CN112656952B - 纳米药物及其制备方法、应用 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及药物制剂技术领域,提供了一种纳米药物及其制备方法、应用。本申请提供的纳米药物主要由环糊精衍生物和多羟基化合物组成,环糊精衍生物的表面修饰有硼酸基,多羟基化合物含有至少两个互为邻位或互为间位的羟基,该羟基以化学键连接硼酸基。该纳米药物兼具有过氧化氢响应能力和酸性环境响应能力,在传递至靶点部位后可响应炎症微环境快速释放药物分子,避免药物分子在体内输送过程中过早释放,可作为一种注射药物用于防治肝损伤、哮喘、心肌梗死、动脉粥样硬化等炎症相关性疾病。
Description
技术领域
本申请属于药物制剂技术领域,尤其涉及一种纳米药物及其制备方法,以及该纳米药物的应用。
背景技术
近年来,包括胶束、聚合物纳米颗粒、脂质体、纳米晶体等在内的纳米药物已广泛用于各种疾病的预防、诊断和治疗。特别是刺激响应性纳米颗粒,其不仅具有保持药物长效性、特定部位靶向性和降低药物毒副作用等优点,还能够通过对周围环境的物理化学变化(如氧化还原、pH值、酶、葡萄糖、离子浓度、温度、磁场、电场、光等)快速做出响应,来控制药物定时、定点、定量地释放,从而实现长效、高效、低副作用等目的,因此在医学研究中备受关注。
然而,现有的纳米药物普遍只响应环境中的单一变化,响应敏感程度较低,对药物分子的定点控制释放效果有限,这成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
发明内容
本申请的目的在于提供一种纳米药物,旨在解决现有药物对环境的响应程度低,对药物分子的定点控制释放效果有限的问题。
进一步地,本申请还提供了该纳米药物的制备方法及其应用。
本申请采用的技术方案如下:
一种纳米药物,主要由环糊精衍生物和多羟基化合物组成,所述环糊精衍生物的表面修饰有硼酸基,所述多羟基化合物含有至少两个互为邻位或互为间位的羟基,该羟基以化学键连接所述硼酸基。
本申请所提供的纳米药物,以环糊精衍生物为药物载体,以多羟基化合物为药物分子,通过羟基以化学键连接硼酸基而将环糊精衍生物和多羟基化合物组装形成一种新型的靶向药物递送系统。该纳米药物兼具有过氧化氢响应能力和酸性环境响应能力,在传递至靶点部位后可响应炎症微环境快速释放药物分子,避免药物分子在体内输送过程中过早释放,使得药物分子能够高浓度地定点释放在病灶部位,提高了药物分子的生物利用率及其在体内的药效。
相应地,一种纳米药物的制备方法,包括以下步骤:
提供环糊精衍生物和多羟基化合物,所述环糊精衍生物的表面修饰有硼酸基,所述多羟基化合物含有至少两个互为邻位或互为间位的羟基;
将所述环糊精衍生物和所述多羟基化合物进行反应,以使得所述羟基连接所述硼酸基,获得反应产物;
将所述反应产物分散在水溶液中以组装形成所述纳米药物。
本申请所提供的纳米药物的制备方法,首先,通过将环糊精衍生物与多羟基化合物进行反应以使得羟基连接硼酸基,实现环糊精衍生物化学连接多羟基化合物,然后,将该反应产物于水溶液中组装形成上述纳米药物。方法简单,条件可控,易于实现纳米药物的规模化制备,同时,反应所需原料来源广泛,价格经济,利于降低纳米药物的生产成本。
相应地,前述纳米药物或上述制备方法制得的纳米药物在制备抗炎药物中的应用。
经实验证实,由多羟基化合物与环糊精衍生物形成的纳米药物具有良好的过氧化氢响应能力和酸性环境响应能力,相对于正常组织而言,炎症部位具有低pH值和高ROS环境,使得上述纳米药物能够快速响应炎症微环境的刺激而使得药物分子能够定点释放于炎症部位,可明显提高多羟基化合物在炎症部位的积累浓度,从而提高药物分子在体内的药效,对肝损伤、哮喘、心肌梗死、动脉粥样硬化等炎症相关性疾病具有良好的防治作用,具有应用于制备抗炎药物的潜在医药用途。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例的纳米药物的制备分法的过程示意图;
图2是纳米药物cPBA-BE通过静脉注射入对乙酰氨基酚致急性肝损伤小鼠体内后的作用原理示意图;
图3是纳米药物cPBA-BE在三种不同环境中的TEM图;
图4是纳米药物cPBA-BE在不同ROS环境下的黄芩素累积释放率统计结果,纵坐标Cumulative release of BE代表黄芩素累积释放率,横坐标O2 -、·OH、OCl-、ONOO-和H2O2对应不同的ROS环境,PBS对应阴性对照;
图5是纳米药物cPBA-BE在不同浓度下的H2O2溶液中的黄芩素累积释放率统计结果,纵坐标Release BE from cPBA-BE代表从实施例1的纳米药物中释放的黄芩素的累积释放率,横坐标为时间;
图6是纳米药物cPBA-BE在不同pH值环境下的黄芩素累积释放率统计结果,纵坐标Release BE from cPBA-BE代表从实施例1的纳米药物中释放的黄芩素的累积释放率,横坐标为时间;
图7是纳米药物cPBA-BE以及BE在对乙酰氨基酚致急性肝损伤小鼠中的生物分布情况,各图纵坐标中,A为cPBA-BE和BE给药后24小时内在血浆中浓度,B为cPBA-BE和BE给药后24后在血液中的累积量(药-时曲线下面积),C为cPBA-BE和BE给药后24小时内在肝脏中浓度,D为cPBA-BE和BE给药后24后在肝脏中的累积量(药-时曲线下面积);另外,横坐标中的Time为时间;此外,***代表差异极其显著;
图8是纳米药物cPBA-BE对由对乙酰氨基酚致急性肝损伤小鼠的疗效检测结果,各图横坐标中,control代表正常小鼠注射PBS缓冲液(pH7.4)的阳性对照组,APAP+PBS代表对乙酰氨基酚致急性肝损伤小鼠注射PBS缓冲液(pH7.4)的阴性对照组,APAP+BE代表对乙酰氨基酚致急性肝损伤小鼠注射溶解有BE的PBS缓冲液(pH7.4)的样品组,APAP+cPBA-BE代表对乙酰氨基酚致急性肝损伤小鼠注射溶解有cPBA-BE的PBS缓冲液(pH7.4)的样品组;各图纵坐标中,A为小鼠肝脏中还原性谷胱甘肽(GSH)的浓度,B为小鼠肝脏中过氧化氢(H2O2)的浓度,C为小鼠肝脏中丙二醛(MDA)的浓度,D为小鼠血液中谷草转氨酶(AST)的浓度,E为小鼠血液中谷丙转氨酶(ALT)的浓度,F为小鼠血液中乳酸脱氢酶(LDH)的浓度;此外,*代表具有统计学差异,**代表具有差异显著,***代表差异极其显著。
具体实施方式
为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
一种纳米药物,主要由环糊精衍生物和多羟基化合物组成,环糊精衍生物的表面修饰有硼酸基,多羟基化合物含有至少两个互为邻位或互为间位的羟基,该羟基以化学键连接硼酸基。
本申请实施例的环糊精衍生物的表面修饰有硼酸基,其中,硼酸基表示为-B(OH)2,一分子硼酸基中含有两个活性羟基。该硼酸基可通过与多羟基化合物中两个互为邻为或互为间位的羟基形成化学键,从而实现环糊精衍生物化学连接多羟基化合物,不同于环糊精包合物。
具体地,硼酸基和多羟基化合物的羟基所形成的化学键可以为硼酸酯键、螯合键和配位键等,使得环糊精衍生物能够以多元环结构(例如五元环或六元环)与多羟基化合物连接固定。
一些实施例中,化学键为硼酸酯键,硼酸酯键在pH小于7的酸性环境下容易被水解而释放多羟基化合物,使得本申请实施例的纳米药物具有良好的酸性响应能力。
环糊精衍生物为一类以环糊精为母体采用不同方法进行改性得到的衍生物,环糊精具有良好的亲水性,容易分散在水性环境中,使得本申请实施例的纳米药物在生物体内具有良好的稳定性,且易于被生物体吸收。
一些实施例中,环糊精衍生物为羟烷基苯硼酸修饰的羟烷基环糊精,一方面,羟烷基苯硼酸用于提供连接基团:羟基,通过该羟基化学修饰羟烷基环糊精表面的羟基,例如形成醚键,从而使得羟烷基苯硼酸连接固定于环糊精衍生物表面,另一方面,使得该环糊精衍生物的表面修饰有来自羟烷基苯硼酸的硼酸基,促进环糊精衍生物与多羟基化合物化学连接,此外,羟烷基苯硼酸中的C-B键在ROSs作用下容易发生断裂,赋予了本申请实施例的纳米药物良好的ROS环境响应能力。
上述羟烷基苯硼酸修饰的羟烷基环糊精可选为市售商品,也可以自行制备。一些实施例中,采用N,N'-羰基二咪唑(CDI)活化羟烷基苯硼酸以形成N-咪唑甲酰酯,再将该N-咪唑甲酰酯与羟烷基环糊精的羟基反应以形成碳酸酯键,从而获得羟烷基苯硼酸修饰的羟烷基环糊精。
一些实施例中,环糊精衍生物为4-羟甲基苯硼酸修饰的羟丙基-β-环糊精。采用4-羟甲基苯硼酸作为表面配体,可降低配体表面修饰环糊精时的空间位阻,降低合成难度;羟丙基-β-环糊精为FDA和CFDA批准的药用辅料,其在安全性,特别是静脉注射毒性方面明显优于其他环糊精,可使得本申请实施例的纳米药物无毒无害无副作用,且能提高该纳米药物被生物体吸收利用的程度。
一些实施例中,硼酸基在环糊精衍生物的取代度为1-8,相当于一分子环糊精衍生物表面修饰有1-8个硼酸基,通过调节硼酸基在环糊精衍生物中的取代度在上述范围,使得纳米药物对ROS环境和酸性环境均具有良好的响应敏感性以及具有合适的药物负载能力。取代度增加时,响应敏感性、药物负载能力随之增强,当硼酸基取代度低于1时,无法形成有效响应能力,也无法负载药物;环糊精衍生物的水溶性随硼酸基的取代度的增加而降低,当取代度大于8时,容易导致环糊精衍生物难溶于水。
多羟基化合物为分子中含有两个或两个羟基以上的化合物,本申请实施例的多羟基化合物含有至少两个互为邻位或互为间位的羟基,以使得上述环糊精衍生物表面修饰的硼酸基能够与多羟基化合物的两个邻位羟基或间位羟基反应,从而以化学键连接上述环糊精衍生物的硼酸基,实现多羟基化合物与上述环糊精衍生物之间的化学连接。
多羟基化合物可选为肝损伤疾病防治药物、抗炎药物、心血管疾病防治药物、抗菌药物、抗肿瘤药物等,使得该多羟基化合物中含有至少两个互为邻位或互为间位的羟基即可。其中,肝损伤疾病防治药物包括但不限于黄酮类药物等,抗炎药物包括但不限于穿心莲内酯等,心血管疾病防治药物包括但不限于他汀类药物,抗菌药物包括但不限于氨基糖苷类药物等,抗肿瘤药物包括但不限于胞嘧啶核苷衍生物类药物等。
一些实施例中,多羟基化合物选自槲皮素、黄芩素、阿托伐他汀、阿糖胞苷、依托泊苷、替尼泊苷、穿心莲内酯、红霉素、吉西他滨、链霉素和阿尼芬净中的至少一种。经实验证实,以上列举的几种多羟基化合物与上述环糊精衍生物组成的纳米药物具有良好的过氧化氢响应能力和酸性环境响应能力,在传递至靶点部位后可响应炎症微环境快速释放药物分子,可作为一种注射药物用于防治对药物导致的肝损伤、哮喘、心肌梗死、动脉粥样硬化等炎症相关性疾病。
一些实施例中,环糊精衍生物与多羟基化合物的摩尔比为1:(1-8)。当环糊精衍生物与多羟基化合物的摩尔比小于1:8时,环糊精衍生物过量,在自组装过程中无法有效包覆多羟基化合物,影响具有核壳结构的纳米药物的形成;当环糊精衍生物与多羟基化合物的摩尔比大于1:1时,多羟基化合物过量,容易导致药物分子析出。
在上述实施例的基础上,纳米药物为纳米微球,包括内核和包覆内核的壳层,内核主要由多羟基化合物构成,壳层主要由环糊精衍生物构成。如此,使得多羟基化合物被包裹在环糊精衍生物壳层内,以起到保护多羟基化合物的作用,避免药物分子多羟基化合物在生物体内输送过程中过早释放,促进多羟基化合物在注射给药后能够在靶点部位实现高效靶向富集,从而明显提高药效。
一些实施例中,多羟基化合物为疏水性药物分子,环糊精衍生物为亲水性环糊精。如此,使得本申请实施例的纳米药物为具有疏水内核和亲水外层的纳米微球,使得该纳米药物在生物体内具有良好的稳定性,且易于被生物体吸收。
一些实施例中,纳米药物的粒径为30-900纳米。当纳米药物的粒径小于30纳米时,纳米颗粒比表面积过大,表面势能过高而导致颗粒发生团聚;当纳米药物的粒径大于900纳米时,影响纳米药物在生物体内的运输、摄取。
在上述实施例的基础上,纳米药物还可以包括:药学上可接受的辅料,药学上可接受的辅料包括但不限于药学上可接受的载体、溶剂、赋形剂、缓冲剂、稳定剂等。一些实施例中,载体选用糖类、淀粉、纤维素及其衍生物、西黄耆胶粉、麦芽糖、明胶和滑石中的至少一种。一些实施例中,赋形剂选用可可脂、栓剂蜡、油类、二醇类、酯类、琼脂中的至少一种。一些实施例中,缓冲剂选用氢氧化镁、氢氧化铝、海藻酸、无致热原水、等渗盐水、林格氏溶液、乙醇和磷酸盐缓冲溶液中的至少一种。
上述纳米药物可局部递送或全身递送,可经由静脉内注射、静脉内输注、腹膜内注射、肌内注射和/或皮下注射施用至需要其的受试者。该纳米药物可表现为固体制剂或液体制剂,使用前将该纳米药物采用生理盐水配制成对应的注射液,然后通过注射设备注入人体,具有良好的生物相容性,操作方便,便于临床使用。
综上,本申请实施例所提供的纳米药物,以环糊精衍生物为药物载体,以多羟基化合物为药物分子,通过羟基以化学键连接硼酸基而将环糊精衍生物和多羟基化合物组装形成一种新型的靶向药物递送系统。该纳米药物兼具有过氧化氢响应能力和酸性环境响应能力,在传递至靶点部位后可响应炎症微环境快速释放药物分子,避免药物分子在体内输送过程中过早释放,使得药物分子能够高浓度地定点释放在病灶部位,提高了药物分子的生物利用率及其在体内的药效。
相对于现有刺激响应性纳米颗粒,该纳米药物兼具有过氧化氢响应能力和酸性环境响应能力,在传递至炎症部位后可受ROS环境和酸性环境响应触发而快速释放药物分子;此外,该纳米药物结构简单,容易获得。
本申请实施例还提供给了一种上述纳米药物的制备方法,该纳米药物的制备方法包括以下步骤:
S01、提供环糊精衍生物和多羟基化合物,环糊精衍生物的表面修饰有硼酸基,多羟基化合物含有至少两个互为邻位或互为间位的羟基;
S02、将环糊精衍生物和多羟基化合物进行反应,以使得羟基连接硼酸基,获得反应产物;
S03、将反应产物分散在水溶液中以组装形成纳米药物。
其中,步骤S01中的环糊精衍生物和多羟基化合物的种类和性质参考上文的环糊精衍生物和多羟基化合物,为节省篇幅,在此不一一赘述。
具体地,步骤S02中,将环糊精衍生物与多羟基化合物进行反应以使得羟基连接硼酸基,从而实现环糊精衍生物化学连接多羟基化合物。
将环糊精衍生物和多羟基化合物进行反应的步骤应在惰性溶剂中进行,以促进环糊精衍生物以硼酸基与多羟基化合物的羟基形成硼酸酯键而实现化学连接。其中,惰性溶剂为不直接参加体系化学反应的溶剂,例如二甲基亚砜(DMSO)。
一些实施例中,将环糊精衍生物与多羟基化合物进行反应的步骤包括:将环糊精衍生物与多羟基化合物溶解在含有分子筛的无水DMSO中反应过夜。在反应溶剂中加入分子筛,有利于及时去除羟基与硼酸基反应生成的水,促进反应正向移动,提高产率。优选地,分子筛选自3A分子筛、4A分子筛和5A分子筛中的至少一种。进一步实施例中,分子筛与多羟基化合物的质量比为(1-100):1。
一些实施例中,环糊精衍生物与多羟基化合物的摩尔比为1:(1-8)。
步骤S03中,将步骤S02的反应产物分散在水溶液中以组装形成纳米药物。
由于环糊精衍生物具有一定的亲水性,而多羟基化合物相对疏水,使得通过步骤S02得到的反应产物呈现一定的两亲性,将该反应产物分散在水溶液中,由于两亲分子间的相互作用,促进反应产物在水溶液中自组装形成具有核壳结构的纳米微球。
水溶液指的是以水为溶剂的溶液,一些实施例中,水溶液包括PBS缓冲液、生理盐水、Good's缓冲液、Tris缓冲液和Hanks缓冲液中的至少一种。
进一步地,将反应产物分散在水溶液并完成组装步骤后,上述制备方法还包括:将溶液置于透析袋,然后在去离子水中透析,以及进行冷冻干燥。
图1是本申请一实施例的纳米药物的制备方法的过程示意图,其药物分子以黄芩素(BE)为代表,其药物载体以4-羟甲基苯硼酸修饰的羟丙基-β-环糊精(cPBA)为代表,通过将BE和cPBA进行反应,然后于水溶液中自组装形成具有核壳结构的纳米药物cPBA-BE,且该核壳结构中的壳层主要为cPBA亲水壳层,内核为黄芩素。
基于上述技术方案,本申请实施例还提供了前述纳米药物或上述制备方法制得的纳米药物在制备抗炎药物中的应用。
一些测试例中,以纳米药物cPBA-BE为代表性药物,并构建对乙酰氨基酚致小鼠急性肝损伤模型,如图2所示,将cPBA-BE通过静脉注射入对乙酰氨基酚致急性肝损伤小鼠的体内,经研究发现,cPBA-BE主要在急性肝损伤小鼠中形成有炎症微环境的肝脏部位积累,由于该cPBA-BE具有良好的过氧化氢响应能力和酸性环境响应能力,而炎症部位相对于正常组织而言具有低pH值和高ROS环境,这使得定向传递于受损肝脏部位的cPBA-BE主要在病灶部位受过氧化氢环境响应和酸性环境响应而水解释放BE,而BE作为一种肝损伤疾病防治药物,使得本申请实施例的纳米药物能够促进BE直接作用于病灶部位,从而对药物导致的肝损伤具有良好的疗效。当BE替换为抗炎药物、心血管疾病防治药物、抗菌药物、抗肿瘤药物等其他药物时,基于相同的作用原理,由此形成的纳米药物同样具有良好的抗炎活性,对药物导致的哮喘、微生物感染疾病、心肌梗死、动脉粥样硬化、肿瘤等炎症相关性疾病具有良好的防治作用。
以下通过实施例对本发明的实施进行举例说明。
实施例1
本实施例以4-羟甲基苯硼酸修饰的羟丙基-β-环糊精为药物载体、以黄芩素为药物分子制备了一种纳米药物,其制备方法包括以下步骤:
1、制备4-羟甲基苯硼酸修饰的羟丙基-β-环糊精(cPBA)
将199mg的4-羟甲基苯硼酸(PBA)和213mg的N,N'-羰基二咪唑(CDI)溶解于无水二氯甲烷(DCM)中,搅拌1小时后加入20mL二氯甲烷和30mL去离子水进行萃取,有机相在经过饱和氯化钠洗涤后采用无水硫酸钠进行干燥,有机相经旋转蒸发除去后得到CDI活化的PBA衍生物(PBA-CDI)。然后,在氮气保护下将,725mg的注射级羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)、347mg的PBA-CDI溶解于无水二甲基甲酰胺(DMF)中,加入250μL三乙胺后室温搅拌反应过夜,向反应液中加入冷冻乙醚后出现沉淀,经离心、乙醚洗涤后得到白色固体粉末状的cPBA。
2、纳米药物的制备
将145mg黄芩素(BE)和200mg的cPBA溶解于4mL含有分子筛的无水DMSO中反应过夜,将反应液缓慢加入到PBS缓冲液中,再将混合液置于透析袋,在去离子水中透析,然后进行冷冻干燥,得到纳米药物cPBA-BE。
实施例2
本实施例以4-羟甲基苯硼酸修饰的羟丙基-β-环糊精为药物载体、以槲皮素为药物分子制备了一种纳米药物,其制备方法相对于实施例1的区别主要在于纳米药物的制备步骤,包括:
将163mg槲皮素和200mg的cPBA溶解于4mL含有分子筛的无水DMSO中反应过夜,将反应液缓慢加入到PBS缓冲液中,再将混合液置于透析袋,在去离子水中透析,然后进行冷冻干燥。
实施例3
本实施例以4-羟甲基苯硼酸修饰的羟丙基-β-环糊精为药物载体、以阿托伐他汀为药物分子制备了一种纳米药物,其制备方法相对于实施例1的区别主要在于纳米药物的制备步骤,包括:
将650mg阿托伐他汀和200mg的cPBA溶解于4mL含有分子筛的无水DMSO中反应过夜,将反应液缓慢加入到PBS缓冲液中,再将混合液置于透析袋,在去离子水中透析,然后进行冷冻干燥。
实施例4
本实施例以4-羟甲基苯硼酸修饰的羟丙基-β-环糊精为药物载体、以阿糖胞苷为药物分子制备了一种纳米药物,其制备方法相对于实施例1的区别主要在于纳米药物的制备步骤,包括:
将130mg阿托伐他汀和200mg的cPBA溶解于4mL含有分子筛的无水DMSO中反应过夜,将反应液缓慢加入到PBS缓冲液中,再将混合液置于透析袋,在去离子水中透析,然后进行冷冻干燥。
实施例5
本实施例以4-羟甲基苯硼酸修饰的羟丙基-β-环糊精为药物载体、以红霉素为药物分子制备了一种纳米药物,其制备方法相对于实施例1的区别主要在于纳米药物的制备步骤,包括:
将394mg红霉素和200mg的cPBA溶解于4mL含有分子筛的无水DMSO中反应过夜,将反应液缓慢加入到PBS缓冲液中,再将混合液置于透析袋,在去离子水中透析,然后进行冷冻干燥。
实施例6
本实施例以4-羟甲基苯硼酸修饰的羟丙基-β-环糊精为药物载体、以吉西他滨为药物分子制备了一种纳米药物,其制备方法相对于实施例1的区别主要在于纳米药物的制备步骤,包括:
将151mg吉西他滨和200mg的cPBA溶解于4mL含有分子筛的无水DMSO中反应过夜,将反应液缓慢加入到PBS缓冲液中,再将混合液置于透析袋,在去离子水中透析,然后进行冷冻干燥。
测试例
1、取纳米药物cPBA-BE分别加入PBS缓冲液(pH7.4)、双氧水溶液(1mmol/L,pH7.4)和PBS缓冲液(pH5.6)中,搅拌后静置2h,然后采用透射电子显微镜(TEM)观察纳米药物在这三种环境中的形态。
图3为纳米药物cPBA-BE在三种不同环境中的TEM图,如图所示,cPBA-BE在双氧水溶液(1mmol/L,pH7.4)和PBS缓冲液(pH5.6)中的存在形态均发生变化,而在PBS缓冲液(pH7.4)中的cPBA-BE的形态没有发生任何变化,表明本实施例制备的纳米药物在过氧化氢和酸性环境下容易发生水解而释放药物分子,兼具有过氧化氢响应能力和酸性环境响应能力。
2、取纳米药物cPBA-BE作为测试样品,检测其在超氧阴离子(O2 -)、羟自由基(·OH)、次氯酸根(OCl-)、过氧化亚硝酸盐(ONOO-)和过氧化氢(H2O2)等不同ROS环境中的药物分子释放行为,以PBS缓冲液(pH7.4)为阴性对照。
图4为纳米药物cPBA-BE在不同ROS环境下的黄芩素的累积释放率统计结果,如图所示,该纳米药物在过氧化氢环境中的黄芩素累积释放率显著大于其他ROS环境,表明本实施例的纳米药物具有良好的H2O2响应能力。
3、取纳米药物cPBA-BE作为测试样品,检测其在浓度分别为1mmol/L、0.5mmol/L、0.25mmol/L、0.125mmol/L的H2O2溶液中的药物分子释放行为,以PBS缓冲液(pH7.4)为阴性对照。
图5为纳米药物cPBA-BE在不同浓度下的H2O2溶液中的黄芩素的累积释放率统计结果,如图所示,该纳米药物在H2O2溶液中的黄芩素累积释放率随H2O2浓度的增加而增大。
4、取纳米药物cPBA-BE作为测试样品,检测其在pH5.6、pH6.4、pH7.4、pH9.0、pH11.0等溶液环境中的药物分子释放行为。
图6为纳米药物cPBA-BE在不同pH值环境下的黄芩素累积释放率统计结果,如图所示,该纳米药物在pH5.6和pH6.4的酸性环境中的黄芩素累积释放率显著大于溶液环境,表明本实施例的纳米药物具有良好的酸性环境响应能力。
5、构建对乙酰氨基酚致小鼠急性肝损伤模型,分别注射cPBA-BE和BE,然后观察cPBA-BE和BE在对乙酰氨基酚致急性肝损伤小鼠中的生物分布情况,结果如图7所示,BE在血浆和血液中的浓度和药时曲线下面积均大于cPBA-BE,而cPBA-BE在干燥中的浓度和药时曲线下面积均大于BE,表明本实施例提供的纳米药物可定向传递至急性肝损伤小鼠中形成有炎症微环境的肝脏部位,cPBA-BE作为BE的前药,如此,有利于促进BE在肝脏部位积累,具有治疗急性肝损伤的潜在价值。
6、取纳米药物cPBA-BE作为测试样品,检测其对小鼠急性肝损伤的疗效。具体地,采用对乙酰氨基酚(APAP)构建对乙酰氨基酚致小鼠急性肝损伤模型,以正常小鼠注射PBS缓冲液(pH7.4)为对照组(control),以小鼠肝脏中的还原性谷胱甘肽(GSH)、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)的浓度以及小鼠血液中的谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)和乳酸脱氢酶(LDH)的浓度为指标。
图8为纳米药物cPBA-BE对由对乙酰氨基酚致急性肝损伤小鼠的疗效检测结果,如图所示,在急性肝损伤小鼠中,注射纳米药物cPBA-BE的样品组的小鼠肝脏中的谷胱甘肽浓度大于注射BE的样品组,且具有统计学差异;注射纳米药物cPBA-BE的样品组的小鼠肝脏中的H2O2以及MDA的浓度均小于注射BE的样品组,且差异显著;同时,注射纳米药物cPBA-BE的样品组的小鼠血液中的AST、ALT以及LDH的浓度均小于注射BE的样品组,且差异显著,表明本实施例提供的纳米药物对药物导致的受损小鼠肝具有良好的疗效。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种纳米药物,其特征在于,主要由环糊精衍生物和多羟基化合物组成,所述环糊精衍生物的表面修饰有硼酸基,所述多羟基化合物含有至少两个互为邻位或互为间位的羟基,该羟基以化学键连接所述硼酸基;
其中,所述纳米药物为纳米微球,包括内核和包覆所述内核的壳层,所述内核主要由所述多羟基化合物构成,所述壳层主要由所述环糊精衍生物构成;
所述多羟基化合物为疏水性药物分子,所述环糊精衍生物为亲水性环糊精;
所述化学键为硼酸酯键;
所述环糊精衍生物为羟甲基苯硼酸修饰的羟烷基环糊精;
所述环糊精衍生物与所述多羟基化合物的摩尔比为1 : (1-8);
所述多羟基化合物选自槲皮素、黄芩素、阿托伐他汀、阿糖胞苷、依托泊苷、替尼泊苷、穿心莲内酯、红霉素、吉西他滨、链霉素和阿尼芬净中的至少一种。
2.如权利要求1所述的纳米药物,其特征在于,所述硼酸基在所述环糊精衍生物的取代度为1-8。
3.如权利要求1至2任一项所述的纳米药物,其特征在于,所述纳米药物的粒径为30-900纳米。
4.一种权利要求1所述的纳米药物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供环糊精衍生物和多羟基化合物,所述环糊精衍生物的表面修饰有硼酸基,所述多羟基化合物含有至少两个互为邻位或互为间位的羟基;
将所述环糊精衍生物和所述多羟基化合物进行反应,以使得所述羟基连接所述硼酸基,获得反应产物;
将所述反应产物分散在水溶液中以组装形成所述纳米药物。
5.权利要求1至3任一项所述的纳米药物或权利要求4所述的制备方法制得的纳米药物在制备抗炎药物中的应用。
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