CN111529487A - 一种载辅酶q10系列化合物的聚合物胶束及其制备方法和用途 - Google Patents
一种载辅酶q10系列化合物的聚合物胶束及其制备方法和用途 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种载辅酶Q10系列化合物的聚合物胶束及其制备方法和用途,属于生物医用材料领域。该聚合物胶束是由辅酶Q10系列化合物与两亲性嵌段共聚物为原料制备而成;所述两亲性嵌段共聚物与辅酶Q10系列化合物的质量比为0.1~100。本发明载辅酶Q10系列化合物的聚合物胶束显著提高了辅酶Q10系列化合物在水中的溶解度,包封率高、稳定性好,最大的特点是显著提高了皮肤渗透率,优于现有技术,可用于透皮给药。同时,该聚合物胶束毒副作用小,安全性高,具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于生物医用材料领域,具体涉及一种载辅酶Q10系列化合物的聚合物胶束及其制备方法和用途。
背景技术
辅酶Q10系列化合物是一类脂溶性的泛醌类化合物,具有类似于维生素K的结构,单独使用或与维生素E结合使用是一种很强的抗氧化剂,是驱动人体能源产生ATP循环所必需的。辅酶Q10系列化合物包括辅酶Q10、艾地苯醌、辅酶Q7、辅酶Q8、辅酶Q9、辅酶Q、辅酶Q硫酸钾盐等。辅酶Q10系列化合物不仅能给心脏提供动力,还具有卓越的抗氧化、清楚自由基功能,能预防血管壁脂质过氧化,预防动脉粥样硬化,并且无任何毒副作用。具体作用可体现在以下四个方面:①帮助保护心脏,辅酶Q10有助于为心肌提供充足氧气,预防突发性心脏病,尤其在心肌缺氧过程中辅酶Q10发挥关键性改善作用;②保护皮肤,长期使用辅酶Q10能够有效防止皮肤衰老,减少脸部皱纹;③抗疲劳,辅酶Q10使细胞保持良好健康的状态,因而机体充满活力,精力旺盛,脑力充沛,辅酶Q10的生物活性主要来自于其醌环的氧化还原特性和其侧链的理化性质,它是细胞自身产生的天然抗氧化剂和细胞代谢启动剂,具有保护和恢复生物膜结构的完整性、稳定膜电位作用,是机体的非特异性免疫增强剂,因此显示出极好抗疲劳作用;④防癌抗癌,研究表明,辅酶Q10有抗肿瘤作用,临床对于晚期转移性癌症有一定疗效。
辅酶Q10系列化合物虽然具有上述优势,但是其水溶性极差,透皮吸收效率也很低,极大限制了其临床使用。如伊丽莎白雅顿橘灿系列精华,添加辅酶Q10系列化合物作为主打成分防止胶原蛋白流失,但由于其为普通溶液制剂,其中的化合物容易被氧化,且透皮吸收效率收到了极大限制。
高分子嵌段共聚物材料在制备纳米胶束制剂上有广泛的使用。中国专利CN1524581、CN103768013等专利公开了多种以嵌段共聚物为载体材料的胶束系统,极大地提升了传统难溶性化合物在水中的分散性,且具有良好的物理稳定性、较高的载药量。中国专利CN101530394以及文献辅酶Q10-聚山梨酯80增溶胶束的制备与稳定性评价(中国新药杂志.2015,24(2):151-156)制备了载辅酶Q10的胶束,同样改善了辅酶Q10溶解性差、水中稳定性差等问题。但是,上述技术中制备的该类胶束制剂皮肤渗透率低,需要血管注射,且具有较大血管刺激性及易过敏等问题。
亟需一种皮肤渗透率高,可通过皮肤方便给药的载辅酶Q10系列化合物的聚合物胶束。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种载辅酶Q10系列化合物的聚合物胶束及其制备方法和用途。
本发明提供了一种载辅酶Q10系列化合物的聚合物胶束,它是由辅酶Q10系列化合物与两亲性嵌段共聚物为原料制备而成;所述两亲性嵌段共聚物与辅酶Q10系列化合物的质量比为0.1~100。
进一步地,所述两亲性嵌段共聚物与辅酶Q10系列化合物的质量比为10~30;
优选地,所述两亲性嵌段共聚物与辅酶Q10系列化合物的质量比为10。
进一步地,所述两亲性嵌段共聚物的亲水端为聚乙二醇、单甲醚聚乙二醇、聚氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮或聚环氧乙烷;
所述两亲性嵌段共聚物的疏水端为聚乳酸、磷脂、乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯、聚苄基天冬氨酸、聚苄基谷氨酸、聚苯乙烯、聚异丙基丙烯酰胺、聚环氧丙烷。
进一步地,所述两亲性嵌段共聚物为双嵌段共聚物或三嵌段共聚物;
优选地,所述两亲性嵌段共聚物为双嵌段共聚物时,其含有的亲水端与疏水端质量比为0.1~10;所述两亲性嵌段共聚物为三嵌段共聚物时,亲水端与疏水端质量比为1~10。
进一步地,所述两亲性嵌段共聚物为单甲基醚聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物、单甲基醚聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物或单甲基醚聚乙二醇-磷脂嵌段聚合物;
优选地,所述两亲性嵌段共聚物为单甲基醚聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物;其中,单甲基醚聚乙二醇的重均分子量为2000,聚己内酯重均分子量为2000。
进一步地,所述辅酶Q10系列化合物为辅酶Q10、辅酶Q7、辅酶Q8、辅酶Q9、辅酶Q、辅酶Q硫酸钾盐和艾地苯醌中的一种或多种。
本发明还提供了一种前述的聚合物胶束的制备方法,它包括如下步骤:
(1)将辅酶Q10系列化合物与两亲性嵌段共聚物溶于有机溶剂后,将有机溶剂浓缩至干,得薄膜;
(2)在薄膜中加入水相,加热水化,得胶束溶液;
(3)将胶束溶液冻干,即得。
进一步地,
步骤(1)中,所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、异丙醇、四氢呋喃、二氧六环、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺中的任一种或多种;
和/或,步骤(1)中,所述浓缩至干的方法为旋转蒸发;
和/或,步骤(2)中,所述水相为去离子水、缓冲溶液、生理盐水、注射用水、注射用葡萄糖水溶液;
和/或,步骤(2)中,所述水相与两亲性嵌段共聚物的体积质量比为1mL:(40~60)mg;
和/或,步骤(2)中,所述加热水化为20~70℃水浴旋转水化。
进一步地,
步骤(1)中,所述有机溶剂为甲醇;
和/或,步骤(1)中,所述浓缩至干的方法为50~100℃水浴旋转蒸发;
和/或,步骤(2)中,所述水相为注射用水;
和/或,步骤(2)中,所述水相与两亲性嵌段共聚物的体积质量比为1mL:40mg;
和/或,步骤(2)中,所述加热水化温度为30~50℃,时间为30~60分钟;
和/或,步骤(2)中,所述加热水化旋转速度为100~3000rpm;
优选地,
步骤(2)中,所述加热水化温度为50℃,时间为30分钟;
和/或,步骤(2)中,所述加热水化旋转速度为100rpm。
本发明还提供了前述的聚合物胶束在制备心脏保护、皮肤修复、抗疲劳和/或防癌抗癌的药物中的用途。
现有技术中虽然有将辅酶Q10系列化合物制备成胶束来改善其溶解度、稳定性等,但是此类胶束皮肤渗透率(透皮率)较低。如本发明对比例2采用现有技术常用方法制备的吐温-80/辅酶Q10胶束透皮率低于10%。现有技术中其他方法制备的载辅酶Q10系列化合物的胶束透皮率通常也低于10%。
本发明载辅酶Q10系列化合物的聚合物胶束不仅显著提高了辅酶Q10系列化合物在水中的溶解度,包封率高、稳定性好,最大的特点是显著提高了胶束的皮肤渗透率,其皮肤渗透率可达20~30%,显著优于现有技术,可用于透皮给药;同时,该聚合物胶束毒副作用小,安全性高,具有良好的应用前景。
显然,根据本发明的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
以下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
附图说明
图1为实施例1使用的嵌段共聚物MPEG2k-PCL2k的化学结构式和1HNMR图谱。
图2为用注射用水将实施例1冻干后的白色疏松针状粉末溶解,得冻干复溶后的胶束溶液的粒径。
图3为空白胶束(对比例1)和本发明载辅酶Q10的聚合物胶束(实施例1)的SEM图:左为空白胶束;右为本发明载辅酶Q10的聚合物胶束。
具体实施方式
本发明具体实施方式中使用的原料、设备均为已知产品,通过购买市售产品获得。
实施例1、本发明载辅酶Q10的聚合物胶束的制备
将辅酶Q101系列化合物之一的辅酶Q10与单甲基醚聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物(MPEG2k-PCL2k,结构式和1HNMR图谱如图1所示,MPEG部分重均分子量为2000,PCL部分重均分子量也为2000)按照质量比1:10置于茄形瓶中,加入甲醇完全溶解,然后于旋转蒸发仪上以50℃水浴温度旋蒸除去全部有机溶剂,得到薄膜。加入注射用水(每40mg MPEG2k-PCL2k加入1mL注射用水),然后于50℃水浴加热,薄膜旋转水化30分钟(旋转水化时旋转速度为100rpm),得到具有淡黄色乳光的胶束溶液(刚制备好的胶束溶液)。用0.22μm的滤膜过滤,按照每瓶2mL分装于西林瓶中,冻干,得到白色疏松针状粉末(载辅酶Q10的聚合物胶束),每瓶含辅酶Q10 10mg。
本发明载辅酶Q10的纳米胶束的表征:
用注射用水将冻干后的白色疏松针状粉末溶解,得冻干复溶后的胶束溶液。冻干复溶后的胶束溶液用注射用水稀释至0.2mg/mL,于马尔文Z3600纳米粒度仪中测定其粒径分布,结果如图2所示。
图3为空白胶束和本发明载辅酶Q10的聚合物胶束的SEM图。空白胶束为对比例1制备得到的空白胶束。由图3可知,制备的空白胶束和载辅酶Q10胶束均为粒径均一的纳米粒子,且由形态可侧面反映出其具有较好的物理稳定性。
实施例2、本发明载艾地苯醌的聚合物胶束的制备
将辅酶Q10系列化合物之一的艾地苯醌与单甲基醚聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物(MPEG2k-PDLLA2k,MPEG部分重均分子量为2000,PDLLA部分重均分子量也为2000)按照质量比1:30置于茄形瓶中,加入甲醇完全溶解,而后于旋转蒸发仪上以50℃水浴温度旋蒸除去全部有机溶剂,得到薄膜。加入注射用水(每60mg PEG2k-PDLLA2k加入1mL注射用水)。而后于30℃水浴加热,薄膜旋转水化30分钟(旋转水化时旋转速度为100rpm),得到具有淡黄色乳光的胶束溶液。以0.22μm的滤膜过滤,按照每瓶2mL分装于西林瓶中,冻干,得到白色疏松针状粉末(载艾地苯醌的聚合物胶束)。
实施例3、本发明载艾地苯醌的聚合物胶束的制备
将辅酶Q10系列化合物之一的艾地苯醌与单甲基醚聚乙二醇-磷脂嵌段聚合物(MPEG2k-PE2k,MPEG部分重均分子量为2000,PE部分重均分子量也为2000)按照质量比1:20置于茄形瓶中,加入甲醇完全溶解,而后于旋转蒸发仪上以50℃水浴温度旋蒸除去全部有机溶剂,得到薄膜。加入注射用水(每40mg MPEG2k-PE2k加入1mL注射用水)。而后于30℃水浴加热,薄膜旋转水化30分钟(旋转水化时旋转速度为100rpm),得到具有淡黄色乳光的胶束溶液。以0.22μm的滤膜过滤,按照每瓶2mL分装于西林瓶中,冻干,得到白色疏松针状粉末(载艾地苯醌的聚合物胶束)。
对比例1、本发明空白聚合物胶束的制备
将单甲基醚聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物MPEG2k-PCL2k置于茄形瓶中,加入甲醇完全溶解,然后于旋转蒸发仪上以50℃水浴温度旋蒸除去全部有机溶剂,得到薄膜。加入注射用水(每40mg MPEG2k-PCL2k加入1mL注射用水),然后于50℃水浴加热,薄膜旋转水化30分钟(旋转水化时旋转速度为100rpm),得到具有透明略带乳光的胶束溶液(刚制备好的胶束溶液)。以0.22μm的滤膜过滤,按照每瓶2mL分装于西林瓶中,冻干,得到白色疏松针状粉末(空白聚合物胶束),每瓶含MPEG-PCL 40mg。
对比例2:以吐温-80(TW-80)溶解辅酶Q10,而后以95%的生理盐水稀释,得到含量为5mg/mL的辅酶Q10溶液(溶液中吐温-80的质量浓度为5%)。
以下通过具体试验例证明本发明的有益效果。
试验例1、本发明载辅酶Q10系列化合物的聚合物胶束的透皮吸收效率
1、试验方法
皮肤渗透试验是参考COLIPA指南经皮吸收/渗透协议进行的。用松香将大鼠背部毛发清除干净,取大鼠背部皮肤,将内侧粘膜与脂肪清除干净,用于体外皮肤渗透实验。在进行实验之前,每个皮肤样本都要进行检查,以确保皮肤的完整性,如没有伤口、溃疡和脓肿,用生理盐水清洗,浸泡过夜待用(2-8℃)。将皮肤切成合适的大小(约4平方厘米),然后固定于扩散池接合部,皮肤角质层向上,面向供给池,真皮层向下面向接受池。供给池中加入0.5mL实施例1粉末复溶得到的胶束溶液(将实施例1制备得到的白色疏松针状粉末用注射用水溶解至辅酶Q10的浓度为5mg/mL)或游离溶液(对比例2制备的辅酶Q10浓度为5mg/mL的溶液);接受池中加入5mL 5%的TW-80水溶液,保证供给池与皮肤表面接触无气泡。系统维持在37℃,搅拌转速为600转/分钟。加样后分别在0、0.5、1、2、4、6、8、12和24h从接受池取样0.2mL进行HPLC检测,同时补充0.2mL新鲜5%TW-80水溶液。平行三组同时进行,计算累计透皮率(皮肤渗透率)。
2、试验结果
结果显示实施例1制备的辅酶Q10/MPEG-PCL胶束溶液在12h内辅酶Q10的透皮吸收率达到20%~30%,而直接使用5%TW-80溶解的类胶束溶液,其中辅酶Q10在12h内透皮吸收率不足10%,这说明辅酶Q10/MPEG-PCL胶束显著提高了辅酶Q10的透皮率,有利于药物的透皮递送。
综上,本发明载辅酶Q10系列化合物的聚合物胶束不仅显著提高了辅酶Q10系列化合物在水中的溶解度,包封率高、稳定性好,最大的特点是显著提高了胶束的皮肤渗透率,其皮肤渗透率可达20~30%,显著优于现有技术,可用于透皮给药;同时,该聚合物胶束毒副作用小,安全性高,具有良好的应用前景。
Claims (10)
1.一种载辅酶Q10系列化合物的聚合物胶束,其特征在于:它是由辅酶Q10系列化合物与两亲性嵌段共聚物为原料制备而成;所述两亲性嵌段共聚物与辅酶Q10系列化合物的质量比为0.1~100。
2.根据权利要求1所述的聚合物胶束,其特征在于:所述两亲性嵌段共聚物与辅酶Q10系列化合物的质量比为10~30;
优选地,所述两亲性嵌段共聚物与辅酶Q10系列化合物的质量比为10。
3.根据权利要求1或2所述的聚合物胶束,其特征在于:所述两亲性嵌段共聚物的亲水端为聚乙二醇、单甲醚聚乙二醇、聚氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮或聚环氧乙烷;
所述两亲性嵌段共聚物的疏水端为聚乳酸、磷脂、乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯、聚苄基天冬氨酸、聚苄基谷氨酸、聚苯乙烯、聚异丙基丙烯酰胺、聚环氧丙烷。
4.根据权利要求1或2所述的聚合物胶束,其特征在于:所述两亲性嵌段共聚物为双嵌段共聚物或三嵌段共聚物;
优选地,所述两亲性嵌段共聚物为双嵌段共聚物时,其含有的亲水端与疏水端质量比为0.1~10;所述两亲性嵌段共聚物为三嵌段共聚物时,亲水端与疏水端质量比为1~10。
5.根据权利要求1或2所述的聚合物胶束,其特征在于:所述两亲性嵌段共聚物为单甲基醚聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物、单甲基醚聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物或单甲基醚聚乙二醇-磷脂嵌段聚合物;
优选地,所述两亲性嵌段共聚物为单甲基醚聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物;其中,单甲基醚聚乙二醇的重均分子量为2000,聚己内酯重均分子量为2000。
6.根据权利要求1或2所述的聚合物胶束,其特征在于:所述辅酶Q10系列化合物为辅酶Q10、辅酶Q7、辅酶Q8、辅酶Q9、辅酶Q、辅酶Q硫酸钾盐和艾地苯醌中的一种或多种。
7.一种权利要求1~6任一项所述的聚合物胶束的制备方法,其特征在于:它包括如下步骤:
(1)将辅酶Q10系列化合物与两亲性嵌段共聚物溶于有机溶剂后,将有机溶剂浓缩至干,得薄膜;
(2)在薄膜中加入水相,加热水化,得胶束溶液;
(3)将胶束溶液冻干,即得。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于:
步骤(1)中,所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、异丙醇、四氢呋喃、二氧六环、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺中的任一种或多种;
和/或,步骤(1)中,所述浓缩至干的方法为旋转蒸发;
和/或,步骤(2)中,所述水相为去离子水、缓冲溶液、生理盐水、注射用水、注射用葡萄糖水溶液;
和/或,步骤(2)中,所述水相与两亲性嵌段共聚物的体积质量比为1mL:(40~60)mg;
和/或,步骤(2)中,所述加热水化为20~70℃水浴旋转水化。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于:
步骤(1)中,所述有机溶剂为甲醇;
和/或,步骤(1)中,所述浓缩至干的方法为50~100℃水浴旋转蒸发;
和/或,步骤(2)中,所述水相为注射用水;
和/或,步骤(2)中,所述水相与两亲性嵌段共聚物的体积质量比为1mL:40mg;
和/或,步骤(2)中,所述加热水化温度为30~50℃,时间为30~60分钟;
和/或,步骤(2)中,所述加热水化旋转速度为100~3000rpm;
优选地,
步骤(2)中,所述加热水化温度为50℃,时间为30分钟;
和/或,步骤(2)中,所述加热水化旋转速度为100rpm。
10.权利要求1~6任一项所述的聚合物胶束在制备心脏保护、皮肤修复、抗疲劳和/或防癌抗癌的药物中的用途。
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CN115429758A (zh) * | 2022-09-06 | 2022-12-06 | 厦门金达威生物科技有限公司 | 一种辅酶q10-硫辛酸型磷脂纳米复合胶束及其制备方法和应用 |
CN115429758B (zh) * | 2022-09-06 | 2024-05-14 | 厦门金达威生物科技有限公司 | 一种辅酶q10-硫辛酸型磷脂纳米复合胶束及其制备方法和应用 |
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