超順磁性複合微粒載藥體及其製備方法

2023-07-29 20:19:26 1

專利名稱：超順磁性複合微粒載藥體及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種以超順磁性複合微粒為載體與藥物複合的技術，特別是 一種主要用於磁靶向治療的超順磁性複合微粒載藥體及其製備方法。
技術背景隨著納米技術的發展人們已開始對納米微粒作為藥物載體的應用進行了 一些研究，特別是在靶向治療中的應用研究。20世紀70年代Widder等首先提出磁性藥物的靶向治療，提出了將化療 藥物負載於生物相容性磁性微粒上，並用於體內治療的概念，進行了一種在白 蛋白包覆的Fe.i04磁性微粒上固定阿黴素，並應用於治療大鼠尾部腫瘤的試驗 (Widder K J et al, Magnetic microsphere: A model system for site specific drug delivery in vivo[J] , Pre Soc Exp Biol Med， 1978, 158(1) :141-146)。該磁性白蛋白微球直徑在lnm左右，濃度約為lmg/ml， 是一種包裹有磁性顆粒(FeA，粒徑為lOnm-20nm)和藥物的變性白蛋白複合 體，應用熱變性法合成。之後，不少國內外的專家在這方面展開研究，但實驗中發現，由於磁性 微粒粒徑過大等原因，容易引起實驗動物血栓樣血管阻塞，甚至出現動物死 亡的例子，限制了在臨床上的應用。但研究人員在磁性載體等方面不斷加以 改進，使磁性載藥微粒在臨床應用上有了較大的突破。1996年，德國的Lllbbe等首次將磁性藥物應用於臨床試驗(Ltlbbe AS, Bergemann C， Riess H， et al. Clinical experiences with magnetic drug targeting-A phase I study with 4' -epidoxorubicin in 14 patients with advanced solid tumors [J] ， vfes. 1996,56 (20) :4686~4693)。 2002年，美國的FeRx公司的磁導向載體-阿黴素(MTC-D0X)技術己通過美國FDA 認證，主要用於肝癌的治療，在2002年11月"分子靶向和癌症治療"的年 會上，FeRx公司報導了靶向治療肝細胞癌的I/II臨床試驗結果，顯示了這項 新技術在治療肝癌上的巨大潛力。磁性藥物靶向治療在臨床上得到了很好的
應用，病人在治療過程中能夠很好地耐受，沒有不適症狀，心臟血管參數和 體溫也沒有改變，通過磁共振成像技術、藥物動力學及鐵磁液體的探測，表 明鐵磁液體能夠將藥物成功地導向病人的腫瘤部位，而且磁性藥物靶向治療 的方案是安全的。國內張陽德等人也開展了用磁性微粒靶向治療的研究，如中國專利CN 1476896A公開了一種納米藥物載體的製法是用氯化鐵、氯化亞鐵混合液與 氨水作用，生成的四氧化三鐵溶液與阿黴素、白蛋白混合，加入棉籽油，裝 入細胞粉碎儀，進行超聲混勻，使磁性鐵包裹著阿黴素和白蛋白的微粒分散 在油脂內，然後再用乙醚溶解油脂，即得到粒徑為O. 1-ltim的阿黴素磁性白 蛋白微球。上述磁性微粒的磁性核心材料單一，用的都是鐵的氧化物，必須先在其 外包覆白蛋白等大分子材料，才能負載藥物，也就是說必須依靠第二載體才 能複合藥物，所以其選擇吸附能力及固定化容量有限。中國專利ZL03124061. 5、 ZL03153486. 4公開了本申請人的一種核/殼型 超順磁性複合微粒和一種組裝型磁性複合微粒，之後，這兩種磁性複合微粒 被發明人稱為金磁微粒。金磁微粒是指以磁性納米粒子或磁性納米粒子的聚 集體為核，在核表面包覆單質金、銀等貴金屬殼層形成的磁性複合微粒，也 指以磁性納米粒子或磁性納米粒子的聚集體為核，在核表面組裝納米金、銀 等貴金屬粒子形成的磁性複合微粒。所述磁性納米粒子包括Fe:i04、 Y- Fe203 等鐵的氧化物粒子，單質Fe、 Co、 Ni粒子，或由Fe與其它金屬元素形成的 正鐵酸鹽粒子；磁性納米粒子的聚集體是指經修飾後形成的Fe:A、 Y- Fe20:, 等鐵的氧化物粒子聚集體，經修飾後形成的單質Fe、 Co、 Ni粒子聚集體，或 經修飾後形成的Fe與其它金屬元素形成的正鐵酸鹽粒子聚集體。但公開的專 利文件只涉及核酸、寡核苷酸探針、抗原、抗體、酶、多肽、多糖、親和素、 鏈親和素或細胞在金磁微粒表面的標記以及金磁微粒在生物及非生物檢測中 的應用，未涉及到載藥體及製備方法相關方面的內容。 發明內容本發明所要解決的問題是提供一種具有固定化容量高、選擇吸附能力 較大、且具有良好生物相容性的超順磁性複合微粒載藥體及其製備方法。 解決上述問題的總體思路是上述的"金磁微粒"與目前的磁性微粒相 比，具有固定化容量高、磁響應強、表面金選擇吸附能力較大；該"金磁微 粒"還具有高度靶向性，其表面可以直接與藥物結合，進入人體內無毒副作 用；所以將其與藥物結合可用於靶向治療，是對現有的給藥途徑和藥物劑型 的改進。本發明所提供的超順磁性複合微粒載藥體由超順磁性複合微粒和包覆在 其外面的載藥層組成，所說的超順磁性複合微粒是核/殼型超順磁性複合微 粒或組裝型磁性複合微粒，其中，核/殼型超順磁性複合微粒由磁性材料核 心部分和包覆於核心部分表面上的單質金或銀貴金屬材料構成的外殼部分組 成；組裝型磁性複合微粒由具有超順磁性的磁性微粒核心部分和納米級貴金 屬顆粒組裝層部分構成；所說的載藥層是藥物單層、高分子材料中間層與藥 物外層組成的複合層、高分子材料與藥物的複合體層、藥物和靶向製劑複合 體層或藥物、靶向製劑和高分子材料的複合體層中的一種。上述高分子材料包括各種可生物相容性和可降解的生物大分子或人工合 成化合物，如殼聚糖、BSA/HSA、半乳糖化白蛋白、脂質體、膠原、明膠、聚 胺基酸、脂肪族聚酯、聚乙烯醇、聚乙二醇等中的一種或兩種。上述的生物 大分子是指由生物體產生的高分子物質，由一定數量的單體通過聚合形成分 子量較大的且有一定結構和功能的聚合物，分子量一般在2000以上，主要包 括蛋白質類、核酸類、多糖類和脂類。上述藥物可以是單藥也可以是兩種或兩種以上複合藥物，如抗癌化療 藥物、基因藥物、抗生素類藥物。上述抗癌化療藥物包括鹽酸阿黴素、氟尿嘧啶、絲裂黴素、放線菌素、 平陽黴素、順鉑、卡鉑、表阿黴素、甲氨喋呤、阿糖胞苷等各種抗腫瘤藥物。上述抗生素類包括阿克拉黴素、紅黴素、鹽酸多西環素等。上述基因藥物包括寡核苷酸、核酸、基因探針等。上述靶向製劑包括單克隆抗體和多抗、基因工程抗體、細胞因子與受體、 轉鐵蛋白或多肽等。本發明的超順磁性複合微粒載藥體的製備方法之一是 利用上述超順磁性複合微粒的金殼層或膠體金的高表面活性的性質直接
將藥物包覆，具體製備步驟如下1) 對超順磁性複合微粒進行清洗處理取超順磁性複合微粒懸液，搖勻 後移入離心管，向該離心管中加入磷酸鹽緩衝液並搖勻，進行磁性分離，去除上清液；2) 加入1~2倍於超順磁性複合微粒懸液體積的藥物的水或生理鹽水溶液， 吹打混勻，然後置於搖床，在24 3(TC下，以150 220 r/min振蕩3~6小時；3) 磁性分離，移取上清液棄去，即得超順磁性複合微粒載藥體。 本發明的超順磁性複合微粒載藥體的製備方法之二是 首先利用上述超順磁性複合微粒的金殼層或膠體金的高表面活性的性質將高分子材料包覆在其表面，再利用高分子材料對藥物的親和吸附或共價鍵合將藥物包覆，具體製備步驟如下1) 對超順磁性複合微粒進行清洗處理取超順磁性複合微粒懸液，搖勻 後移入離心管，向該離心管中加入磷酸鹽緩衝液並搖勻，磁性分離，去除上 清液；2) 加入1~2倍於超順磁性複合微粒懸液體積的高分子材料溶液，吹打混 勻，置於搖床，在30 50。C，以180 220 r/min振蕩3 6小時；3) 磁性分離，移取上清液棄去，得到高分子材料包覆的超順磁性複合微粒；4) 用清洗液清洗2 3次，加入1~2倍於超順磁性複合微粒懸液體積的藥 物的水或生理鹽水溶液，吹打混勻，置於搖床，在20 30'C,以150 220r/min 振蕩2~5小時；5) 磁性分離，移取上清液棄去，即得超順磁性複合微粒載藥體。 本發明的超順磁性複合微粒載藥體的製備方法之三是-在超順磁性複合微粒表面包覆高分子材料和藥物交聯、靶向製劑和藥物交聯或高分子材料、靶向製劑和藥物交聯的複合層，具體製備步驟如下1)按藥物與高分子材料質量比為1 : 10~30稱取藥物和高分子材料，或 者按藥物與靶向製劑質量比為1 : 1 3稱取藥物與靶向製劑，或者按按藥物、靶向製劑與高分子材料質量比為i: i 3: io~30稱取藥物、靶向製劑和高分子材料，加入適量溶劑，攪拌使其充分溶解；所說的溶劑可以是水、醇或水 和醇的混合液；2) 再加入超順磁性複合微粒懸液，超聲波混勻，得混合液；3) 攪拌下將上述混合液滴入到由液體石蠟、Span-20組成的有機溶劑體 系，搖勻後再於20 3(TC、 60~100 mHz超聲波混勻；再置於45 55°C的水浴 中，以500 1300r/min攪拌，乳化20 40min;4) 加入交聯劑，反應1 2小時，經清洗液洗滌數次，超聲懸浮於保存液 中，得載藥微粒懸液，經磁性分離，除去上清液即得超順磁性複合微粒載藥 體。本發明涉及的超順磁性複合微粒載體具有大的比表面積，吸附能力很強; 由於金層或膠體金的存在，大大增加了吸附生物活性大分子的能力，所以可 以直接吸附那些容易破壞失活的生物分子，避免有機溶劑乳化、熱固定、超 聲攪拌等操作過程中對生物分子的破壞，並可簡單快速的將藥物吸附固定在 其表面。因此，本發明的超順磁性複合微粒載藥體具有藥物包覆率高、載藥 量大、載藥方式靈活的優點，可通過局部介入、靜脈和動脈注射或者口服等 途徑進入人體。本發明可簡單快速地將藥物吸附固定在其表面，且包覆率高，可以多種 方式實現磁粒對藥物的複合。本發明的超順磁性複合微粒載藥體可應用於磁導向下的靶向治療，在外 部磁場的定位引導下，使載藥金磁微粒富集於病變的靶位組織或器官，不但 提高了療效，而且減少了藥物對人體正常組織的毒副作用。


圖1本發明涉及的核/殼型磁性複合微粒載藥體模式圖。 圖2本發明涉及的組裝型磁性複合微粒載藥體模式圖。 圖3本發明磁性複合微粒吸附阿黴素的時間曲線圖。
具體實施方式
如圖l所示核/殼型磁性複合微粒的核心部分由Fe304、 Y-Fe203磁性材 料構成或者由三價鐵與二價錳、鎳、鋅的正鐵酸鹽磁性微粒構成，核心部分 的外面包覆一層單質金外殼(中間層)，金外殼的外面是載藥層。如圖2所示組裝型磁性複合微粒與核/殼型磁性複合微粒相同，其外面 由納米膠體金微粒包圍，最外面是載藥層。圖3給出了本發明的超順磁性複合微粒吸附阿黴素的實驗結果。實驗方法配製濃度為8 mg/ml的阿黴素的生理鹽水溶液，用螢光分光 光度計測定該溶液在502/554 rnn處的螢光強度。取1 mg/ml的超順磁性復 合微粒生理鹽水懸液3 ml，磁性分離3分鐘，加入8mg/ml的阿黴素的生理 鹽水溶液6 ml，吹打混勻，並開始計時，放在搖床上，25°C， 180 r/min振 蕩。每隔一段時間取超順磁性複合微粒-阿黴素混合液，磁性分離，取上清於 502/554 nm處進行螢光檢測，記錄螢光強度。從吸附曲線圖可以得知，超順磁性複合微粒在前3小時內迅速的吸附阿 黴素，使阿黴素在溶液中的含量迅速降低。在3-20小時內，呈現二次曲線的 吸附過程，且在20小時處吸附接近飽和，在以後的時間呈現非常緩慢的吸附 過程。由此可知，超順磁性複合微粒可以在較短的時間內實現對阿黴素藥物 的吸附，且吸附藥物效果穩定。以下結合實施例對發明作進一步詳細說明，其中的金磁複合微粒是指本 發明所涉及的核/殼型磁性複合微粒或組裝型磁性複合微粒。實施例1利用金磁複合微粒金殼層或膠體金的高表面活性的性質直接將藥物包 覆，形成載藥微粒。本實例中的藥物為阿黴素。將5 mg/ml的金磁複合微粒懸液，搖勻後用移液器移取200 pi於離心管 中，加入pH 7.4的磷酸鹽緩衝液400 )Lil，輕搖重懸磁粒，再將離心管置於 磁性分離器中磁性分離2min，在磁性分離器上用移液器移取上清液棄去；然 後加入0. 5 mg/ml的阿黴素生理鹽水溶液200 400 pl，吹打混勻，並置於搖 床，在25'C，以200 r/min振蕩5 6小時；結束後，磁性分離，移取上清液 棄去，得到載阿黴素的金磁複合微粒。4 'C保存，使用前，加入生理鹽水1 2 ml稀釋即可，注意稀釋後應儘快使用。實施例2用本發明的金磁複合微粒依次將高分子材料和藥物包覆在其表面形成載 藥微粒。本實例中的高分子材料為小牛血清白蛋白(BSA)，藥物為阿黴素。 將5 mg/ml的金磁微粒搖勻後，用移液器移取200 pl於離心管中，磁性 分離，加入pH 7.4的磷酸鹽緩衝液400 pi,充分震蕩，將離心管置於磁性 分離器上磁性分離2 min，在磁性分離器上用移液器移取上清棄去。加入2 mg/ml的BSA磷酸鹽緩衝液200 400 pi,置於恆溫搖床，37°C ， 200 r/min振 蕩1 2小時。包被結束後，磁性分離，移取上清棄去，50%乙醇清洗兩次， 再分散於0.5 mg/ ml的0.8 1 ml阿黴素溶液中，在室溫下，震蕩4 6小 時。結束後，磁性分離，移取上清棄去，得到載阿黴素BSA金磁複合微粒。4 °C 保存，使用前，加入生理鹽水1 2 ml稀釋即可。 實施例3製備的原理同實施例2，其中高分子材料為殼聚糖，藥物為阿黴素。 稱取lg殼聚糖置於250ml的三頸燒瓶中，加入10ml 3%的乙酸溶液，攪 拌使其充分溶解，再加入5mg/ml金磁微粒5 10ml，搖勻後超聲10min(室 溫，80 mHz)，置於40。C的水浴中，300 800r/min攪拌1 2小時。磁性 分離，超純水洗滌數次。再超聲懸浮於0. 5 mg/ ml的0. 8 1 ml阿黴素溶液 中，在室溫下，震蕩4 6小時。結束後,磁性分離，移取上清液棄去，得到 載阿黴素殼聚糖金磁複合微粒。4 r保存，使用前，加入生理鹽水1 2 ml 稀釋即可。 實施例4用金磁複合微粒載體製備高分子材料和藥物交聯的載藥微粒。本實例中 的高分子材料為殼聚糖，藥物為阿黴素。稱取lg殼聚糖和35mg阿黴素置於250ml的三頸燒瓶中，加入10ml 3%乙 酸溶液，攪拌使其充分溶解，再加入5 mg/ml金磁微粒5 10 ml，超聲波混 勻。攪拌下滴加加入到100ml液體石蠟、2 gSpan-20組成的有機溶劑體系，搖 勻後超聲IO min (20。C， 80 mHz)後置於50°C的水浴中，1000 1300r/min 攪拌，氮氣保護，乳化30min。再加入交聯劑為3.7%的甲醛14ml，反應1小 時後再加入37%甲醛200)al，反應1小時，通入氨氣硬化20min，最後通氮氣 20tnin，經石油醚，丙酮和無水乙醇洗滌數次，超聲懸浮於無水乙醇中。製備 好的載藥複合微粒懸液加入離心管中並在磁分離架上進行分離，除去上清液， 即得載阿黴素與殼聚糖交聯的金磁複合微粒。
權利要求
1、一種超順磁性複合微粒載藥體，其特徵是由超順磁性複合微粒和包覆在其外面的載藥層組成，所說的超順磁性複合微粒是核/殼型超順磁性複合微粒或組裝型磁性複合微粒，其中，核/殼型超順磁性複合微粒由磁性材料核心部分和包覆於核心部分表面上的單質金或銀貴金屬材料構成的外殼部分組成；組裝型磁性複合微粒由具有超順磁性的磁性微粒核心部分和納米級貴金屬顆粒組裝層部分構成；所說的載藥層是藥物單層、高分子材料中間層與藥物外層組成的複合層、高分子材料與藥物的複合體層、藥物和靶向製劑複合體層、藥物、靶向製劑和高分子材料的複合體層中的一種，所說的高分子材料是可生物相容性和可降解的生物大分子或人工合成化合物。
2、 根據權利要求1所述的超順磁性複合微粒載藥體，其特徵是所說的高 分子材料是殼聚糖、BSA/HSA、半乳糖化白蛋白、脂質體、膠原、明膠、聚氨 基酸、脂肪族聚酯、聚乙烯醇、聚乙二醇等中的一種，所說的藥物是抗癌化 療藥物、基因藥物或抗生素藥物中的一種，所說的靶向製劑是單克隆抗體和 多抗、基因工程抗體、細胞因子與受體、轉鐵蛋白或多肽中的一種。
3、 根據權利要求2所述的超順磁性複合微粒載藥體，其特徵是， 所說的抗癌化療藥物是鹽酸阿黴素、氟尿嘧啶、絲裂黴素、放線菌素、平陽黴素、順鉑、卡鉑、表阿黴素、甲氨喋呤或阿糖胞苷中的一種； 所說的抗生素是阿克拉黴素、紅黴素或鹽酸多西環素中的一種； 所說的基因藥物是寡核苷酸，核酸，基因探針中的一種。
4、 一種超順磁性複合微粒載藥體的製備方法，所說的超順磁性複合微粒 載藥體由超順磁性複合微粒和包覆在其外面的載藥層組成，所說的超順磁性 複合微粒是核/殼型超順磁性複合微粒或組裝型磁性複合微粒，其中，核/ 殼型超順磁性複合微粒由磁性材料核心部分和包覆於核心部分表面上的單質 金或銀貴金屬材料構成的外殼部分組成；組裝型磁性複合微粒由具有超順磁 性的磁性微粒核心部分和納米級貴金屬顆粒組裝層部分構成，所說的載藥層 為藥物單層；其製備步驟是-1)對超順磁性複合微粒進行清洗處理取超順磁性複合微粒懸液，搖勻 後移入離心管，向該離心管中加入磷酸鹽緩衝液並搖勻，進行磁性分離，去除上清液；2) 加入1 2倍於超順磁性複合微粒懸液體積的藥物的水或生理鹽水溶液， 吹打混勻，然後置於搖床，在24 3(TC下，以150 220 r/min振蕩3 6小時;3) 磁性分離，移取上清液棄去，即得超順磁性複合微粒載藥體。
5、 一種超順磁性複合微粒載藥體的製備方法，所說的超順磁性複合微粒 載藥體由超順磁性複合微粒和包覆在其外面的載藥層組成，所說的超順磁性 複合微粒是核/殼型超順磁性複合微粒或組裝型磁性複合微粒，其中，核/ 殼型超順磁性複合微粒由磁性材料核心部分和包覆於核心部分表面上的單質 金或銀貴金屬材料構成的外殼部分組成；組裝型磁性複合微粒由具有超順磁 性的磁性微粒核心部分和納米級貴金屬顆粒組裝層部分構成，所說的載藥層 為高分子材料中間層與藥物外層組成的複合層；其製備步驟是1) 對超順磁性複合微粒進行清洗處理取超順磁性複合微粒懸液，搖勻 後移入離心管，向該離心管中加入磷酸鹽緩衝液並搖勻，磁性分離，去除上 清液；2) 加入1~2倍於超順磁性複合微粒懸液體積的高分子材料溶液，吹打混勻， 置於搖床，在30 50。C，以180-220 r/min振蕩3 6小時；3) 磁性分離，移取上清液棄去，得到高分子材料包覆的超順磁性複合微粒;4) 用清洗液清洗2 3次，加入1 2倍於超順磁性複合微粒懸液體積的藥 物的水或生理鹽水溶液，吹打混勻，置於搖床，在20 30。C，以150-220r/min 振蕩2 5小時；5) 磁性分離，移取上清液棄去，即得超順磁性複合微粒載藥體。
6、 一種超順磁性複合微粒載藥體的製備方法，所說的超順磁性複合微粒 載藥體由超順磁性複合微粒和包覆在其外面的載藥層組成，所說的超順磁性 複合微粒是核/殼型超順磁性複合微粒或組裝型磁性複合微粒，其中，核/ 殼型超順磁性複合微粒由磁性材料核心部分和包覆於核心部分表面上的單質 金或銀貴金屬材料構成的外殼部分組成；組裝型磁性複合微粒由具有超順磁 性的磁性微粒核心部分和納米級貴金屬顆粒組裝層部分構成，所說的載藥層 為高分子材料與藥物的複合體層、靶向製劑與藥物複合體層或和高分子材料、 耙向製劑和藥物的複合體層中的一種；其製備步驟是 1) 按藥物與高分子材料質量比為i : io~30稱取藥物和高分子材料，或 者按藥物與靶向製劑質量比為l : 1 3稱取藥物與靶向製劑，或者按按藥物、 耙向製劑與高分子材料質量比為i : i~3: io 30稱取藥物、靶向製劑和高分子材料，加入適量溶劑，攪拌使其充分溶解；所說的溶劑可以是水、醇或水 和醇的混合液；2) 再加入超順磁性複合微粒懸液，超聲波混勻，得混合液；3) 攪拌下將上述混合液滴入到由液體石蠟、Span-20組成的有機溶劑體 系，搖勻後再於20 3(TC、 60~100 mHz超聲波混勻；再置於45 55°C的水浴 中，以500 1300r/min攪拌，乳化20-40 min;4) 加入交聯劑，反應1 2小時，經清洗液洗漆數次，超聲懸浮於保存液 中，得載藥微粒懸液，經磁性分離，除去上清液即得超順磁性複合微粒載藥 體。
全文摘要
本發明涉及一種主要用於磁靶向治療的超順磁性複合微粒載藥體及其製備方法。本發明的磁性複合微粒載藥體由磁性複合微粒和包覆在其外面的載藥層組成。本發明是利用超順磁性複合微粒的金殼層或膠體金的高表面活性的性質直接將藥物包覆；或者先利用超順磁性複合微粒的金殼層或膠體金的高表面活性的性質將高分子材料包覆在其表面，再利用高分子材料對藥物的親和吸附或共價鍵合將藥物包覆；也可以在超順磁性複合微粒表面包覆高分子材料和藥物交聯、靶向製劑和藥物交聯或高分子材料、靶向製劑和藥物交聯的複合體層。
文檔編號A61K47/42GK101164621SQ20061010475
公開日2008年4月23日 申請日期2006年10月19日 優先權日2006年10月19日
發明者崔亞麗, 華 張, 張騰霄, 超 陳 申請人:陝西西大北美基因股份有限公司