆磷脂酰胆碱;PC,磷脂酰胆碱;PEG-DSPE,1-2-二乙酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-(聚乙二醇-2000);PG,磷脂酰甘油;PHEPC,部分氢化卵磷脂酰胆碱;SA,硬脂酸;SDC,脱氧胆酸钠;SPC,大豆磷脂酰胆碱;STC,牛磺胆酸钠。
本发明提供了平板霉素及其类似物固体脂质体NPs的制备方法,主要方法包括1)溶剂扩散法、2)微乳法、3)高压乳匀法、4)乳化溶剂挥发法、5)薄膜-超声扩散法。
1)溶剂扩散法的制备方法主要特征为,将脂质在适当温度下溶于有机溶剂,然后将获得的混合液倒入水相中,在一定温度下进行乳化,随着有机溶剂向水相扩散使脂质溶解度降低,同时调节p H值改变粒子的Zeta电位,便可得到凝聚SLN,离心分离干燥后即可获得SLN固体粉末。
2)微乳法的制备方法主要特征为,首先是制备微乳。将温度控制在脂质(常用为硬脂酸)熔点以上,将少量熔融脂质与1—1.5倍表面活性剂及水混合均匀,根据目标物不同,可选择性添加助表面活性剂,稍适搅拌形成外观透明、热力学稳定的油/水(O/W)体系。其次是冷凝固化。匀速搅拌该体系,并于期间缓慢匀量加入大量冷水,此时可逐渐沉淀形成SLN分散体,借助超滤或冷冻干燥技术即可获得大量固体颗粒。
3)高压乳匀法的制备方法的主要特征为,热乳匀法是在高于脂质熔点温度以上制备 SLN。将载药熔融脂质、相同温度的水和乳化剂等原辅料用高剪切混合设备混匀,然后在脂质熔点以上温度进行混合物的高压乳匀,最后经过冷凝干燥,获得SLN粉末状固体颗粒。冷乳匀法则是将固体脂质与液氮或干冰混合,研磨产生粒径50—100μm的脂质粉末粒子,将粉末分散在表面活性剂溶液中,在低于脂质熔点5—10℃下高压乳匀,通过高压乳匀机的剪切使固体微粒形成SLN。
4)乳化溶剂挥发法制备方法的主要特征为,将脂质材料溶解于与水不相混溶的有机溶剂,脂质/溶剂体系在水相中乳化,混合液在减压条件下随着有机溶剂蒸发,脂质微粒便可在水相介质中聚集并沉淀,从而形成纳米粒。
5)薄膜-超声扩散法制备方法的主要特征为,将脂质和实验所需药物溶于适宜的有机溶剂,混合液置于旋转蒸发仪减压蒸发除去有机溶剂,圆底烧瓶会形成一层脂质薄膜,向膜中加入乳化剂水溶液,经过超声分散,便可得到小而均匀的SLN。
平板霉素固体脂质体NPs中的膜材或者药物递送载体见表2:
表2.平板霉素及其类似物固体脂质体NPs药物递送载体组成
平板霉素及其类似物固体脂质体NPs | 药物递送载体组成 |
1 | SA,SPC,andSTC |
2 | GB,andSDC |
3 | SA |
4 | GPS |
5 | SA,SPC,andSTC |
本发明还提供了平板霉素及其类似物多聚物NPs的制备方法,主要方法包括1)薄膜- 超声扩散法、2)乳化溶剂挥发法、3)高压乳匀法。
1)薄膜-超声扩散法制备方法的主要特征为,将多聚物高分子材料和实验所需药物溶于适宜的有机溶剂,混合液置于旋转蒸发仪减压蒸发除去有机溶剂,圆底烧瓶会形成一层聚合物薄膜,向膜中加入乳化剂水溶液,经过超声分散,便可得到小而均匀的纳米粒。
2)乳化溶剂挥发法制备方法的主要特征为,将多聚物高分子材料溶解于与水不相混溶的有机溶剂,脂质/溶剂体系在水相中乳化,混合液在减压条件下随着有机溶剂蒸发,脂质微粒便可在水相介质中聚集并沉淀,从而形成纳米粒分散体。
3)高压乳匀法的制备方法的主要特征为,热乳匀法是在高于脂质熔点温度以上制备多聚物NPs。将载药熔融脂质、相同温度的水和乳化剂等原辅料用高剪切混合设备混匀,然后在脂质熔点以上温度进行混合物的高压乳匀。冷乳匀法则是将固体脂质与液氮或干冰混合,研磨产生粒径50—100μm的脂质粉末粒子,将粉末分散在表面活性剂溶液中,在低于脂质熔点5—10℃下高压乳匀,通过高压乳匀机的剪切使固体微粒形成多聚物NPs。
平板霉素及其类似物多聚物NPs的药物递送载体材料为如下表3:
表3.平板霉素及其类似物多聚物NPs药物递送载体组成
本发明还提供了新型平板霉素的纳米制剂的体外释放度的数据,实施例表明,新新型平板霉素类似物多聚物NPs和平板霉素类似物脂质体NPs有一定的缓释的作用。
本发明还提供了新型平板霉素类似物NPs体内对革兰氏阳性耐药菌腹腔感染的治疗效果,实施例表明,新型平板霉素类似物多聚物NPs和平板霉素类似物脂质体NPs表现出对耐药菌(金黄色葡萄球菌)的抑制活性,在体内可以更好地发挥杀菌作用,改善小鼠的生存率,可作为有效的抗耐药菌抑制剂方式应用于医药领域。
本发明具有优点及有益效果为:制备纳米抗生素的高分子材料常见易获得,制备路线短,操作简单,成本低,大大提高原料利用率。新型平板霉素类似物NPs可以改善体内生物利用度,提高平板霉素类似物的体内抗菌效果。本发明能为平板霉素类似物提供新的药物递送方式,对新药筛选和临床应用的推进具有非常重要的意义。
具体实施方式
结合以下具体实施例,对本发明作进一步详细说明,本发明的保护内容不局限于以下实施例。在不背离发明构思的精神和范围下,本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中,并且以所附的权利要求书为保护范围。实施本发明的过程、条件、试剂、实验方法等,除以下专门提及的内容之外,均为本领域的普遍知识和公知常识,本发明没有特别限制内容。
附图说明
图1为PLGA-PTM NPs和-PAMAM-PTM NPs体外释放度结果;
图2为PLGA-PTM NPs和-PAMAM-PTM NPs体外抗菌效果;
图3为PAMAM-PTM NPs和PLGA-PTM NPs生物膜抑制试验;
图4为平板霉素-纳米粒治疗腹腔感染模型的生存曲线;
图5为不同组别中腹腔感染模型治疗后续体重变化。
实施例1
(1)取40mg平板霉素和200mg PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物),溶解于10mL[二氯甲烷:甲醇(7:1)]中,得到平板霉素和PLGA的[二氯甲烷:甲醇(7:1)]溶液;
(2)取3.1025g PVA,溶于60mL超纯水中,得到PVA溶液;
(3)高速搅拌下将PVA溶液缓慢滴加入到平板霉素和PLGA的[二氯甲烷:甲醇(7:1)]溶液中,加毕,8000rpm高速剪切6min,超声细胞仪超声破碎6min,破碎频率为120w,开3s- 停3s,室温低速搅拌去除[二氯甲烷:甲醇(7:1)],得到平板霉素PLGA纳米粒胶体溶液(PLGA-PTM NPs)。
(4)12000r/min*1~10min(优选于12000r/min)超高速离心去除非目标粒径颗粒,加入适量的纯度为甘露醇6g后冷冻干燥,得到PLGA-PTM NPs。
实施例2
(1)称取PTM 40mg溶于甲醇中,超声溶解,另称取G4-PAMAM-NH220mg溶于甲醇中,震荡混匀,超声1min,将PTM甲醇溶液在磁力搅拌下逐渐滴加到含PAMAM的甲醇溶液中,得到混合溶液A。
(2)将混合溶液A缓慢加入至20mL水中,加毕,8000rpm高速剪切6min,超声细胞仪超声破碎6min,破碎频率为120w,开3s-停3s,室温低速搅拌去除甲醇,得到PAMAM-PTM NPs溶液。
(3)12000r/min*1~10min(优选于1200r/min)超高速离心去除非目标粒径颗粒,加入适量的纯度为甘露醇6g后冷冻干燥,得到PAMAM-PTMNPs。
实施例3
取DPPC 20mg,胆固醇5.3mg,PTM 6mg于100mL茄形瓶中,用二氯甲烷超声溶解,在旋转蒸发仪上水浴50℃减压蒸发掉有机溶剂,在茄形瓶上形成一层均匀的薄膜,加10mL 超纯水,于50℃水浴条件下水化20min,使瓶上薄膜脱落,在冰水浴条件下用超声细胞破碎仪探头超声10min(超3s停3s),低速(3500r/min)离心15min,取上清于超滤离心管 (MWCO3500)3500r/min反复离心去除游离PTM得到Liposome-PTM NPs。
实施例4
(1)取40mg PTM-A28和200mg PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物),溶解于10mL[二氯甲烷:甲醇(7:1)]中,得到PTM-A28和PLGA的[二氯甲烷:甲醇(7:1)]溶液;
(2)取3.1025g PVA,溶于60mL超纯水中,得到PVA溶液;
(3)高速搅拌下将PVA溶液缓慢滴加入到PTM-A28和PLGA的[二氯甲烷:甲醇(7:1)]溶液中,加毕,8000rpm高速剪切6min,超声细胞仪超声破碎6min,破碎频率为120w,开3s-停3s,室温低速搅拌去除[二氯甲烷:甲醇(7:1)],得到PTM-A28-PLGA溶液。
(4)12000r/min*1~10min(优选于12000r/min)超高速离心去除非目标粒径颗粒,加入适量的纯度为甘露醇6g后冷冻干燥,得到PLGA-PTM-A28NPs。
实施例5
(1)称取PTM-Pyrene 40mg溶于甲醇中,超声溶解;称取G4-PAMAM-NH220mg溶于甲醇中,震荡混匀,超声1min,将PTM-Pyrene甲醇溶液在磁力搅拌下逐渐滴加到含PAMAM 的甲醇溶液中,得到混合溶液A。
(2)将混合溶液A缓慢加入至20mL水中,加毕,8000rpm高速剪切6min,超声细胞仪超声破碎6min,破碎频率为120w,开6s-停6s,室温低速搅拌去除甲醇,得到 PAMAM-PTM-Pyrene NPs溶液。
(3)12000r/min*1~10min(优选于12000r/min)超高速离心去除非目标粒径颗粒,加入适量的纯度为甘露醇6g后冷冻干燥,得到PAMAM-PTM-Pyrene NPs。
实施例4
本发明还提供了发明还提供了新型平板霉素及其类似物NPs的体外释放度的数据。
实验方法:分别剪小段透析袋(MW3500),沸水中煮沸3~5min,捞出;分别;取平板霉素溶液和平板霉素PLGA脂质体NPs、平板霉素PAMAM多聚物NPs各5.0ml 装入预处理透析袋中,两端扎紧,按照《中国药典》2010版溶出度第三法测定释放度。在指定时间点各取样1ml,HPLC检测平板霉素含量。每次取样后向透析液补液1ml。体外释放度实验结果如图1。
结果表明:PLGA-PTM NPs和-PAMAM-PTM NPs在72h后累计释放度达到78%和96%,表明PLGA-PTM NPs和-PAMAM-PTM NPs的体外释放呈现较好的的缓释作用。
实施例5
本发明还提供了新型平板霉素类似物NPs对金黄色葡萄球菌的体外抗菌效果。
采用24孔板法,将含有4×108CFU/mL(OD 600=0.5)TSA中的MRSA 115细菌的细菌悬浮液,培养基稀释至2×106CFU/mL,分别加至24孔板中,每孔加入0.5mL细菌悬液。然后每孔加入1mL各种浓度的游离PTM、PLGA-PTM NPs、和PAMAM-PTM-NPs,以万古霉素作为阳性对照。将24孔板在37℃摇床中孵育12、18和24小时,转速为100r/min,然后分别测量OD600的值,计算细菌存活率,结果如图2。
结果表明:相对于游离的PTM,PLGA-PTM NPs和PAMAM-PTM NPs对体外金黄色葡萄球菌抑制作用有一定提高。
实施例6
本发明提供了新型平板霉素类似物NPs的体外生物膜抑制效果。
釆用96孔板法,将含有4×108CFU/mL(OD 600=0.5)TSA中的29123细菌的细菌悬浮液,培养基稀释至2×106CFU/mL,分别加至96孔板中,每孔加入200μL,然后每孔加入1mL各种浓度的游离PTM、PLGA-PTM NPs和PAMAM-PTM-NPs、Liposome-PTM-NPs,以万古霉素作为阳性对照,设置3个复孔。将96孔板在37℃恒温孵育箱孵育24小时,PBS 洗涤3次,弃去未结合细菌。每孔加入200μL的甲醇固定生物膜,静置15min,加入200 μL的0.2%结晶紫染色,静置15min,200μL PBS洗涤3次,晾干后,测定各孔OD 595的吸收值,计算生物膜抑制率,结果见图3。
结果表明:PLGA-PTM NPs和PAMAM-PTM NPs在低浓度(0.125—0.25μg/mL)均对生物膜抑制作用显著提高。
实施例5
本发明还提供了新型平板霉素类似物NPs体内对革兰氏阳性耐药菌腹腔感染的治疗效果。方法如下:建立致死小鼠腹膜炎模型:将25只雌性C57BL/6J小鼠(6至8周龄, 18-21g)随机分成5组(n=5),腹膜内注射含有2×107CFU的MRSA和5%(w/v) 粘蛋白的生理盐水0.5mL,在感染后1小时和5小时,分别腹膜内注射PTM、PLGA-PTM NPs、PAMAM-PTM-NPs、万古霉素、生理盐水,每只小鼠给药剂量为10mg/kg。每天监测小鼠两次,跟踪小鼠存活率和体重7天,其腹膜炎治疗后生存曲线及体重变化结果见图4和图5。
如图4所示,空白对照组和平板霉素10mg/kg组的小鼠全部在24小时内死亡。50mg/kg的万古霉素组存活率为100%,PLGA-PTM NPs的10mg/kg组和PAMAM-PTM NPs 的10mg/kg组的生存率达到100%,以上实验结果表明,PLGA-PTM NPs和PAMAM-PTM NPs在10mg/kg剂量下即可显著改善生存率,治疗效果明显提高。
如图5所示,小鼠在遭受腹腔感染打击后,体重均显著下降,可下降达原始体重的20%以上。PLGA-PTM NPs组和PAMAM-PTM NPs的体重下降整体较PTM组轻微。 PLGA-PTM NPs组和PAMAM-PTM NPs治疗组小鼠体重24小时至48小时之后体重呈现回升趋势,反映其恢复的过程。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围;同时对于本发明的应用不仅仅局限于治疗细菌感染,也包括在治疗肿瘤、糖尿病、高血脂、肥胖等疾病中的应用。
Claims (8)
1.一种平板霉素类似物,其特征在于,所述平板霉素类似物化学结构式如式(I)所示:
其中,Y独立的选自-CH2、-NH、O或S;R独立的选自:氢、羟基、氨基、氰基、烷基、烷氧基、芳基、取代芳基、烯基、炔基、卤素、卤代烷基、磺酰基、羰基、硝基、烷基、环烷基或杂环烷基。
2.如权利要求1所述的平板霉素类似物在制备治疗细菌感染、肿瘤、糖尿病、高血脂、肥胖药物中的应用。
3.如权利要求2所述的应用,其特征在于,所述细菌感染是指革兰氏阳性菌或结核分枝杆菌引起的表皮、粘膜、血液或内脏感染;所述肿瘤为肾癌、淋巴瘤、肺癌、肝癌、乳腺癌、神经内分泌癌或胃癌;所述糖尿病指一型或二型糖尿病。
4.平板霉素或如权利要求1所述的平板霉素类似物制备的药物的递送方法,其特征在于,所述方法是采用高分子材料或者膜材作为药物载体将平板霉素或如权利要求1所述的平板霉素类似物制备成纳米粒的形式,进行药物递送,从而达到改善其疗效和体内生物利用度的效果。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述高分子材料或者膜材包括胆固醇;二甲基铵乙烷氨基甲酰胆碱;二乙酰磷酸盐;二硬脂酰磷脂酰甘油;1,2-二棕榈酰-磷脂酰胆碱;EPC;山嵛酸甘油酯;甘油棕榈硬脂酸酯;氢化大豆磷脂酰胆碱;磷脂酰胆碱;1-2-二乙酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-(聚乙二醇-2000);磷脂酰甘油;部分氢化卵磷脂酰胆碱;硬脂酸;脱氧胆酸钠;大豆磷脂酰胆碱;牛磺胆酸钠;聚异己基氰基丙烯酸酯;聚(ε-羧酸内酯);聚丙烯酸酯;糖基化聚丙烯酸酯;聚酰胺胺;聚乙二醇化赖氨酸基共聚树枝状大分子。
6.平板霉素或如权利要求1所述的平板霉素类似物的纳米粒,其特征在于,所述纳米粒的粒径大小为10—1000nm;所述纳米粒包括如下四种形式:①平板霉素脂质体NPs、②平板霉素固体脂质体NPs、③平板霉素多聚物NPs、④平板霉素树枝状纳米结构多聚物NPs。
7.如权利要求6所述纳米粒的制备方法,其特征在于,所述方法包括1)薄膜蒸发法2)逆向蒸发法3)pH梯度法,4)溶剂扩散法5)微乳法、6)高压乳匀法、7)乳化溶剂挥发法8)薄膜-超声扩散法。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法具体为:
1)薄膜蒸发法:将膜材或平板霉素类似物溶于有机溶剂,然后在减压旋转下除去溶剂,使脂质在器壁形成薄膜,再加入含有水溶性药物的缓冲液,进行振摇,即可制备粗脂质体混悬液,将粗脂质体混悬液经过超声处理或过膜挤压使脂质体粒径均匀;
2)逆向蒸发法:将磷脂等膜材溶于有机溶剂中,加入待包封药物的水溶液,进行短时超声,直至形成稳定的W/O型乳剂,减压蒸发除去有机溶剂,形成脂质体;
3)pH梯度法:先通过薄膜分散法制备空白脂质体,通过调节脂质体内外水相的pH值,形成内外pH梯度差,弱酸或弱碱药物则顺pH梯度,以分子形式跨越磷脂膜而以离子形式被包封在内水相中;
4)溶剂扩散法:将脂质溶于有机溶剂,然后将获得的混合液倒入水相中进行乳化,随着有机溶剂向水相扩散使脂质溶解度降低,同时调节pH值改变粒子的Zeta电位,便可得到凝聚SLN,离心分离干燥后即可获得SLN固体粉末;
5)微乳法:将温度控制在脂质熔点以上,将熔融脂质与质量为熔融脂质1—1.5倍的表面活性剂及水混合均匀,根据目标物不同,可选择性添加助表面活性剂,稍适搅拌形成外观透明、热力学稳定的油/水体系;匀速搅拌油/水体系,并缓慢匀量加入冷水,此时可逐渐沉淀形成SLN分散体,借助超滤或冷冻干燥技术即可获得固体颗粒;
6)高压乳匀法:包括热乳匀法和冷乳匀法;热乳匀法是在高于脂质熔点温度以上制备SLN,将载药熔融脂质、相同温度的水和乳化剂用高剪切混合设备混匀,然后在脂质熔点以上温度进行混合物的高压乳匀,最后经过冷凝干燥,获得SLN粉末状固体颗粒;冷乳匀法则是将固体脂质与液氮或干冰混合,研磨产生粒径50—100μm的脂质粉末粒子,将粉末分散在表面活性剂溶液中,在低于脂质熔点5—10℃下高压乳匀,通过高压乳匀机的剪切使固体微粒形成SLN;
7)乳化溶剂挥发法:将脂质材料溶解于与水不相混溶的有机溶剂,脂质/溶剂体系在水相中乳化,混合液在减压条件下随着有机溶剂蒸发,脂质微粒便可在水相介质中聚集并沉淀,从而形成纳米粒分散体;
8)薄膜-超声扩散法:将脂质和实验所需药物溶于适宜的有机溶剂,混合液置于旋转蒸发仪减压蒸发除去有机溶剂,圆底烧瓶会形成一层脂质薄膜,向膜中加入乳化剂水溶液,经过超声分散,便可得到小而均匀的SLN。
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