CN116115585A - 壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子的制备方法及应用 - Google Patents
壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子的制备方法及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116115585A CN116115585A CN202310097975.XA CN202310097975A CN116115585A CN 116115585 A CN116115585 A CN 116115585A CN 202310097975 A CN202310097975 A CN 202310097975A CN 116115585 A CN116115585 A CN 116115585A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chitosan
- deoxycholic acid
- sodium alginate
- ginsenoside
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 title claims abstract description 51
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 229960003964 deoxycholic acid Drugs 0.000 claims abstract description 57
- UFNDONGOJKNAES-UHFFFAOYSA-N Ginsenoside Rb1 Natural products CC(=CCCC(C)(OC1OC(COC2OC(CO)C(O)C(O)C2O)C(O)C(O)C1O)C3CCC4(C)C3C(O)CC5C6(C)CCC(OC7OC(CO)C(O)C(O)C7OC8OC(CO)C(O)C(O)C8O)C(C)(C)C6CC(O)C45C)C UFNDONGOJKNAES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- GZYPWOGIYAIIPV-JBDTYSNRSA-N ginsenoside Rb1 Chemical compound C([C@H]1O[C@H]([C@@H]([C@@H](O)[C@@H]1O)O)O[C@@](C)(CCC=C(C)C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@]([C@@]3(CC[C@H]4C(C)(C)[C@@H](O[C@H]5[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O5)O[C@H]5[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O5)O)CC[C@]4(C)[C@H]3C[C@H]2O)C)(C)CC1)O[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GZYPWOGIYAIIPV-JBDTYSNRSA-N 0.000 claims abstract description 45
- TXEWRVNOAJOINC-UHFFFAOYSA-N ginsenoside Rb2 Natural products CC(=CCCC(OC1OC(COC2OCC(O)C(O)C2O)C(O)C(O)C1O)C3CCC4(C)C3C(O)CC5C6(C)CCC(OC7OC(CO)C(O)C(O)C7OC8OC(CO)C(O)C(O)C8O)C(C)(C)C6CCC45C)C TXEWRVNOAJOINC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims abstract description 41
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 34
- KXGVEGMKQFWNSR-LLQZFEROSA-N deoxycholic acid Chemical compound C([C@H]1CC2)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC(O)=O)C)[C@@]2(C)[C@@H](O)C1 KXGVEGMKQFWNSR-LLQZFEROSA-N 0.000 claims abstract description 30
- KXGVEGMKQFWNSR-UHFFFAOYSA-N deoxycholic acid Natural products C1CC2CC(O)CCC2(C)C2C1C1CCC(C(CCC(O)=O)C)C1(C)C(O)C2 KXGVEGMKQFWNSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229940041181 antineoplastic drug Drugs 0.000 claims abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 23
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 15
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 235000019830 sodium polyphosphate Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 6
- LMDZBCPBFSXMTL-UHFFFAOYSA-N 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide Substances CCN=C=NCCCN(C)C LMDZBCPBFSXMTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 3-(dimethylamino)propyliminomethylidene-ethylazanium;chloride Chemical compound Cl.CCN=C=NCCCN(C)C FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N N-Hydroxysuccinimide Chemical compound ON1C(=O)CCC1=O NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 3
- 229940009976 deoxycholate Drugs 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 3
- 238000009777 vacuum freeze-drying Methods 0.000 claims description 2
- 229940034982 antineoplastic agent Drugs 0.000 claims 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 26
- 229940079593 drug Drugs 0.000 abstract description 18
- 230000008685 targeting Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 33
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 description 10
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 9
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 9
- 229940089161 ginsenoside Drugs 0.000 description 8
- 229930182494 ginsenoside Natural products 0.000 description 8
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 6
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 6
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 6
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 6
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 4
- 210000004051 gastric juice Anatomy 0.000 description 3
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000013268 sustained release Methods 0.000 description 3
- 239000012730 sustained-release form Substances 0.000 description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 230000006196 deacetylation Effects 0.000 description 2
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 2
- 150000004676 glycans Polymers 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 150000004804 polysaccharides Polymers 0.000 description 2
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 2
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 2
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 108010019160 Pancreatin Proteins 0.000 description 1
- 102000057297 Pepsin A Human genes 0.000 description 1
- 108090000284 Pepsin A Proteins 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 230000033115 angiogenesis Effects 0.000 description 1
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000009134 cell regulation Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 description 1
- 210000002865 immune cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 229940055695 pancreatin Drugs 0.000 description 1
- 229940111202 pepsin Drugs 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
- A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
- A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
- A61K9/5192—Processes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
- A61K31/7028—Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages
- A61K31/7034—Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages attached to a carbocyclic compound, e.g. phloridzin
- A61K31/704—Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages attached to a carbocyclic compound, e.g. phloridzin attached to a condensed carbocyclic ring system, e.g. sennosides, thiocolchicosides, escin, daunorubicin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
- A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
- A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
- A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
- A61K9/5123—Organic compounds, e.g. fats, sugars
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
- A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
- A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
- A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
- A61K9/513—Organic macromolecular compounds; Dendrimers
- A61K9/5161—Polysaccharides, e.g. alginate, chitosan, cellulose derivatives; Cyclodextrin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P35/00—Antineoplastic agents
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
本发明提供了一种壳聚糖‑脱氧胆酸‑海藻酸钠纳米粒子的制备方法,该方法为：通过脱氧胆酸与壳聚糖形成壳聚糖‑脱氧胆酸聚合物，再与海藻酸钠交联形成壳聚糖‑脱氧胆酸‑海藻酸钠纳米粒子。还提供了应用，该纳米粒子可用于抗肿瘤药物的载体。本发明制备的壳聚糖‑脱氧胆酸‑海藻酸钠纳米粒子负载疏水性小分子抗肿瘤药物人参皂苷Rb1，不仅提高了药物的水溶性，且在药物释放时具有pH响应效应，在pH1.2时，保护核心药物，pH6.8时，缓慢释放，pH7.4时，快速释放，增强了其治疗的稳定性、靶向性及生物利用度。
Description
技术领域
本发明属于药物缓释纳米粒制备技术领域，具体涉及一种壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子的制备方法及应用。
背景技术
稀有人参皂苷等一类天然活性产物能够通过诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞增殖、抑制肿瘤周围血管生成以及促进免疫细胞调节等在癌症治疗中发挥作用。但该类天然产物的口服利用度较差，主要原因是人参皂苷的水溶性差，在胃肠液环境中不稳定，极大地限制了人参皂苷在临床上的应用。另外，纳米粒子负载人参皂苷药物在口服过程中会出现药物过早的释放，或者在靶组织中积累后释放不充分的问题。因此，需要制备一种既可以保证人参皂苷在胃液中的稳定性，又可以实现其在肠液缓慢释放，及体内全部吸收的药物载体。
基于此，本发明利用生物体内胃液、肠液及其他组织和细胞环境中pH存在差异的特性，通过离子凝胶法在含疏水基团的壳聚糖-脱氧胆酸聚合物外包封一层海藻酸钠，形成壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子，赋予纳米粒子pH敏感性。将稀有天然活性产物人参皂苷Rb1负载于纳米粒子中，提高人参皂苷Rb1成药后的溶解度及稳定性，同时使其在肠液缓释，提高药物的靶向性和生物利用度，有助于开发其在胃肠道给药等生物医学领域的应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种可用于载药的壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子的制备方法，本发明制备的纳米粒子可用于负载疏水性小分子抗肿瘤药物人参皂苷Rb1，不仅提高了药物成药后的水溶性，而且在药物释放时具有pH响应效应，增强了其治疗的稳定性、靶向性及生物利用度。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子的制备方法，其特征在于，该方法为：
S1、脱氧胆酸的活化：将脱氧胆酸(DA)、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺加入到乙醇中，室温下置于磁力搅拌器上搅拌反应30min，活化脱氧胆酸的羧基，得到活化后的脱氧胆酸溶液；
S2、壳聚糖-脱氧胆酸聚合物的合成：将壳聚糖(CS)、乙酸加入到纯水中，室温下置于磁力搅拌器上搅拌，使壳聚糖充分溶解，得到壳聚糖溶液；然后在室温条件下，将S1得到的脱氧胆酸溶液缓慢滴加到正在搅拌的壳聚糖溶液中，继续搅拌反应24h，得到反应液；再将该反应液置于透析袋中用超纯水透析24h，透析后的混合液于9000rpm离心15min，弃去上清液，所得白色沉淀物质冷冻干燥，得到壳聚糖-脱氧胆酸聚合物(CS-DA)；
所述壳聚糖-脱氧胆酸聚合物的结构式为：
S3、壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子的制备：将S2得到的壳聚糖-脱氧胆酸聚合物加入到纯水中，搅拌使其分散均匀，然后超声处理10min；边搅拌边依次逐滴加入海藻酸钠溶液和聚磷酸钠溶液，搅拌20min至反应完成；将产物在10000rpm下离心10min，沉淀物质经真空冷冻干燥10h，得到壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子。
本发明所用壳聚糖购自上海麦克林公司，脱乙酰度≥95％，粘度为100mPa·s～200mPa·s，在溶液中呈正电性；所述的海藻酸钠在溶液中呈负电性。
该方法中，利用静电吸附原理，在弱酸性条件下，海藻酸钠的羧基负电离子与壳聚糖上的残留的氨基正电离子二者可发生交联反应，形成壳聚糖在内、海藻酸钠在外侧的纳米粒子的网状结构外层壁壳；其内部为壳聚糖-脱氧胆酸聚合物的脱氧胆酸枝。
优选地，S1所述脱氧胆酸、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺和乙醇的用量比为0.8g：1g：0.5g：30mL。
优选地，S2所述壳聚糖、乙酸和纯水的用量比为1g：700μL：70mL。
优选地，S2所述将脱氧胆酸溶液缓慢滴加到壳聚糖溶液中的滴加速率为30滴/min。
优选地，S3所述海藻酸钠溶液的浓度为1.2mg/mL～3.6mg/mL，聚磷酸钠溶液的浓度为10mg/mL；所述壳聚糖-脱氧胆酸聚合物、纯水、海藻酸钠溶液和聚磷酸钠溶液的用量比为20mg：10mL：10mL：10mL。
本发明还提供了壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子的应用，所述壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子可用于抗肿瘤药物的载体。
优选地，所述抗肿瘤药物为人参皂苷Rb1。
优选地，利用所述壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子负载人参皂苷Rb1时，负载过程为：在步骤S3壳聚糖-脱氧胆酸聚合物载入纯水后，加入人参皂苷Rb1的固体粉末，再一起搅拌均匀，最终得到负载人参皂苷Rb1的壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子。
优选地，所述负载人参皂苷Rb1的壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子是粒径为200nm～530nm的球形。
优选地，所述负载人参皂苷Rb1的壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子在模拟胃肠液环境中释放人参皂苷Rb1时具有良好的pH响应效应，表现为：在pH 1.2的模拟胃液环境中，保护核心药物；pH 6.8的模拟肠液中，缓慢释放；pH 7.4时，快速释放。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明制备的壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子可作为抗肿瘤药物的载体，对人参皂苷Rb1的包封率达到76.62％，具有一定的应用前景。
2、本发明制备的壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子负载人参皂苷Rb1，在模拟胃肠液环境中释放时具有良好的pH响应效应；不仅提高了药物的水溶性，而且增强了其治疗的稳定性、靶向性及生物利用度。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是实施例1中壳聚糖、脱氧胆酸和壳聚糖-脱氧胆酸聚合物的红外谱图。
图2是实施例1中壳聚糖、脱氧胆酸和壳聚糖-脱氧胆酸聚合物的核磁共振氢谱图。
图3是实施例1中壳聚糖和壳聚糖-脱氧胆酸聚合物的热重分析图。
图4是实施例1中壳聚糖和壳聚糖-脱氧胆酸聚合物的接触角图。
图5是实施例2制备的CDA-NPs的扫描电镜图。
图6是实施例2-4制备的CDA-NPs的(a)包封率及载药率；(b)粒径分布图；(c)荧光光谱图；(d)zeta电位图。
图7是实施例5-7中CDA-NPs在不同pH环境中的药物释放曲线。
图8是实施例8中CDA-NPs在模拟胃肠液中药物连续释放曲线图。
具体实施方式
实施例1
本实施例为壳聚糖-脱氧胆酸聚合物的合成，包括以下步骤：
S1、脱氧胆酸的活化：称量脱氧胆酸(DA)0.8g、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐1g、N-羟基琥珀酰亚胺0.5g，加入到30mL乙醇中，室温下置于磁力搅拌器上搅拌反应30min，活化脱氧胆酸的羧基，得到活化好的脱氧胆酸溶液；
S2、壳聚糖-脱氧胆酸聚合物的合成：称量壳聚糖(CS)1g，取700μL乙酸，将其加入到70mL的纯水中，室温下置于磁力搅拌器上搅拌，使壳聚糖充分溶解，得到壳聚糖溶液；室温条件下将脱氧胆酸溶液缓慢滴加到正在搅拌的壳聚糖溶液中，于磁力搅拌器上搅拌反应24h，得到反应液；将反应液置于透析袋中对超纯水透析24h，透析后的混合液于9000rpm离心15min，弃去上清液，将所得白色沉淀物质冷冻干燥，得到壳聚糖-脱氧胆酸聚合物(CS-DA)。
所述壳聚糖-脱氧胆酸聚合物的结构式为：
本实施例所用壳聚糖购自上海麦克林公司，脱乙酰度≥95％，粘度为100mPa·s～200mPa·s。
本实施例合成的壳聚糖-脱氧胆酸聚合物采用傅立叶变换红外吸收光谱仪进行表征，光谱范围为4000～400cm-1，结果如图1所示。壳聚糖在1658cm-1处为NH-CO伸缩振动，1596cm-1处为N-H键弯曲振动；脱氧胆酸在1714cm-1处为羧酸基团的羰基对称伸缩振动，1400cm-1处对应于羟基；壳聚糖-脱氧胆酸聚合物中，1658cm-1处和1714cm-1处的峰消失，而在1740cm-1处出现强的峰，此峰对应CS与DA反应形成的酰胺键。
本实施例合成的壳聚糖-脱氧胆酸聚合物的结构采用核磁共振氢谱表征，结果如图2所示。图中壳聚糖在3.26ppm处出现的峰对应于主链上C-NH2基团连接的C2环上的质子，3.68-4.09ppm之间的峰表示与壳聚糖化合物的C3、C4、C5、C6键合的氢原子；脱氧胆酸在0.6ppm和0.84ppm处的峰分别对应18-CH3和21-CH3，12.8ppm的峰是羧基的特征峰；壳聚糖-脱氧胆酸聚合物谱图中，位于3.26ppm的壳聚糖特征峰以及0.6ppm处脱氧胆酸的特征峰均明显出现在，而12.8ppm处的羧基峰消失，说明壳聚糖上的氨基与脱氧胆酸的羧基已发生缩合反应，由此证明脱氧胆酸已接枝到壳聚糖上。
图3为本实施例合成的壳聚糖-脱氧胆酸聚合物的热重分析图。如a图中所示，壳聚糖在254.72℃～382.28℃发生了一次分解，失重率为43.66％，这是壳聚糖上的多糖环发生了崩解，壳聚糖结构坍塌。CS-DA经历了两次分解，第一段发生在213.42℃～289.05℃，主要发生热分解，失重率18.13％，表明材料未完全分解；第二段发生在330.56℃～417.04℃，这是多糖环和糖苷键被分解。图中可以看出，在600℃时，CS仍存在45％左右的残留量，而CS-DA几乎无残留；在图b中CS-DA在261℃率先发生分解，说明了CS-DA的热稳定性弱于壳聚糖。
本实施例合成的壳聚糖-脱氧胆酸聚合物的亲疏水性通过接触角测量仪分析，结果如图4所示，壳聚糖的接触角平均值为64.4°，表现出亲水性；壳聚糖接枝疏水基团脱氧胆酸后，CS-DA的接触角大于90°，表现出一定的疏水性，有利于疏水性人参皂苷Rb1的负载。
实施例2
本实施例为负载人参皂苷Rb1的壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子的制备：
称取实施例1得到的壳聚糖-脱氧胆酸聚合物20mg，加入到10mL纯水中，搅拌使其分散均匀，再加入3mg人参皂苷Rb1固体粉末，磁力搅拌器上搅拌均匀后超声处理10min后，自组装成纳米粒子，边搅拌边依次逐滴加入10mL浓度为2.4mg/mL的海藻酸钠溶液和10mL浓度为10mg/mL的聚磷酸钠溶液，于磁力搅拌器上搅拌20min至反应完成，加固纳米粒子的外层壁壳。将产物在10000rpm下离心10min，沉淀物质经真空冷冻干燥10h，得到负载人参皂苷Rb1的壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子(CDA2.4-NPs)。
图5是本实施例得到的CDA2.4-NPs的表面形貌图，可知纳米粒子呈现球状，表面光滑，粒径均一。
实施例3
本实施例为负载人参皂苷Rb1的壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子制备方法，步骤同实施例2，区别在于海藻酸钠溶液的浓度为3.0mg/mL，所得纳米粒子记为CDA3.0-NPs。
实施例4
本实施例为负载人参皂苷Rb1的壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子制备方法，步骤同实施例2，区别在于海藻酸钠溶液的浓度为3.6mg/mL，所得纳米粒子记为CDA3.6-NPs。
图6是实施例2-4制备的CDA-NPs的(a)包封率及载药率；(b)粒径分布图；(c)荧光光谱图；(d)zeta电位图。由图可知：CDA2.4-NPs的平均粒径为227.36±13.62nm，包封率为53.36％，载药率为3.52％；CDA3.0-NPs的平均粒径为308.93±19.77nm，包封率为62.86％，载药率为2.54％；CDA3.6-NPs的平均粒径为344.26±8.85nm，包封率为76.62％，载药率为2.15％；图6c可知CDA3.6-NPs的临界胶束浓度(CMC)为0.404mg/mL，CMC的值越小，说明了聚合物越容易自团聚，且团聚体的稳定性越好。由图6d，海藻酸钠和CS-DA的Zeta电位分别为-54.03±4.05mV和43.86±0.12mV，说明海藻酸钠与CS-DA能够顺利发生离子交联反应，CDA3.6-NPs的Zeta电位为-43.4±0.36mV。
实施例5
本实施例为实施例2-4制备的CDA-NPs中人参皂苷Rb1在pH为7.4的环境中的释放情况：
将负载人参皂苷Rb1的壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子粉末分散在pH 7.4的缓冲溶液中，使浓度达到1.0mg/mL；取该溶液2mL装入透析袋中，浸入10mL pH7.4的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中，在37℃、100rpm的条件下震荡。按一定时间间隔取出上述PBS 2mL，并补充新鲜PBS 2mL。用液相色谱仪测定不同时间采样PBS中人参皂苷的含量，计算Rb1的累积释放率。
本实施例还进行了未被包埋的人参皂苷Rb1在pH为7.4的磷酸盐缓冲溶液中释放情况的对照试验，步骤与上述相同，区别在于透析袋中为2mL人参皂苷Rb1的缓冲溶液。
图7a是本实施例的人参皂苷Rb1在pH为7.4的环境中的药物释放曲线，其中CK为未经纳米粒子包埋的人参皂苷Rb1从透析袋中的释放情况。结果表明，未包埋的Rb1在10h内已经完全释放，所有CDA-NPs对负载的人参皂苷Rb1均具有一定的缓释能力，但在开始时均存在一个快速释放现象。CDA2.4-NPs、CDA3.0-NPs和CDA3.6-NPs在前10h内累计释放率分别88.14％、80.32％和76.53％。
实施例6
本实施例为实施例2-4制备的CDA-NPs中人参皂苷Rb1在pH为1.2的环境中的释放情况，步骤同实施例5，区别在于缓冲溶液pH为1.2，类似于胃液pH环境。
实施例7
本实施例为实施例2-4制备的CDA-NPs中人参皂苷Rb1在pH为6.8的环境中的释放情况，步骤同实施例5，区别在于缓冲溶液pH为6.8，类似于肠液pH环境。
图7b是人参皂苷Rb1在pH为1.2和6.8的环境中的药物释放曲线图。由图可知，在pH为1.2的环境中，CDA2.4-NPs、CDA3.0-NPs和CDA3.6-NPs在前10h内累计释放率分别54.5％、61.2％和69.78％。CDA3.6-NPs在pH为1.2的环境中，2h内的累计释放量仅为16.2％，具有明显抑制药物释放的特性；在pH为6.8的环境中，2h内的累计释放量为42.82％，10h内药物能够快速且完全释放出来。
实施例8
本实施例为实施例4制备的CDA3.6-NPs中人参皂苷Rb1在模拟胃肠液环境中连续释放情况：
将实施例4得到的CDA3.6-NPs纳米粒子粉末加水配制成1.0mg/mL溶液，取2mL放入透析袋中。根据胃肠道给药过程中的转运时间，首先，将装载好的透析袋浸泡在模拟胃液(pH 1.2的盐酸溶液，含1％胃蛋白酶)中，2h后取出；然后将透析袋置于模拟肠液(pH 6.8的KH2PO4溶液，含1％胰酶)中，6h后取出；最后置于pH 7.4的PBS缓冲液中，在37℃、100rpm下震荡。按规定时间间隔在各个PBS缓冲液中取样2mL，并补充新鲜PBS缓冲液2mL，用液相色谱仪测定采样的PBS缓冲液中人参皂苷的含量，计算Rb1的累积释放率。
本实施例还进行了未被包埋的人参皂苷Rb1在模拟胃肠液环境中连续释放情况的对照实验，步骤与上述相同，区别在于透析袋中为2mL人参皂苷Rb1的水溶液。
图8是本实施例人参皂苷Rb1在模拟胃肠液中连续释放曲线图。CDA3.6-NPs负载的Rb1在pH 1.2的模拟胃液中2h累计释放19.22％，随后在模拟肠溶液中持续释放，8h时累计释放74.19％，24h能够将Rb1完全释出；而未被包埋的人参皂苷Rb1在pH 1.2的模拟胃液中2h累计释放49.01％，随后在模拟肠溶液中持续释放，8h时累计释放98.78％，10h内全部释出。
所以，负载人参皂苷Rb1的壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子在模拟胃肠液环境中释放人参皂苷Rb1时具有pH响应效应，表现为：在pH 1.2的模拟胃液环境中，保护核心药物；pH 6.8的模拟肠液中，缓慢释放；pH7.4时，快速释放。
本发明制备的纳米粒子具有很好的生物安全性，为其在实际口服应用中提供了参考依据。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子的制备方法，其特征在于，该方法为：
S1、脱氧胆酸的活化：将脱氧胆酸、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺加入到无水乙醇中，室温下搅拌反应30min，得到活化后的脱氧胆酸溶液；
S2、壳聚糖-脱氧胆酸聚合物的合成：将壳聚糖、乙酸加入到纯水中，室温下搅拌，溶解后得到壳聚糖溶液；然后在室温条件下，将S1得到的脱氧胆酸溶液滴加到壳聚糖溶液中，搅拌反应24h，再将得到的反应液透析24h，离心后弃去上清液，所得白色沉淀物质冷冻干燥，得到壳聚糖-脱氧胆酸聚合物；
所述壳聚糖-脱氧胆酸聚合物的结构式为：
S3、壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子的制备：将S2得到的壳聚糖-脱氧胆酸聚合物加入到纯水中，搅拌均匀，然后超声处理10min；边搅拌边依次加入海藻酸钠溶液和聚磷酸钠溶液，搅拌20min至反应完成；将产物离心后，所得沉淀物质真空冷冻干燥10h，得到壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1所述脱氧胆酸、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺和乙醇的用量比为0.8g：1g：0.5g：30mL。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S2所述壳聚糖、乙酸和纯水的用量比为1g：700μL：70mL。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S3所述海藻酸钠溶液的浓度为1.2mg/mL～3.6mg/mL，聚磷酸钠溶液的浓度为10mg/mL；所述壳聚糖-脱氧胆酸聚合物、纯水、海藻酸钠溶液和聚磷酸钠溶液的用量比为20mg：10mL：10mL：10mL。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子，其内部为壳聚糖-脱氧胆酸聚合物的脱氧胆酸枝，壳层为交联网状结构。
6.一种如权利要求1-5任一权利要求制备的壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子的应用，其特征在于，所述壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子可用于抗肿瘤药物的载体。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述抗肿瘤药物为人参皂苷Rb1。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，利用所述壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子负载人参皂苷Rb1时，负载过程为：在步骤S3壳聚糖-脱氧胆酸聚合物载入纯水后，加入人参皂苷Rb1的固体粉末，再一起搅拌均匀，最终得到负载人参皂苷Rb1的壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述负载人参皂苷Rb1的壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子是粒径为200nm～530nm的球形。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述负载人参皂苷Rb1的壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子在模拟胃肠液环境中释放人参皂苷Rb1时具有pH响应效应。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310097975.XA CN116115585A (zh) | 2023-02-10 | 2023-02-10 | 壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子的制备方法及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310097975.XA CN116115585A (zh) | 2023-02-10 | 2023-02-10 | 壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子的制备方法及应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116115585A true CN116115585A (zh) | 2023-05-16 |
Family
ID=86295318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310097975.XA Pending CN116115585A (zh) | 2023-02-10 | 2023-02-10 | 壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子的制备方法及应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116115585A (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103083673A (zh) * | 2013-01-14 | 2013-05-08 | 暨南大学 | 一种新型抗肿瘤纳米药物载体及其制备方法与应用 |
-
2023
- 2023-02-10 CN CN202310097975.XA patent/CN116115585A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103083673A (zh) * | 2013-01-14 | 2013-05-08 | 暨南大学 | 一种新型抗肿瘤纳米药物载体及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| ADELINA-GABRIELA NICULESCU: "Applications of Chitosan-Alginate-Based Nanoparticles— An Up-to-Date Review", NANOMATERIALS, 6 February 2022 (2022-02-06), pages 186 * |
| YA-WEN ZHANG等: "pH-sensitive chitosan-deoxycholic acid/alginate nanoparticles for oral insulin delivery", PHARMACEUTICAL DEVELOPMENT AND TECHNOLOGY, vol. 26, no. 9, 18 August 2021 (2021-08-18), pages 943 - 952 * |
| YUJIA DONG等: "Preparation of pH-sensitive chitosan-deoxycholic acid-sodium alginate nanoparticles loaded with ginsenoside Rb1 and its controlled release mechanism", INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOLOGICAL MACROMOLECULES, 16 February 2023 (2023-02-16), pages 213736 * |
| 张慧珠等: "壳聚糖一脱氧胆酸及其叶酸偶联体的表征及自组装特性研究", 功能材料, vol. 39, no. 3, 31 December 2008 (2008-12-31), pages 465 - 469 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sabra et al. | An augmented delivery of the anticancer agent, curcumin, to the colon | |
| US20120045515A1 (en) | Hollow silica particle with a polymer thereon | |
| US20100215724A1 (en) | Microcapsule Nanotube Devices for Targeted Delivery of Therapeutic Molecules | |
| TWI386224B (zh) | 可注射性智慧凝膠及其製備方法 | |
| Guo et al. | Novel alginate coated hydrophobically modified chitosan polyelectrolyte complex for the delivery of BSA | |
| Qiu et al. | Self-assembled phytosterol-fructose-chitosan nanoparticles as a carrier of anticancer drug | |
| CN116115585A (zh) | 壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子的制备方法及应用 | |
| CN115531308B (zh) | 一种纳米结晶胶束递药系统及其制备方法与应用 | |
| CN114983970B (zh) | 一种生物膜包裹的载药蛋白纳米粒及其制备方法 | |
| KR101319642B1 (ko) | ｐＨ 민감성 약물 전달용 나노 복합체 및 이의 제조방법 | |
| CN114146188B (zh) | 一种修饰型LMSNs纳米药物载体的制备方法 | |
| CN116831992B (zh) | 羧甲基壳聚糖-脱氧胆酸-海藻酸钠纳米粒子的制备方法 | |
| CN115337272B (zh) | 一种天然多糖基化学-物理双交联水凝胶微粒及其制备与应用 | |
| US20220267161A1 (en) | A Dextran Coated Silica Aerogel Used as a Drug Carrier System and a Dextran Coated Silica Aerogel Production Method | |
| Karimi et al. | Study of release behavior of carboplatin from modified immunoglobulin nanoparticles by folic acid: preparation, characterization and analytical approaches | |
| CN113332454B (zh) | 一种负载超小四氧化三铁的聚乙烯亚胺纳米凝胶/siRNA复合物 | |
| Amin et al. | Mitomycin loaded self-assembled colloidal prodrug nanoparticles for magnetic drug targeting | |
| CN110251687B (zh) | 一种电荷反转口服壳聚糖纳米药物制剂及其制备方法 | |
| CN110038137B (zh) | 一种ct可视化与黏膜粘附型双功能微胶囊及制备方法及其应用 | |
| Kuznetsov et al. | Development of core–shell structures capable of pH-responsive release of encapsulated compounds | |
| CN110343255A (zh) | 聚合物载体及其制备方法、抗肿瘤纳米粒子 | |
| CN111419805A (zh) | 一种基于壳聚糖的环境多重响应型聚合物前药胶束及其制备方法 | |
| CN116421740B (zh) | 一种主动靶向性和氧化还原敏感型纳米递送载体及其制备方法与应用 | |
| CN112402393B (zh) | pH敏感的电荷反转型给药系统的制法及其给药系统 | |
| CN114796155B (zh) | 天然活性物质-玉米蛋白纳米颗粒及其制备方法和用途 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |