CN111135145A - 一种高载药量的聚乙二醇胶束的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高载药量的聚乙二醇胶束的制备工艺,包括以下步骤:S1.聚苄基门冬氨酸、聚乙二醇在缩合剂、催化剂的作用下发生缩合反应,得到聚乙二醇门冬氨酸酯;S2.以聚乙二醇门冬氨酸酯为载体材料负载药物,得聚乙二醇胶束;S3.加入复合保护剂对所得聚乙二醇胶束冻干保存,该胶束包封率及载药量高,保存稳定。
Description
技术领域
本发明属于药物领域,具体涉及一种高载药量的聚乙二醇胶束的制备工艺。
背景技术
载体胶束作为药物载体已经显示了较好的应用前景,其组成材料具有生物可降解性、毒性小的特点,还可缓释药物,延长药物作用的时间,静脉给药后可使药物肝脏。
聚合物胶束系由两亲性嵌段共聚物在水中自组装形成的一种热力学稳定的胶体溶液。共聚物的疏水段受水分子的排挤,自动缔合聚集形成胶束的疏水核芯,而共聚物的亲水段则形成胶束的亲水外层使胶束在水中稳定,因而具有独特的核- 壳结构。聚合物胶束种类繁多,如通过采用温度敏感型材料、pH 敏感型材料及光敏感型材料等制备成环境响应胶束,能将难溶性药物递送至靶部位;也可对其进行结构修饰,连接能与特定细胞表面受体发生特异性相互作用而跨越细胞膜的配体,如叶酸、单克隆抗体等,从而将DNA 类药物递送至细胞内。是一种很有发展潜力的纳米级药物载体。
两亲性共聚物因其具有亲水链段和疏水链段能够在水中自发形成胶束。当投入到水性介质中时,在体系自由能降低的驱动下,其疏水段自发聚集在一起形成微粒的内核。它既可以作为很多难溶性药物的微储库,又能避免药物在生物体内环境中失活。亲水链段分布于疏水内核的外周,与水分子形成氢键而向水中伸展,因此成为具有一定厚度的外壳。亲水段之间的排斥作用保证了微粒在一定的浓度范围内稳定存在,为聚合物胶束的稳定存在提供了基础。
聚乙二醇,也称为聚环氧乙院或聚氧乙稀因其良好的水溶性、分子链的灵活性、非免疫原性及无毒无刺激性被广泛应用于生物制药行业,修饰技术在抗胖瘤领域取得了巨大的成功,适当增加投药量可以增加聚合物胶束的载药量,但载药量与投药量之间并没有线性关系。若投药量过大,会引起不必要的浪费,造成一定的经济损失。此时,可采用适当的方法将未包载入胶束内部的药物进行回收,以节约成本。
现有技术中,常通过选取聚乙二醇的疏水段的种类来调节对药物的载药量,公开号为CN201711280904.4发明名称为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,将聚乙二醇与顺乌头酸酐修饰的多柔比星反应生成两亲性的嵌段共聚物,形成以抗癌药物多柔比星为疏水性链段,以聚乙二醇为亲水性链段的具有pH响应性的高载药量纳米胶束或囊泡,这种纳米胶束或囊泡以抗癌药物为疏水链段,因而具有较高的载药量,同时,顺式乌头酸酐对酸敏感,故制得的纳米胶束或囊泡具有pH响应性,这种方法对药物选择面窄,对其他药物的负载量小,同时降解还受pH影响大。
发明内容
本发明提供一种高载药量的聚乙二醇胶束的制备工艺,该胶束对亲脂性药物的包封率及载药量高,保存稳定。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是,一种高载药量的聚乙二醇胶束的制备工艺,包括以下步骤:
S1. 聚苄基门冬氨酸、聚乙二醇在缩合剂、催化剂的作用下发生缩合反应,得到聚乙二醇门冬氨酸酯;
S2.以聚乙二醇门冬氨酸酯为载体材料负载药物,得聚乙二醇胶束;
S3.加入复合保护剂对所得聚乙二醇胶束冻干保存。
具体步骤可以为,聚苄基门冬氨酸、聚乙二醇溶解于二氯甲烷中,缓慢加入二环己基碳二亚胺、二甲氨基吡啶催化剂,继续反应,升温回流,过滤,滤液浓缩后用乙醚沉淀,收集固体,室温真空干燥,得聚乙二醇门冬氨酸酯;
将聚乙二醇门冬氨酸酯溶解于蒸馏水,加入药物粉末,在磁力搅拌器上剧烈搅拌,然后于冰浴下透析过夜,滤膜过滤,得聚乙二醇胶束溶液;
进行预冻再升华和干燥,得聚乙二醇胶束粉末。
优选地,S2所述负载药物方法包括直接溶解法、乳化法、透析法、熔融法、溶剂蒸发法中的任意一种,以上方法均为物理负载法,可适应的药物范围广。
优选地,所述缩合剂包括二环己基碳二亚胺、羰基二咪唑、二异丙基碳二亚胺中的至少一种,缩合剂的作用在于使聚苄基门冬氨酸的羧基与聚乙二醇的羟基缩合,制备聚合物。
优选地,所述聚乙二醇门冬氨酸酯与药物的质量比为1:0.5-1.3,提高药物的比例能提高负载率。
优选地,所述聚苄基门冬氨酸与聚乙二醇的聚合度比为2:0.5,提升疏水段聚苄基门冬氨酸的聚合度用于提升疏水段的长度,便于提升药物的负载率,胶束的核芯是包载疏水性及两亲性药物的部位,因此疏水段的长度对聚合物胶束的载药量有至关重要的作用。当疏水链确定时,增加其长度,形成胶束的核芯随之增大,内核与药物的结合面积也增加,从而提高聚合物胶束的载药量,由于胶束的亲水段外壳会直接与细胞接触,因此选择毒性小、生物相容性好的材料至关重要。当聚合物胶束包载亲水性药物时,亲水段与药物的溶解性相似,则药物可能在胶束的外壳区域溶解,使载药量降低,且亲水链长度的增加也会降低胶束的载药能力。
优选地,所述缩合反应的温度为0-4℃,反应时间为10-20小时,低温长时间反应,减少副产物的产生。
优选地,所述催化剂包括4-二甲氨基吡啶,催化剂使得加聚反应进行的更为迅速,产物更高。
优选地,所述复合保护剂包括海藻糖、甘露醇、羟丙基β-环糊精、蔗糖、泊洛萨姆中的至少两种,保护剂在在胶束制备完成后冻存之前添加的,添加了保护剂的胶束保存更为稳定,且解冻后使用的活性降低较小。
优选地,所述助溶剂包括烟酰胺或烟酰胺衍生物,疏水性药物分子在胶束的内核与水溶液之间的分配系数揭示了载药的程度,因而决定载药量的最主要因素是疏水段与药物分子之间的相容性,引入助溶剂提高胶束和药物相容性,本方案的助溶剂同时含有疏水基团和亲水基团,亲水基团引入内核嵌段用来增加胶束内核同疏水药物的相容性,提高载药量。
本方案的有益效果在于:
1.本方案将聚苄基门冬氨酸作为疏水段、聚乙二醇作为亲水段制备胶束,增加聚苄基门冬氨酸相对聚乙二醇的聚合度比例提高载药量,胶束的核芯是包载疏水性及两亲性药物的部位,增加其长度,形成胶束的核芯随之增大,内核与药物的结合面积也增加,从而提高聚合物胶束的载药量;
2.本方案方法制备的聚乙二醇胶束为线性聚合物,对难溶的药物相容性好,载药量高。
3.引入助溶剂提高胶束和药物相容性,本方案的助溶剂同时含有疏水基团和亲水基团,亲水基团引入内核嵌段用来增加胶束内核同疏水药物的相容性,提高载药量。
4.使用复合保护剂,冻干时起到协同保护作用,保护剂之间相互弥补不足,保持胶束的稳定性;
5.制备工艺简单、安全无毒。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述,有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本发明进一步的说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的技术熟练人员根据上述发明内容所作出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
实施例1
聚苄基门冬氨酸(1mol,聚合度为16)、聚乙二醇(0.2mol,聚合度为4)溶解于二氯甲烷中,4℃下缓慢加入二环己基碳二亚胺(1.2mol)及0.1mol4-二甲氨基吡啶催化剂,继续反应0.5-1h,升温回流20h,过滤,滤液浓缩后用乙醚沉淀,收集固体,室温真空干燥,得聚乙二醇门冬氨酸酯;
将10mg聚乙二醇门冬氨酸酯溶解于3ml蒸馏水,加入白藜芦醇粉末13mg,烟酰胺1mg,在磁力搅拌器上剧烈搅拌15min,然后于冰浴下透析过夜,3000r/min离心15min,上清液过0.8μm滤膜过滤,得聚乙二醇胶束溶液;
将摩尔比为1:1的海藻糖、甘露醇投入上述聚乙二醇胶束溶液中,进行预冻再升华和干燥,得聚乙二醇胶束粉末。
实施例2
聚苄基门冬氨酸(1mol,聚合度为16)、聚乙二醇(0.2mol,聚合度为4)溶解于二氯甲烷中,0℃下缓慢加入羰基二咪唑(1.2mol)及0.1mol 4-二甲氨基吡啶催化剂,继续反应0.5-1h,升温回流9h,过滤,滤液浓缩后用乙醚沉淀,收集固体,室温真空干燥,得聚乙二醇门冬氨酸酯;
将10mg聚乙二醇门冬氨酸酯溶解于3ml蒸馏水,逐滴加入溶解于二氯甲烷的紫衫醇药物溶液,其中药物含量为10mg,加入二甲基烟酰胺1mg,在磁力搅拌器上剧烈搅拌15min,然后于冰浴下探头超声30min后试问搅拌过夜,3000r/min离心15min,上清液过0.8μm滤膜过滤,得聚乙二醇胶束溶液;
将摩尔比为1:1:1的羟丙基β-环糊精、蔗糖投入上述聚乙二醇胶束溶液中,进行预冻再升华和干燥,得聚乙二醇胶束粉末。
实施例3
聚苄基门冬氨酸(1mol,聚合度为16)、聚乙二醇(0.2mol,聚合度为4)溶解于二氯甲烷中,0℃下缓慢加入二异丙基碳二亚胺(1.2mol)及0.1mol 4-二甲氨基吡啶催化剂,继续反应0.5-1h,升温回流10h,过滤,滤液浓缩后用乙醚沉淀,收集固体,室温真空干燥,得聚乙二醇门冬氨酸酯;
将10mg聚乙二醇门冬氨酸酯、5mg紫衫醇药物、1mg烟酰胺溶解于3ml乙腈中,在40℃下旋转蒸发约2h除去有机溶剂,加入5ml注射用水在40℃的水浴锅中搅拌1h,0.8μm滤膜过滤,得聚乙二醇胶束溶液;
将摩尔比为1:1的蔗糖、泊洛萨姆投入上述聚乙二醇胶束溶液中,进行预冻再升华和干燥,得聚乙二醇胶束粉末。
实施例4
聚苄基门冬氨酸(1mol,聚合度为16)、聚乙二醇(0.2mol,聚合度为4)溶解于二氯甲烷中,0℃下缓慢加入二异丙基碳二亚胺(1.2mol)及0.1mol 4-二甲氨基吡啶催化剂,继续反应0.5-1h,升温回流10h,过滤,滤液浓缩后用乙醚沉淀,收集固体,室温真空干燥,得聚乙二醇门冬氨酸酯;
将10mg聚乙二醇门冬氨酸酯、10mg阿奇霉素、1mg烟酰胺溶解于3ml乙腈中,在40℃下旋转蒸发约2h除去有机溶剂,加入5ml注射用水在40℃的水浴锅中搅拌1h,0.8μm滤膜过滤,得聚乙二醇胶束溶液;
将摩尔比为1:1的蔗糖、羟丙基β-环糊精投入上述聚乙二醇胶束溶液中,进行预冻再升华和干燥,得聚乙二醇胶束粉末。
本发明的内容并不局限在上述的实施例中,本领域技术人员在本发明的技术指导思想内得出的其他实施例,都在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高载药量的聚乙二醇胶束的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1. 聚苄基门冬氨酸、聚乙二醇在缩合剂、催化剂的作用下发生缩合反应,得到聚乙二醇门冬氨酸酯;
S2.以聚乙二醇门冬氨酸酯为载体材料加入助溶剂负载药物,得聚乙二醇胶束;
S3.加入复合保护剂对所得聚乙二醇胶束冻干保存。
2.根据权利要求1所述的一种高载药量的聚乙二醇胶束的制备工艺,其特征在于,S2所述负载药物方法包括直接溶解法、乳化法、溶剂蒸发法中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种高载药量的聚乙二醇胶束的制备工艺,其特征在于,所述缩合剂包括二环己基碳二亚胺、羰基二咪唑、二异丙基碳二亚胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种高载药量的聚乙二醇胶束的制备工艺,其特征在于,所述聚乙二醇门冬氨酸酯与药物的质量比为1:0.5-1.3。
5.根据权利要求1所述的一种高载药量的聚乙二醇胶束的制备工艺,其特征在于,所述聚苄基门冬氨酸与聚乙二醇的聚合度比为2:0.5。
6.根据权利要求1所述的一种高载药量的聚乙二醇胶束的制备工艺,其特征在于,所述缩合反应的温度为0-4℃,反应时间为10-20小时。
7.根据权利要求1所述的一种高载药量的聚乙二醇胶束的制备工艺,其特征在于,所述催化剂包括4-二甲氨基吡啶。
8.根据权利要求1所述的一种高载药量的聚乙二醇胶束的制备工艺,其特征在于,所述复合保护剂包括海藻糖、甘露醇、羟丙基β-环糊精、蔗糖、泊洛萨姆中的至少两种。
9.根据权利要求1所述的一种高载药量的聚乙二醇胶束的制备工艺,其特征在于,所述助溶剂包括烟酰胺或烟酰胺衍生物。
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