CN1857734A - 一种植物凝集素修饰的乳酸－羟基乙酸共聚物及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了植物凝集素修饰的乳酸－羟基乙酸共聚物，该聚合物具有特异性粘附性，制剂在胃肠道中的滞留时间显著延长，从而可以较大程度地提高药物的口服生物利用度。所述聚合物由可生物降解性材料乳酸－羟基乙酸共聚物和生物粘附性材料植物凝集素组成。共聚物是分子量介于1万和10万之间，单体DL－乳酸和羟基乙酸摩尔比为30∶70、40∶60、50∶50、60∶40或70∶30，末端带有自由羧基的乳酸－羟基乙酸共聚物中的一种。将乳酸－羟基乙酸共聚物、1－乙基－3－碳二亚胺、N－羟基琥珀酰亚胺溶于非质子型极性溶剂中，室温下搅拌反应2－12h，加入水，过滤，收集沉淀，得PLGA－NHS；植物凝集素与PLGA－NHS加入水和非质子型非极性溶剂的混合溶剂中溶解，反应混合物过滤除去沉淀，取出透析液，冷冻干燥，得到产物植物凝集素修饰乳酸－羟基乙酸共聚物。

Description

一种植物凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物及制备方法

技术领域：

本发明涉及医药技术领域，确切地说它是一种凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物及其制备方法和在制剂中的应用。

背景技术：

可生物降解的乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是被美国FDA批准用于临床的合成药用高分子材料，于20世纪70年代起作为医用手术缝合线和注射用微球、纳米粒、体内埋植剂等制剂的材料被广泛应用。该共聚物在体内可被逐渐降解为乳酸和羟基乙酸，后经三羧酸循环最终转化为二氧化碳和水，在人体内无积聚问题，安全无毒。由于具有良好的组织相容性和生物可降解性，并且具有可调节的降解速度和优良的成囊性能，乳酸-羟基乙酸共聚物成为目前制备微囊、微球、纳米粒等给药载体的首选材料。但未经修饰的PLGA自身有极强的疏水性，并且缺乏细胞特异性结合位点，在正常情况下，乳酸-羟基乙酸共聚物制备的微囊、微球和纳米粒等口服后只有很少一部分能停留在胃肠道被吸收，大部分未经吸收便排出体外。因此，提高给药载体的生物粘附性可以使制剂与胃肠道壁的接触更加紧密，显著延长制剂在胃肠道中的滞留时间，从而较大程度地提高药物的口服生物利用度。

植物凝集素是一类在自然界中广泛存在的具有高度糖特异性结合活性的蛋白质或糖蛋白。大量研究证实，植物凝集素可以选择性地识别胃肠道粘膜表皮细胞的糖脂或糖蛋白侧链的不同糖基，产生类似配体-受体的相互作用而与粘膜细胞特异性结合。因此，以植物凝集素作为定位因子与给药载体偶合可以使制剂浓集于胃肠道中特定糖基富集的部位，实现靶向与粘附。与一般水溶性高分子聚合物粘附在粘膜表面的粘液层相比，植物凝集素介导的结合位点是细胞表面，因此不受食物或胃肠道内容物、胃肠蠕动和粘膜更新的影响。同时，植物凝集素能够调节上皮细胞的通透性，抑制蛋白分解酶系，促进细胞内吞作用，因此有利于药物通过生物屏障实现口服吸收。

近十几年来，以植物凝集素作为胃肠道生物粘附材料的研究进展比较快，已有一些不同植物凝集素修饰脂质体、微球及纳米粒的报道。其粘附的实现基本上都是利用载体材料或其它辅料的羧基、羟基或氨基，通过碳二亚胺反应或戊二醛反应将植物凝集素偶合到制剂的表面，但在修饰载药制剂时，由于需要孵化的时间较长，反应液具有一定的酸碱性，某些药物含有反应基团等原因，制备过程中常存在着不同程度的药物泄露及药物不稳定等问题，成功制备植物凝集素修饰载药微粒剂的报道极少。为此，本发明先合成植物凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物，再将其作为靶向组成部分制备微粒型口服给药载体。综合所有检索文献，尚未见此类报道。

发明内容：

本发明的目的是提供一种植物凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物及其制备方法，将其作为口服给药载体的靶向组成部分应用。

所述聚合物由可生物降解性材料乳酸-羟基乙酸共聚物和生物粘附性材料植物凝集素组成。

植物凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物的合成是通过以下方案实现的：将乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、1-乙基-3-(3′-二甲胺基丙基)碳二亚胺(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)溶于非质子型极性溶剂中，室温下搅拌反应2-12h，加入大量水，出现沉淀，过滤，收集沉淀，得到PLGA-NHS；植物凝集素与PLGA-NHS加入水和非质子型非极性溶剂的混合溶剂(体积比1∶10-10∶1)中溶解，0-20℃反应12-48h，反应混合物过滤除去沉淀，滤液置于透析袋中透析，取出透析液，冷冻干燥，得到产物植物凝集素修饰乳酸-羟基乙酸共聚物。制备方法中所涉及的共聚物可以是分子量介于1万和10万之间，单体DL-乳酸和羟基乙酸摩尔比为30∶70、40∶60、50∶50、60∶40或70∶30，末端带有自由羧基的乳酸-羟基乙酸共聚物中的任何一种；植物凝集素可以是特异性结合甘露糖、半乳糖、N-乙酰半乳糖胺、L-岩藻糖、唾液酸、N-乙酰葡萄糖胺的植物凝集素中的任何一种。合成过程中PLGA与EDC、PLGA与NHS投料的摩尔比为1∶2-1∶50；植物凝集素与PLGA-NHS的投料摩尔比为1∶10-10∶1。其中非质子型极性溶剂包括二甲基亚砜、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺等；非质子型非极性溶剂包括丙酮、二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醚等。

植物凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物可作为靶向组成部分，用于口服吸收差或为达到缓控释目的的常规化学药物、中药或天然药物、蛋白质多肽类药物以及抗病毒类药物(如寡聚核苷酸、DNA、内毒素等)的微囊、微球、纳米粒等口服制剂的制备，其用量占载体中总共聚物用量的0.1％-10％(mol)。

本发明的优点是：利用植物凝集素可以与胃肠粘膜细胞特异性结合的特点，将植物凝集素与生物可降解性高分子材料乳酸-羟基乙酸共聚物以碳二亚胺法通过酯化反应和酰化反应相连，合成一种植物凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物，用于微囊、微球、纳米粒等口服给药载体的胃肠道粘附与靶向。此反应过程简单，反应产物含有酯键和酰胺键，体内易降解。由于该聚合物具有特异性粘附性，制剂在胃肠道中的滞留时间显著延长，从而可以较大程度地提高药物的口服生物利用度。

具体实施方式：

下面结合实例对植物凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物的合成，以及应用该聚合物作为靶向组成部分制备口服给药载体及其制剂的方法做进一步详细的描述。但本发明不局限于以下实施实例。

实施例1：

麦胚凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物的合成

将分子量1万、摩尔比50∶50的PLGA 20mg、EDC 5mg、NHS 5mg溶于1ml二甲基亚砜中，室温下搅拌反应2h，加入大量水，出现沉淀，过滤，收集沉淀，得到PLGA-NHS；麦胚凝集素(WGA)10mg、PLGA-NHS 10mg加入3ml水和丙酮的混合溶剂(体积比5∶1)中溶解，4℃反应24h，反应混合物过滤除去沉淀，滤液置于透析袋中透析，取出透析液，冷冻干燥，得到产物麦胚凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA-WGA)。

实施例2：

麦胚凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物的合成

将分子量8万、摩尔比40∶60的PLGA 50mg、EDC 10mg、NHS10mg溶于1.5ml N，N-二甲基甲酰胺中，室温下搅拌反应4h，加入大量水，出现沉淀，过滤，收集沉淀，得到PLGA-NHS；麦胚凝集素(WGA)10mg、PLGA-NHS 20mg加入6ml水和二氯甲烷的混合溶剂(体积比1∶2)中溶解，4℃反应24h，反应混合物过滤除去沉淀，滤液置于透析袋中透析，取出透析液，冷冻干燥，得到产物麦胚凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA-WGA)。

实施例3：

天门冬豌豆凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物的合成

将分子量1万、摩尔比50∶50的PLGA 20mg、EDC 5mg、NHS 5mg溶于1ml二甲基亚砜中，室温下搅拌反应2h，加入大量水，出现沉淀，过滤，收集沉淀，得到PLGA-NHS；天门冬豌豆凝集素(AL)10mg、PLGA-NHS 10mg加入2ml水和四氢呋喃的混合溶剂(体积比1∶1)中溶解，4℃反应24h，反应混合物过滤除去沉淀，滤液置于透析袋中透析，取出透析液，冷冻干燥，得到产物天门冬豌豆凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA-AL)。

实施例4：

口服雌二醇生物粘附微球的制备

雌二醇(Estradiol)是内源性最强的雌激素，它能增加靶组织中与核酸及蛋白质合成有关的酶类的活性，增强葡萄糖刺激胰岛素的分泌反应，影响血管壁粘多糖代谢，降低血管的脆性和通透性，降低血浆胆固醇。临床上用于改善更年期症状，预防骨质疏松症，防治妇女卵巢切除和原发性卵巢功能障碍等。雌二醇口服后易被胃肠道中的微生物降解，存在明显的肝肠首过效应，因此口服生物利用度很低。为此，将雌二醇制成生物粘附微球，可以较好的保护药物，提高雌二醇在胃肠道中的吸收。

将PLGA 50mg、PLGA-WGA 4mg、雌二醇4mg加入到1ml二氯甲烷中，使辅料与药物充分溶胀或溶解，逐滴加入到4ml 2％PVA水溶液中，室温下1000r·min^-1磁力搅拌4h使二氯甲烷完全挥发，离心，收集沉淀，冷冻干燥即得。

实施例5：

口服葛根素生物粘附纳米粒的制备

葛根素是从豆科植物野葛的干燥根中提取、分离得到的异黄酮类化合物。葛根素具有扩张冠状动脉，降低血压，减慢心率，降低心肌耗氧指数，降低胆固醇粘度和血粘度，改善微循环，增加脑血管流量，增强机体免疫力等作用。葛根素的水溶性较小，生物膜透过性差，体内吸收缓慢，口服生物利用度低。由于纳米粒具有特殊胃肠道转运机制，以纳米粒包裹葛根素可以使药物直接穿过胃肠道，同时利用生物粘附作用使纳米粒的滞留时间延长，从而达到促进葛根素口服吸收的目的。

将PLGA 100mg、PLGA-WGA 5mg、葛根素50mg加入到2ml乙酸乙酯中，使辅料与药物充分溶胀或溶解，逐滴加入到20ml 1％泊洛沙姆的水溶液中，冰浴下探头超声3min，室温下以600r·min^-1磁力搅拌5h以挥发溶剂，离心，收集沉淀，冷冻干燥即得。

实施例6：

口服胸腺肽生物粘附纳米粒的制备

胸腺肽(Thymopeptide)是胸腺上皮细胞合成和分泌的可溶性因子提取物，对维持原发性免疫缺陷、自身免疫病、感染性疾病和癌症患者的免疫反应性和免疫平衡，刺激特异性淋巴细胞的活性起着重要的作用。作为一种蛋白多肽类药物，由于胸腺肽分子量较大，口服吸收困难，容易受胃酸和消化道内各种酶的破坏，且存在肝脏首过效应，所以目前临床上应用的都是注射剂。将胸腺肽制成生物粘附纳米粒，装入肠溶胶囊后口服给药，可以解决长期频繁注射为患者带来的诸多不便，提高病人的顺应性，同时可明显改善药物的稳定性。

以0.1ml 100mg·ml^-1胸腺肽水溶液为内水相，将50mg PLGA溶于0.5ml二氯甲烷作为有机相，两相混合，冰浴下探头超声2min形成初乳；立即倒入2ml含3mg PLGA-AL的2％PVA水溶液中，冰浴下探头超声2min制成复乳；将复乳在800r·min^-1磁力搅拌下注入到10ml 0.2％PVA水溶液中，室温下继续搅拌4h使二氯甲烷完全挥发，离心，收集沉淀，冷冻干燥即得。

实施例7：

口服盐酸阿比朵尔生物粘附微球的制备

盐酸阿比朵尔(Arbidol Hydrochloride)是用于治疗和预防由A、B型流感病毒引起的流感及急性呼吸道病毒感染的新型抗病毒药物，同时具有免疫调节、干扰诱导和抗氧化的性质。该药口服后20min血浆中药物浓度达到峰值，生物半衰期约为2h，绝对生物利用度较低(35.6％)，药效维持时间短，需一日给药4次。将其制备成生物粘附缓释微球能够延长胃肠道滞留时间，增加药物的吸收，维持平稳血药浓度，提高盐酸阿比朵尔的口服生物利用度。

将PLGA 100mg、PLGA-WGA 5mg、盐酸阿比朵尔50mg加入到2ml无水乙醇中，使辅料与药物充分溶胀或溶解，逐滴加入到20ml含有50mg司盘80的液体石蜡中，室温下以1000r·min^-1的转速搅拌10h以挥发溶剂，抽滤，石油醚洗涤，收集微球，减压干燥即得。

Claims (10)

1、一种植物凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物，其特征在于：所述聚合物由可生物降解性材料乳酸-羟基乙酸共聚物和生物粘附性材料植物凝集素组成。

2、根据权利要求1所述的一种植物凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物，其特征在于：所涉及的共聚物可以是分子量介于1万和10万之间，单体DL-乳酸和羟基乙酸摩尔比为30∶70、40∶60、50∶50、60∶40或70∶30，末端带有自由羧基的乳酸-羟基乙酸共聚物中的任何一种。

3、根据权利要求1所述的一种植物凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物，其特征在于：所涉及的植物凝集素可以是特异性结合甘露糖、半乳糖、N-乙酰半乳糖胺、L-岩藻糖、唾液酸、N-乙酰葡萄糖胺的植物凝集素中的任何一种。

4、一种如权利要求1所述的植物凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物的制备方法，其特征在于：将乳酸-羟基乙酸共聚物、1-乙基-3-碳二亚胺、N-羟基琥珀酰亚胺溶于非质子型极性溶剂中，室温下搅拌反应2-12h，加入大量水，出现沉淀，过滤，收集沉淀，得到PLGA-NHS；植物凝集素与PLGA-NHS加入水和非质子型非极性溶剂的混合溶剂中溶解，体积比1∶10-10∶1，0-20℃反应12-48小时，反应混合物过滤除去沉淀，滤液置于透析袋中透析，取出透析液，冷冻干燥，得到产物植物凝集素修饰乳酸-羟基乙酸共聚物。

5、根据权利要求4所述的植物凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物的制备方法，其特征在于：PLGA与EDC、PLGA与NHS的投料摩尔比为1∶2-1∶100，植物凝集素与PLGA-NHS的投料摩尔比为1∶10-10∶1。

6、根据权利要求4所述的植物凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物的制备方法，其特征在于：非质子型极性溶剂包括二甲基亚砜、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺。

7、根据权利要求4所述的一种植物凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物的制备方法，其特征在于：非质子型非极性溶剂包括丙酮、二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醚。

8、一种植物凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物的用途，其特征在于：可作为制备微囊、微球、纳米粒给药载体的靶向组成部分，供口服给药用。

9、根据权利要求8所述的一种植物凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物的用途，其特征在于：植物凝集素修饰乳酸-羟基乙酸共聚物的用量占口服给药载体中总共聚物用量的0.1％-10％(mol)。

10、根据权利要求8所述的一种植物凝集素修饰的乳酸-羟基乙酸共聚物的用途，其特征在于：给药载体包含的药物可以是口服吸收差的常规化学药物和中药或天然药物、蛋白质多肽类药物、抗病毒类药物。