一種自組裝殼聚糖載藥納米粒及其製備方法
2023-04-22 18:55:26
專利名稱：一種自組裝殼聚糖載藥納米粒及其製備方法
技術領域：
本發明屬自組裝載藥納米粒及其製備領域，特別是涉及一種自組裝殼聚糖載藥納
米粒及其製備方法。
背景技術：
自組裝是一種普遍存在於生命體系中的現象，是生命最本質內容之一。自組裝過程涉及從分子到行星各種物質層次的組織及其之間的各種相互作用。上世紀末，在最前沿的化學領域之一 一一超分子化學的發展過程中，科學家們明確提出自組裝概念。 一般認為自組裝過程是原子、分子、粒子和其他基本單元在系統能量的驅動下自發組裝形成功能性結構的過程。自組裝也指如果體系拆分成相應的亞單元，在適當的條件下，這些亞單元會混合重新形成完整結構。 利用自組裝來合成新材料是一種新的方法，它在製造高質量、結構與性質可控的新材料上有著巨大的潛力。自組裝採用的是"自下而上"的模式合理利用單元結構中所蘊涵的各種相互作用，分層次地逐步生長，最終巧妙地形成多級結構。自組裝材料是21世紀材料科學與工程最重要的領域之一。自組裝技術作為一類新型的加工製造技術，有著廣闊的應用前景。 分子自組裝技術的最根本基礎是非共價鍵作用(如氫鍵、範德華力、疏水親脂作用、靜電作用等)，自組裝過程無需人的介入。目前報導通過分子自組裝構建人工納米結構功能材料的方法非常多，不同的體系常常用到不同的啟動或誘發手段，因此使得自組裝結構納米功能材料的製備方法非常多，廣泛適用性不強。 電紡是高壓靜電紡絲技術的簡稱，是隨納米科技的熱潮而復興的。該技術是一種自上而下(top-down)的納米製造技術，應用該技術製備超細纖維，其工藝過程簡單、操控方便、可控性強。所製備的電紡纖維直徑小、表面積大、機械性能好；相應電紡纖維氈具有連續三維立體空間網狀結構特徵。實際上電紡不僅是一種簡易的納米纖維製造技術，更主要的是該技術具有在微觀尺度範圍內對纖維結構進行控制、對纖維內部局部功能材料組分的組成或配比進行調整的能力，這使得電紡技術在多組分複合納米纖維氈製備中、在具有空間微觀結構特徵纖維的研究上更能發揮其納米功能材料製備的技術優勢和應用靈活性。
基於電紡，結合材料的複合應用，如果能夠製備出新型納米自組裝功能材料，那麼由於電紡工藝的廣泛適用性，將使得該方法將可能為更多、更廣泛的納米自組裝材料構建打開新局面，申請人目前未見國內外有任何相關報導。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種自組裝殼聚糖載藥納米粒及其製備方法，該方法簡單，單步製備出芯鞘結構纖維，適合於工業化生產。 本發明的一種自組裝殼聚糖載藥納米粒，該納米粒由芯鞘電紡複合纖維氈在水中自發組裝形成，納米粒具有核殼結構，納米粒的外殼為殼聚糖，內核為藥物。
所述藥物難溶於水，如常用藥物他莫昔芬、雙氯芬酸、布洛芬、美洛昔康、酮咯酸、 酮洛芬、吡羅昔康、甲芬那酸、非諾洛芬、萘丁美酮、舒林酸、氟比洛芬、萘普生、依託度酸、吲 哚美辛、雙水楊酸酯、二氟尼柳、託美丁、奧沙普秦，地賽啶、甲新米呱、非那根、息斯敏、開瑞 坦、苯海拉明、阿昔洛韋、噴昔洛韋、雷公藤甲素、紫草素、胰島素、降鈣素、生長因子、紫草、 草珊瑚或兩面針等。
所述納米粒外殼殼聚糖與內核藥物的質量比為1 : 1。
本發明的一種自組裝殼聚糖載藥納米粒的製備方法，包括 分別配製芯液和含有殼聚糖的鞘液；然後在雙通道軸流注射器推進流速為lml/ h-2ml/h，電壓為15-18kV，接受距離10cm-20cm的條件下採用電紡同軸紡絲頭進行電紡，靜 電紡絲5-10秒鐘，在纖維上滴入高純水，即得。 所述的芯液為5% w/v三苯氧胺(TAM)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)K305% w/v的共 溶甲酸溶液。 所述的鞘液為10% w/v聚乙烯吡咯烷酮(PVP)K60和1% w/v殼聚糖的甲酸與乙 醇共溶溶液，並加入O. 5% v/v辛基苯基聚氧乙烯醚Trixton X-IOO，其中甲酸與乙醇體積 比為1 : 1。 所述的電紡同軸紡絲頭，包括紡紗頭套部和紡紗頭軸心部，所述的紡紗頭套部為L 型管，所述的紡紗頭軸心部穿過紡紗頭套部中部且與其管道同軸。 所述鞘液入口位於紡紗頭套部下端，所述的芯液入口位於紡紗頭軸心部上端。
本發明採用同軸電紡工藝，結合不同性能材料的複合使用，製備出外鞘由聚乙烯 吡咯烷酮和殼聚糖組成，內核含有藥物的芯鞘結構纖維，並使得該纖維在水中能夠自發組 裝成核殼結構載藥納米粒。
有益效果 本發明的製備方法簡單，單步製備出芯鞘結構纖維，適合於工業化生產。
圖1芯鞘結構纖維透射電鏡和場掃描電鏡圖，a為場掃描電鏡圖，b為透射電鏡 圖； 圖2滴入1滴水後，偏光顯微鏡下芯鞘纖維自組裝過程；放大倍數16X40
a-側偏光芯鞘纖維；b-側偏光滴水後組裝界面；c-正交光納米囊；
圖3核殼結構納米粒透射電鏡圖； 圖4同軸電紡過程，a-同軸電紡工藝圖，b-紡絲頭噴絲放大拍攝照片；
圖5同軸紡絲頭剖視圖，a-鞘液入口，b-芯液入口，c-同軸出口。
具體實施例方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明 而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人 員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定 的範圍。 實施例1
調配紡絲液 芯液為5% w/v的TAM和PVP K305% w/v的共溶甲酸溶液。鞘液為10% w/v PVPK60和l^w/v殼聚糖的甲酸與乙醇(50 : 50/v : v)共溶溶液，並加入O. 5% v/v的TrixtonX-IOO。芯液採用1毫升注射器針筒，鞘液採用5毫升注射器針筒。
實施例2
同軸電紡工藝 採用同軸結構紡絲頭，連接高壓發生器，紡絲液量由紡絲液儲液器直徑大小和微量注射泵的推進速率共同控制，採用鋁箔平板接受纖維。紡絲工藝條件為雙通道軸流注射器推進流速為lcm/h，鞘液使用5Mlz注射器，芯液則採用lmL注射器，電壓為18kV，纖維接受距離為20cm。環境溫度為(ll士irC，環境溼度為68±5%。
實施例3
芯鞘纖維表徵 採用放大拍攝觀察同軸紡絲過程，結果如圖5所示，芯鞘紡絲液體能夠共同形成Taylor錐，然後射流經過彎曲、拉伸、分裂成為超細同軸電紡纖維。 紡絲完畢的纖維氈，放置於真空乾燥箱中。採用場掃描電子顯微鏡觀察纖維墊的表面形態，觀察前，在真空狀態下對其表面進行噴碳處理，掃描電壓為5KV。結果如圖l，纖維具有空間立體三維連續網絡狀結構、結構均勻。纖維膜表面光滑，纖維粗細均勻，採用Image J軟體(National Institutes of Health,USA)量取照片上不同纖維在不同位置上的直徑，92. 8%的纖維直徑分布在400 600nm之間。 採用透射電鏡對芯鞘結構纖維進行觀察，纖維的外芯內鞘結構層次分明，芯中載
藥部分電子束透過性能差，呈灰黑色，鞘邊殼聚糖和聚乙烯吡咯烷酮電子束透過性能較好，
呈淡灰色。 實施例4 纖維自組裝過程 在靜電紡絲過程中，將載玻片固定於鋁箔纖維接受平板上，再連接負極，按上述條件進行靜電紡絲IO秒鐘，然後小心取下載玻片，採用微量注射器滴入1滴高純水，在偏光纖維鏡下觀察纖維氈自組裝成納米粒的過程。 結果如圖2所示。從圖2b可見在纖維還沒有完全溶解情況下，能夠吸水出現顆粒
狀態，說明是複合纖維成分在纖維基材吸水與溶解的同時，藥物與殼聚糖在疏水作用、靜電
作用和氫鍵作用下能夠自發組裝成核殼結構納米粒，通過正交光觀察，結果如圖2c所示，
納米粒大小均勻。 實施例5 自組裝載藥納米粒表徵 取同軸纖氈O. 1克，置於50毫升高純水中，採用滴管將1滴自組裝後溶液滴入碳膜銅網上，採用場發射透射電鏡觀察納米粒的形態。並採用動態雷射粒度掃描儀對自組裝納米體系進行掃描分析。結果表明，納米粒子的平均直徑為230nm，多分散係數為0. 379。由於鞘液採用5mL注射器，殼聚糖濃度為1 (w/v) % ，而芯液採用lmL注射器，藥物濃度為5 (w/v)X，因此出納米粒外殼殼聚糖與內核藥物的質量比為1 : 1。
權利要求
一種自組裝殼聚糖載藥納米粒，該納米粒由芯鞘電紡複合纖維氈在水中自發組裝形成，納米粒具有核殼結構，納米粒的外殼為殼聚糖，內核為藥物。
2. 根據權利要求1所述的一種自組裝殼聚糖載藥納米粒，其特徵在於所述藥物為他 莫昔芬、雙氯芬酸、布洛芬、美洛昔康、酮咯酸、酮洛芬、吡羅昔康、甲芬那酸、非諾洛芬、萘丁 美酮、舒林酸、氟比洛芬、萘普生、依託度酸、吲哚美辛、雙水楊酸酯、二氟尼柳、託美丁、奧沙 普秦，地賽啶、甲新米呱、非那根、息斯敏、開瑞坦、苯海拉明、阿昔洛韋、噴昔洛韋、雷公藤甲 素、紫草素、胰島素、降鈣素、生長因子、紫草、草珊瑚或兩面針。
3. 根據權利要求1所述的一種自組裝殼聚糖載藥納米粒，其特徵在於所述納米粒外 殼殼聚糖與內核藥物的質量比為1 : 1。
4. 一種自組裝殼聚糖載藥納米粒的製備方法，包括分別配製芯液和含有殼聚糖的鞘液；然後在雙通道軸流注射器推進流速為lml/ h-2ml/h，電壓為15-18kV，接受距離10cm-20cm的條件下採用電紡同軸紡絲頭進行電紡，靜 電紡絲5-10秒鐘，在纖維上滴入高純水，即得。
5. 根據權利要求4所述的一種自組裝殼聚糖載藥納米粒的製備方法，其特徵在於所 述的芯液為5% w/v三苯氧胺TAM和聚乙烯吡咯烷酮PVP K30 5% w/v的共溶甲酸溶液。
6. 根據權利要求4所述的一種自組裝殼聚糖載藥納米粒的製備方法，其特徵在於所 述的鞘液為10% w/v聚乙烯吡咯烷酮PVP K60和1% w/v殼聚糖的甲酸與乙醇共溶溶液， 並加入O. 5Xv/v辛基苯基聚氧乙烯醚Trixton X-100，其中甲酸與乙醇的體積比為1 : 1。
7. 根據權利要求4所述的一種自組裝殼聚糖載藥納米粒的製備方法，其特徵在於所 述電紡同軸紡絲頭，包括紡紗頭套部(1)和紡紗頭軸心部(2)，所述的紡紗頭套部(1)為L 型管，所述的紡紗頭軸心部(2)穿過紡紗頭套部(1)中部且與其管道同軸。
8. 根據權利要求4所述的一種自組裝殼聚糖載藥納米粒的製備方法，其特徵在於所 述鞘液入口 (c)位於紡紗頭套部(1)下端，所述的芯液入口 (b)位於紡紗頭軸心部(2)上丄山順。
全文摘要
本發明涉及一種自組裝殼聚糖載藥納米粒及其製備方法，該納米粒由芯鞘電紡複合纖維氈在水中自發組裝形成，納米粒具有核殼結構，納米粒的外殼為殼聚糖，內核為藥物；製備包括分別配製芯液和含有殼聚糖的鞘液；採用電紡同軸紡絲頭進行電紡，靜電紡絲5-10秒鐘，在纖維上滴入高純水，即得。本發明方法簡單，單步製備出芯鞘結構纖維，適合於工業化生產。
文檔編號A61K47/36GK101785760SQ20101013254
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月25日 優先權日2010年3月25日
發明者餘燈廣, 吳承堯, 朱利民, 申夏夏, 聶偉 申請人:東華大學