CN1986600A - Peg修饰的胆固醇共聚物及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一类PEG接枝修饰的胆固醇共聚物(PGC)以及作为药用辅料方面的应用。该辅料可以在制备水溶液分散体纳米乳剂，纳米脂质体以及固体能分散体胶束、固体脂质纳米粒或纳米粒等；还可以作为长循环纳米、温度或pH敏感性纳米载体成分之一。

Description

PEG修饰的胆固醇共聚物及其应用

技术领域

本发明属于医药技术领域，具体涉及一类PEG接枝修饰的胆固醇共聚物以及作为辅料方面的应用。该辅料可以在制备水溶液分散体纳米乳剂，纳米脂质体以及固体能分散体胶束、固体脂质纳米粒或纳米粒等；还可以作为长循环纳米、温度或PH敏感性纳米载体成分之一。

背景技术

聚乙二醇PEG为环氧乙烷和水缩聚而成的混合物，其分子量范围为400-10000。

聚乙二醇(PEG)是最常用的一种修饰剂，其毒性小、无抗原性、具有良好的两亲性，且生物相容性已获FDA认可。常用来修饰磷脂酰胆碱以及脂肪酸作为制备乳剂或脂质体的敷料；也用PEG修饰的蛋白类(亦称蛋白的PEG化)包括PEG与蛋白质与多肽类药物的物理结合物和化学修饰物，改善此类药物PEG化后的改变包括：增加溶解度；降低免疫原性和消除速度，增加蛋白药物的治疗指数，扩大临床应用等。

胆固醇又称胆甾醇，是一种环戊烷多氢菲的衍生物，由留体部分和一条长的侧链组成。在纳米制剂中常作为稳定剂使用。

本发明是将聚乙二醇(PEG)和胆固醇通过小分子的脂肪酸连接，具有优良的表面活性作用，其载药能力大大提高。

发明内容

本发明是将PEG(Pol)接枝于胆固醇(Cho)合成共聚物(PGC)，可以作为表面活性剂用来制备水溶液分散体比如：纳米乳剂，纳米脂质体；也可以作为载体成分之一用来制备能分散于水的胶束、固体脂质纳米粒或纳米粒；还可以作为长循环纳米、温度或PH敏感性纳米载体成分之一。

其结构为Pol-g-Cho，结构式如下：

g：为以下结构中的一种

R：为以下结构中的一种

其中PEG分子量范围为400-40000，R、g分别为图例结构式中的一种；

n为整数，范围为：2-22，m为整数，范围为：0-6。

本发明PEG接枝修饰的共聚物的制备方法，其特征在于：

30-50g胆固醇和10-30g脂肪酸酐及0.4-0.8g 4-二甲胺基吡啶(DMAP)溶于500-1000ml乙酸乙酯中，加入40-70ml三乙胺回流10-16小时后，加入50-150ml乙酸乙酯和50-150ml甲醇，混合物用100-300ml 2N盐酸抽提，然后再加入50-100ml乙酸乙酯，有机层用100-150ml 0.2N盐酸/甲醇(2/1)洗两次。移去有机层，加入200-400ml甲醇，悬浮液搅拌10-15分钟后，加入200-400ml水，即得到粗产物沉淀，在200-400ml异丙基谜中重结晶得到产物胆固醇脂肪二酸酯

将5-15g胆固醇脂肪二酸酯和100-200gPEG溶于100-200ml乙腈中，冰浴，逐滴加入4-8g二环己基碳二亚胺(dcc)乙腈溶液，搅拌3-4小时后，过滤，加入0.25N 200-400ml盐酸后，用100-200ml乙酸乙酯/甲醇2∶1溶液洗两次，有机层蒸干，硅胶柱层析。洗脱剂乙酸乙酯/甲醇2∶1，得脂肪酸(氨基脂肪酸)PEG胆固醇二酯。

将得到的脂肪酸(氨基脂肪酸)PEG胆固醇二酯，可以进一步在PEG的另外一端用醚键接上甲基，也可以用酯键连接接上小分子的脂肪酸或其钠盐。

在PEG的另外一端用醚键接上甲基，其合成方法是：取0.5mmol/L的按照权利要求3中得到的脂肪酸(氨基脂肪酸)PEG胆固醇二酯，溶于5-10ml水中，加入0.4-1mmol的硫酸二甲酯，冰浴下搅拌，缓慢滴加1mol/L氢氧化钠溶液2ml，反应12h，TLC跟踪反应进程，反应结束后滴加硫酸调节pH2.0，抽滤，获得固体用硅胶柱层析重结晶，即得本发明的2-甲基PEG胆固醇脂肪酸(氨基脂肪酸)酯。

在PEG的另外一端用酯键连接上甲基、乙基等小分子脂肪酸或其钠盐，其合成方法是：取1mmol/L的脂肪酸(氨基脂肪酸)PEG胆固醇二酯溶于5ml-10ml乙腈中，加入400-600mgDCC，再缓慢滴加0.0012mol冰醋酸，然后滴加2-4ml盐酸，加热回流6-10小时，TLC跟踪反应进程。待反应结束后，加入20ml-40ml水，用等倍量的乙酸乙酯萃取，共2次，分离乙酸乙酯层，饱和食盐水洗涤2次，用无水硫酸钠干燥，蒸干，反复重结晶即得本发明的2-脂肪酸酯化的PEG胆固醇脂肪酸(氨基脂肪酸)酯。

本发明PEG接枝修饰的共聚物的应用，其特征在于能够与疏水药物组合成纳米乳剂，纳米脂质体以及能分散于水的胶束或纳米粒，其中药物占总固体物的0.001-30％，粒径分布在10～1000nm。

可以使用本发明PEG接枝修饰的共聚物的药物包括但不限于以下疏水药物：抗菌药，抗病毒药，抗真菌药，抗炎物质，冠脉扩张药，脑血管扩张剂，血管收缩剂，拟精神药物，抗肿瘤药物，兴奋剂，抗组胺药物、抗高血压药物，血管收缩药，抗偏头痛药物、抗血栓药、抗心律失常药，维生素，止泄药，镇痛药，神经肌肉药，作用于中枢神经系统的试剂以及溶解性很差的蛋白、多肽、肽等生物药。比如：紫杉醇、多稀紫杉醇、布洛芬、阿霉素系列、替尼泊苷、依托泊苷、道诺霉素、丝裂霉素、甲氨蝶呤、丝裂霉素C、茚甲新、环孢菌素、前列地尔、丙泊酚、尼莫地平、异长春花碱、羟基喜树碱、阿糖胞苷、雷替曲塞、克拉霉素、伏立康唑、伊曲康唑、两性霉素B、卡泊、顺泊、奥沙利泊、奈达泊等。

本发明PEG接枝修饰的共聚物与药物制成的制剂，其给药途径可以口服、注射、经皮或粘膜给药，现将制备方法介绍如下：

一、本发明PEG接枝修饰的共聚物(PGC)，其与疏水药物组合制备成纳米乳剂的方法如下：

1、本发明的注射用亚纳米乳制剂，其制备方法如下：

a)将药物溶于适量溶剂中，加入脂肪酸甘油酯、甘油三酯、脂肪酸、PGC和磷脂，加热熔融制成油相，除去挥发性溶剂，甘油适量溶于适量水(PH10-11)中，于50～90℃高速搅拌制成水相，油水两相混合于50～90℃高速搅拌制成初乳剂，调节PH值4.5～8.0。

b)取上述(a)中初乳剂，注射用水定容至处方量，转移至高压乳匀机中，反复乳化。至乳滴平均粒径≤0.5微米。

C)取上述(b)的乳剂过滤后，充氮气灌装，灭菌既得。

2、本发明PEG接枝修饰的共聚物(PGC)制成的纳米乳制剂，其制备方法如下：

a)将药物用适量溶剂溶解，加入PGC，加热熔融，再加入处方量的水(PH10-11)，充分搅拌，加入适量助表面活性剂(乙醇或丙二醇)得澄明或半澄明溶液，调节PH值4.0～9.0。

b)取上述(a)的微乳制剂除菌过滤后，充氮气灌装，灭菌既得。

口服乳剂中还可以含芳香剂和防腐剂，其中芳香剂包括橘子香精、香蕉香精、草莓香精、奶油香精中的一种或几种，防腐剂包括尼泊金酯类、苯甲酸类中的一种或几种。

二、本发明PEG接枝修饰的共聚物(PGC)，其与疏水药物组合制备成胶束的制备方法如下：

a)将疏水药物和PEG接枝修饰的共聚物、适量稳定剂如：聚乳酸与聚乙二醇的嵌段共聚物或聚氧乙烯-聚氨基酸共聚物用适量溶剂溶解，减压蒸去溶剂，加入处方量的水溶液，搅拌均匀，高速搅拌至乳滴平均粒径≤0.5微米。

b)取上述的乳剂过滤后，充氮气灌装，灭菌既得。

三、本发明PEG接枝修饰的共聚物(PGC)，其与疏水药物组合制备成脂质体的方法如下：

a)将药物和PEG接枝修饰的共聚物加入适量处方量的卵磷脂用适量溶剂溶解，减压蒸去溶剂，加入处方量的磷酸缓冲盐溶液，充分搅拌，形成多室脂质体。

b)取上述(a)中的多室脂质体，转移至高压乳匀机中，反复乳化。至乳滴平均粒径≤0.5微米。

C)取上述(b)的乳剂过滤后，充氮气灌装，灭菌既得。

四、本发明PEG接枝修饰的共聚物(PGC)，其与疏水药物组合制备成钠米粒的方法如下：

a)将处方量的单硬脂酸甘油脂、脂肪酸、卵磷脂、PEG胆固醇酯及药物加热熔融，加入处方量的注射用水(PH10-11)和甘露醇搅拌制成初乳，调节PH值4.5～8.0，再用高压均质机对初乳体系进行循环高压均质乳化至粒度符合规定。

b)上述乳剂过滤后，加入适量冻干保护剂低分子右旋糖苷，冷冻干燥充氮气压盖既得。

具体实施例

实施例一(亚纳米乳剂型)

组方1：紫杉醇0.01％～3.0％、共溶剂0.01％～5.0％、磷脂0.5％～6.0％、PGC0.1％～5.0％、甘油三酯5％～30％、甘油1.0％～6.0％、油酸1.0％～6.0％，注射用水添至100ml。

称取紫杉醇100-500mg溶于适量共溶剂(无水乙醇)1中，溶入15g甘油三酯和0.1-5g油酸中，于50℃～80℃高速搅拌使混合均匀，制成油相；蒸发除去乙醇；称取蛋黄卵磷脂1.0g、PGC1.0g、甘油3g，加入处方量的水于50℃～80℃高速搅拌使充分分散，制成水相。油水两相混合，于50℃～80℃高速搅拌制成初乳剂。取初乳剂，注射用水定容至处方量，调节PH值为5.0～7.0，转移至高压乳匀机中，反复乳化至乳滴平均粒径≤0.5微米，除菌过滤，充氮气灌装，灭菌既得。

实施例二(纳米微乳剂型)

组方1：阿霉素0.01％～2.0％、阿霉素共溶剂0.01％～5.0％、PGC0.1％～5.0％、助表面活性剂(无水乙醇、丙二醇)适量，注射用水添至100ml。

称取阿霉素100-500mg溶于阿霉素共溶剂(无水乙醇)中，加入PGC2.0g、丙二醇1.0g及适量水于20℃-80℃搅拌使混合均匀，不断搅拌，加适量无水乙醇滴定至呈半透明溶液，调节PH值为5.0～7.0，除菌过滤充氮气灌装，灭菌既得。

实施例三(胶束)

组方1：尼莫地平0.01％～2.0％、尼莫地平共溶剂0.01％～5.0％、PGC0.1％～5.0％、聚氧乙烯-聚氨基酸共聚物适量，注射用水添至100ml。

尼莫地平、PGC和聚氧乙烯-聚氨基酸共聚物用适量溶剂溶解，减压蒸去溶剂，加入处方量的水溶液，搅拌均匀，高速搅拌至乳滴平均粒径≤0.5微米，乳剂过滤后，充氮气灌装，灭菌既得。

实施例四(脂质体)

组方1：异长春花碱0.01％～2.0％、PGC0.1％～5.0％、卵磷脂2.0％～6.0％，甘露醇5.0％～15.0％注射用水添至100ml。

称取异长春花碱50-100mg、PGC2.0g、卵磷脂4.0g溶于溶于适量有机溶剂中，减压蒸去溶剂，加入处方量的溶有甘露醇的磷酸缓冲盐溶液，充分搅拌，形成多室脂质体，转移至高压乳匀机中，反复乳化至乳滴平均粒径≤0.5微米，乳剂过滤后，充氮气灌装，灭菌既得。

实施例五(固体脂质纳米粒)

组方1：羟基喜树碱0.01％～2.0％、PGC0.1％～5.0％、单硬脂酸甘油酯1.0％～6.0％、脂肪酸1.0％～6.0％、卵磷脂2.0％～6.0％、甘露醇2.0％～6.0％，注射用水添至30ml。

a)将处方量的单硬脂酸甘油酯2.0g、脂肪酸1.0g、卵磷脂1.0g、PGC2.0g及羟基喜树碱100mg加热熔融，加入处方量的注射用水(PH10-11)和甘露醇5.0g搅拌制成初乳，调节PH值4.5～8.0，再用高压均质机对初乳体系进行循环高压均质乳化至粒度符合规定。

b)上述乳剂加入适量冻干保护剂低分子右旋糖苷，过滤后，冷冻干燥，充氮气压盖既得。

实施例六(口服自乳化载药系统)

组方1：醋酸甲地孕酮0.1％～10.0％、PGC2.0％～10.0％、癸酸20.0％～40.0％、Fluronic F685.0％～20.0％、聚氧乙烯蓖麻油10.0％～20.0％。

将处方量的醋酸甲地孕酮、PGC、癸酸、Fluronic F68、聚氧乙烯蓖麻油反复研磨混合均匀，加热熔融既得口服自乳化载药体系统。

将该系统按照常规方法可以稀释成口服乳液，也可压制成软胶囊或罐装成液体硬胶囊。

实施例七(血管刺激性试验)

试验药物：按照实施例(一、二、四、五)提供方法制备，羟基喜树碱注射液，从市场购得，试验时用0.9％氯化钠注射液配制成5％溶液。

试验动物：健康家兔，体重2.3～2.4kg。

试验方法：取健康家兔10只，雌雄各半。按体重及性别分为0.9％氯化钠注射液对照组、羟基喜树碱注射液组和实施例(一、二、四、五)组，每组2只，于家兔左耳耳缘按临床给药浓度静脉滴注10ml/kg，滴注速度1ml/分，每日1次，连续7日。对照组同法静脉滴注0.9％氯化钠注射液。除每次给药时及给药后观察给药局部表现外，于末次静脉滴注后剪下药侧耳廓，常规固定后，在距静脉滴注入针近心端1cm处，每隔1cm切取0.5cm宽标本，共取3块标本。切片染色，进行镜下病理观察，结果见下表：

血管刺激性试验

项目	兔耳廓血管扩张	红肿	有无炎细胞浸润
				0.9％氯化钠注射液对照组	-	-	-
羟基喜树碱注射液	++	++	+
				实施例一	-	-	-
实施例二	-	-	-
				实施例三	-	-	-
实施例四	-	-	-

备注：“++”严重、  “+”少许、“-”无

以上试验结果表明，本发明制备的制剂具有刺激性小的优点。

Claims (8)

1、一类PEG接枝修饰的胆固醇共聚物，其特征在于这类共聚物包含PEG和胆固醇(Cho)，组成结构为R-PEG-g-Cho(简称PGC)，其结构式如下：

g：为以下结构中的一种

R：为以下结构中的一种

其中PEG为聚乙二醇共聚物，其分子量为400-10000；n为整数，范围为：2-22；m为整数，范围为：0-6。

2、根据权利要求1中的PEG接枝修饰的共聚物(PGC)，其特征在于可以作为表面活性剂用来制备水溶液分散体比如：纳米乳剂，纳米脂质体；也可以作为载体成分之一用来制备能分散于水的胶束、固体脂质纳米粒、自乳化载药体系或纳米粒；还可以作为长循环纳米、温度或PH敏感性纳米载体成分之一。

3、根据权利要求1中的PEG接枝修饰的共聚物(PGC)的制备方法，其特征在于：30-50g胆固醇和10-30g脂肪酸酐及0.4-0.8g 4-二甲胺基吡啶(DMAP)溶于500-1000ml乙酸乙酯中，加入40-70ml三乙胺回流10-16小时后，加入50-150ml乙酸乙酯和50-150ml甲醇，混合物用100-300ml 2N盐酸抽提，然后再加入50-100ml乙酸乙酯，有机层用100-150ml0.2N盐酸/甲醇(2/1)洗两次。移去有机层，加入200-400ml甲醇，悬浮液搅拌10-15分钟后，加入200-400ml水，即得到粗产物沉淀，在200-400ml异丙基谜中重结晶得到产物胆固醇脂肪二酸酯；将5-15g胆固醇脂肪二酸酯和100-200gPEG溶于100-200ml乙腈中，冰浴，逐滴加入4-8g二环己基碳二亚胺(dcc)乙腈溶液，搅拌3-4小时后，过滤，加入0.25 N 200-400ml盐酸后，用100-200ml乙酸乙酯/甲醇2∶1溶液洗两次，有机层蒸干，硅胶柱层析，洗脱剂乙酸乙酯/甲醇2∶1，得脂肪酸(氨基脂肪酸)PEG胆固醇二酯。

4、根据权利要求3中得到的脂肪酸(氨基脂肪酸)PEG胆固醇二酯，其特征在于：可以进一步在PEG的另外一端用醚键接上甲基，也可以用酯键连接接上小分子的脂肪酸或其钠盐。

5、根据权利要求4中在PEG的另外一端用醚键接上甲基，其合成方法是：取0.5mmol/L的按照权利要求3中得到的脂肪酸(氨基脂肪酸)PEG胆固醇二酯，溶于5-10ml水中，加入0.4-1mmol的硫酸二甲酯，冰浴下搅拌，缓慢滴加1mol/L氢氧化钠溶液2ml，反应12h，TLC跟踪反应进程，反应结束后滴加硫酸调节pH2.0，抽滤，获得固体用硅胶柱层析重结晶，即得本发明的2-甲基PEG胆固醇脂肪酸(氨基脂肪酸)酯。

6、根据权利要求4中在PEG的另外一端用酯键连接上甲基、乙基等小分子脂肪酸或其钠盐，其合成方法是：取1mmol/L的脂肪酸(氨基脂肪酸)PEG胆固醇二酯溶于5ml-10ml乙腈中，加入400-600mgDCC，再缓慢滴加0.0012mol冰醋酸，然后滴加2-4ml盐酸，加热回流6-10小时，TLC跟踪反应进程。待反应结束后，加入20ml-40ml水，用等倍量的乙酸乙酯萃取，共2次，分离乙酸乙酯层，饱和食盐水洗涤2次，用无水硫酸钠干燥，蒸干，反复重结晶即得本发明的2-脂肪酸酯化的PEG胆固醇脂肪酸(氨基脂肪酸)酯。

7、根据权利要求4中的PEG接枝修饰的共聚物(PGC)的应用，其特征在于能够与疏水药物组合成纳米乳剂，纳米脂质体以及能分散于水的胶束、固体脂质纳米粒、自乳化载药体系或纳米粒，其中药物占总固体物的0.001-30％，粒径分布在10～1000nm。

8、根据权利要求4中的PEG接枝修饰的共聚物(PGC)与药物制成的制剂，其特征在于可以口服、注射、经皮或粘膜给药。