CN1319537C - 一种含甘草酸药物的纳米胶囊及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种以聚天冬氨酸和聚乙二醇的接枝共聚物为载体的含甘草酸药物纳米胶囊及其制备方法。本发明中，含有甘草酸药物的纳米胶囊，以含有甘草酸药物分子的聚天冬氨酸链段为憎水链段，以枝链聚乙二醇为亲水链段。在水溶液中直接制备出载体与药物的复合物，利用该复合物的亲、疏水性直接在水中形成纳米胶囊。该方法制备的纳米胶囊能在水溶液中稳定的存在，并达到了缓控释放的功能。本方法制备简单，还适合用于其它药物的包埋。

Description

一种含甘草酸药物的纳米胶囊及其制备方法
技术领域
本发明属医药技术领域，具体涉及一种以聚天冬氨酸和聚乙二醇的接枝共聚物为载体的含甘草酸药物的纳米胶囊及其制备方法。
背景技术
聚天冬氨酸具有良好的生物可降解性和相容性，在工业上有很好的用途，例如在涂料、水处理剂、洗涤剂、化妆品、阻垢剂、分散剂和油田采油等方面；聚天冬氨酸衍生物具有温度敏感性、酸碱敏感性以及亲疏水敏感性的优点，并且宜于在体内运输、降解、代谢，被广泛用作优良药物控释系统的载体。聚乙二醇是一种用途极为广泛的聚醚高分子化合物，能够溶解于水和许多溶剂中，而且该聚合物具有优异的生物相容性，在体内能溶于组织液中，能被机体迅速排出体外而不产生任何毒副作用。更难得的是，当把它与其它分子偶合时，它的许多优良性质也会随之转移到共聚物中。聚天冬氨酸和聚乙二醇的共聚物，具有两者的优点，被广泛应用于药的控制、释放系统中。用物理包埋或化学键合的方法，把药物与聚天冬氨酸-聚乙二醇的共聚物相结合，而制备出的药物纳米胶囊在药物运输方面显现出了很大的优势。
经研究证明，甘草酸通过抗炎、抗脂质过氧化、调节免疫和稳定溶酶体等作用，可有效地防治实验性和临床各种肝损害。由于甘草酸在结构上与糖皮质激素相似，在体内可延缓皮质激素的代谢，且对下丘脑垂体肾上腺轴无明显影响，故作为皮质激素的替代治疗。总之，由于甘草酸具有抗炎、抗过敏及抗微生物等多种功效，理论上讲可以用于各种原因所致的炎症性疾病。随着目前国际上对甘草酸及其衍生物药理作用研究的深入，甘草酸的临床应用前景将更加广阔。
如何在临床中最大限度地发挥药效，同时减少甘草酸的副作用，提高甘草酸的临床药效一直是人们研究的热点。生物可降解高分子纳米药物胶囊是解决这一问题的有效途径之一。这些由生物可降解高分子材料与药物结合而形成的纳米粒子，利用大小不同粒径在人体内分布的特异性，以及不被免疫系统识别的生物相容性，负载药物直接输送倒病灶部位，缓慢释放，增加局部受药浓度，延长药效，从而达到药物在体内病杜部位的缓控释放和靶向给药的目的。
发明内容
本发明的目的是提出一种能在体内病灶部位缓控释放和靶向给药的含甘草酸药物的纳米胶囊及其制备方法。
本发明提出的含甘草酸药物的纳米胶囊，是由聚天冬氨酸与聚乙二醇的接枝共聚物与甘草酸药物分子通过化学接合的方式获得，是一种复合物，其结构式如(1)式所示：
式中R-H为甘草酸分子或者甘草酸单铵盐分子，聚合度n＝40～50，x＝3～10，m＝1000～5000，粒径为300-500nm。
下面各结构式是上述复合物式(1)制备过程中原料物和中间物。
结构式(7)为单甲氧基末端的聚乙二醇，分子量Mn为1000～5,000。结构式(6)为聚乙二醇对甲苯磺酸酯，是用结构式(7)的化合物与对甲苯磺酸酯反应制备获得，其中用强碱三乙胺作为反应过程中HCl的吸收剂，三甲胺盐酸盐作为催化剂。结构式(5)为端胺化的聚乙二醇，是用结构式(6)的化合物与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)反应得到。结构式(4)为聚琥珀酰亚胺，是在180-220℃的温度下，以磷酸为催化剂，缩合2-3个小时得到的聚合物，其中分子量在5000～50000之间。结构式(3)为聚琥珀酰亚胺-g-聚乙二醇的聚合物，是用结构式(5)所示的端胺化的聚乙二醇与结构式(4)所示的聚琥珀酰亚胺发生开环接枝反应制备获得。结构式(2)为聚(N，N-二甲基乙胺基-天冬酰胺)-g-聚乙二醇，是用N，N-二甲基乙二胺开环结构式(3)所示聚琥珀酰亚胺-g-聚乙二醇聚合物中的琥珀酰亚胺的环单元结构所制备的聚合物。结构式(1)为甘草酸或甘草酸单铵盐(R-H)与结构式(2)所示的聚合物在水溶液中形成的复合物，其中，甘草酸或甘草酸单铵盐分子通过酸碱作用接枝到了结构式(2)所示的聚合物的主链中。
本发明所用到的甘草酸的药物载体是用聚天冬氨酸衍生物与聚乙二醇形成的接枝共聚物。含有甘草酸药物的纳米胶囊的制备方法如下：在水溶液中把甘草酸药物分子的羧基与聚(N，N-二甲基乙胺基-天冬酰胺)-g-聚乙二醇主链上的叔胺基发生反应接枝到聚天冬氨酸的主链上；接上了甘草酸分子的聚天冬氨酸主链呈憎水链段，而聚乙二醇为亲水链段；在水溶液中，带有药物分子的主链通过分子自组装，相互缠绕在一起形成了纳米胶囊的核，而亲水链段聚乙二醇则包裹在核的外围形成了纳米胶囊的壳结构，粒径大约为50-200nm。其中结构式(2)所示的聚合物与甘草酸或甘草酸单铵盐用量的重量比例为1∶1.5-1∶2.5，水溶液的体积为聚合物与药物分子的100-10000倍；反应温度为50-70℃，磁力搅拌下，反应时间为10-15小时。
本发明制得的复合物冷冻干燥后在水溶液中重新分散，仍然可以得到分散稳定的纳米粒子。
本发明以聚天冬氨酸和聚乙二醇为主要的原料，合成方便，易于工业化。因此成本不高来源广泛。本法根据加入的药物量比例的不同，制备出具有优良亲、疏水性的优点的衍生物，该聚合物衍生物易于在体内运输和代谢，因此作为药物载体具有良好的发展前景。本发明方法简单，制备的药物纳米胶囊的负载药物的效果良好，是新一代药物的理想载体。
具体实施方式
本发明通过以下的实施例作进一步的说明，但这些实施实施例不限制本发明的保护范围。
实施例1.
聚乙二醇对甲苯磺酸酯(PEG-O-Ts)的制备
在100mL圆底烧瓶中，加入10g PEG，3g三甲胺盐酸盐和45mL甲苯。装上油水分离装置，50℃下磁力搅拌溶解。待PEG全部溶解在甲苯中，升温到120℃，用共沸法除去反应体系中的水分。卸除油水分离装置，然后加入8g对甲苯磺酰氯，10g三乙胺，在60℃下反应24h。过滤除去不溶物，在搅拌下，将滤液缓慢滴加到1000mL乙醚中使之沉淀。滴加完以后静置，过滤，用乙醚洗涤粗产物。乙醇重结晶，得到土黄色固体粉末。1H NMR鉴定官能化程度为74％。
实施例2.
聚乙二醇胺基化(PEG-NH2)
用20mLDMF溶解5g聚乙二醇对甲苯磺酸酯固体粉末。在50mL圆底烧瓶中，加入10mL DMF和5mL乙二胺。把聚乙二醇-对甲苯磺酸酯的DMF溶液缓慢滴加到乙二胺的DMF溶液中。滴加完毕后，保持温度60℃，反应24h。停止反应，冷却过滤除去不溶物，在搅拌下，将滤液缓慢滴加到1000mL乙醚中使之沉淀。滴加完以后静置，过滤，用乙醚沉淀粗产物。用乙醇重结晶，得到白色固体粉末。1H NMR鉴定官能化程度为54％。
实施例3.
聚琥珀酰亚胺-g-聚乙二醇共聚物的制备
在25mL圆底烧瓶中加入2.0g PSI和10mL DMF，搅拌溶解。待PSI完全溶解后，在搅拌下，把5.0g PEG-NH2的DMF溶液缓慢滴加到PSI的DMF溶液中。滴加完毕后，在60℃的水浴中反应24h。停止反应，冷却过滤除去不溶物，在搅拌下，将滤液缓慢滴加到500mL乙醚中使之沉淀。滴加完以后静置，过滤，沉淀物用乙醚和甲醇洗涤三次，抽滤得到白色粉末。用THF为溶剂，用离心分离的方法除去未反应的PEG、PEG-O-Ts、PEG-NH2。25℃真空干燥，得到白色粉末固体。1H NMR鉴定接枝率为8％。
实施例4.
聚(N，N-二甲基乙胺基-天冬酰胺)-g-聚乙二醇的制备
在50mL圆底烧瓶中，加入2g聚琥珀酰亚胺-g-聚乙二醇(PSI-PEG)，10mL DMF。把圆底烧瓶放入到冰浴中冷却。在磁力搅拌下，缓慢滴加入N，N-二甲基乙胺1.5mL。滴加完毕后，在常温下反应6h。停止反应，冷却过滤除去不溶物，在搅拌下，将滤液缓慢滴加到200mL乙醚中使之沉淀。滴加完以后静置，过滤，得白色固体。
实施例5.
甘草酸纳米胶囊I的制备
在100mL的单颈烧瓶中，加入100mg聚(N，N-二甲基乙胺基-天冬酰胺)-g-聚乙二醇、200mg甘草酸单胺盐和50g去离子水，在60℃下磁力搅拌反应12h。反应结束后，过滤后得到含甘草酸单铵盐纳米胶囊溶液，粒径为60.8nm，载药率为59.3％。
实施例6.
甘草酸纳米胶囊II的制备
在100mL的单颈烧瓶中，加入100mg聚(N，N-二甲基乙胺基-天冬酰胺)-g-聚乙二醇、150mg甘草酸和50g去离子水，在50℃下磁力搅拌反应15h。反应结束后，过滤冷冻干燥，得到白色固体粉末，从新分散在水溶液中得到含甘草酸单铵盐纳米胶囊溶液，粒径为59.3nm，载药率为58％。
实施例7
甘草酸纳米胶囊II的制备
在100mL的单颈烧瓶中，加入50mg聚(N，N-二甲基乙胺基-天冬酰胺)-g-聚乙二醇、100mg甘草酸和60g去离子水，在70℃下磁力搅拌反应10h。反应结束后，过滤冷冻干燥，过滤后得到含甘草酸纳米胶囊溶液，粒径为57nm，载药率为59.0％。
实施例8
甘草酸纳米胶囊II的制备
在100mL的单颈烧瓶中，加入10mg聚(N，N-二甲基乙胺基-天冬酰胺)-g-聚乙二醇、24mg甘草酸单胺盐和5g去离子水，在60℃下磁力搅拌反应12h。反应结束后，过滤后得到含甘草酸单铵盐纳米胶囊溶液，粒径大小为60.1nm，载药率为60％。

Claims (2)

1、一种含甘草酸药物的纳米胶囊，其特征在于是由聚天冬氨酸和聚乙二醇的接枝共聚物与甘草酸药物分子通过化学接合方式获得的复合物，其结构式如下式所示：
   R-H＝ammonium glycyrrhizinate
式中R-H为甘草酸分子或者甘草酸单铵盐分子，聚合度n＝40～50，x＝3～10，m＝1000～5000，粒径为300-500nm。
2、一种如权利要求1所述的含甘草酸药物的纳米胶囊的制备方法，其特征在于具体步骤如下：在水溶液中把甘草酸药物分子的羧基与聚(N，N-二甲基乙胺基-天冬酰胺)-g-聚乙二醇主链上的叔胺基发生反应接枝到聚天冬氨酸的主链上；接上了甘草酸分子的聚天冬氨酸主链呈憎水链段，而聚乙二醇为亲水链段；在水溶液中，带有药物分子的主链通过分子自组装，相互缠绕在一起形成了纳米胶囊的核，而亲水链段聚乙二醇则包裹在核的外围形成了纳米胶囊的壳结构，粒径大约为50-200nm；其中聚(N，N-二甲基乙胺基-天冬酰胺)-g-聚乙二醇与甘草酸或甘草酸单铵盐用量的重量比例为1∶1.5-1∶2.5，水溶液的体积为聚合物与药物分子的100-10000倍；反应温度为50-70℃，磁力搅拌下，反应时间为10-15小时。
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