表面有特異性識別基團的載藥納米顆粒的製備方法

2023-05-05 17:58:01 1

專利名稱：表面有特異性識別基團的載藥納米顆粒的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種載藥納米顆粒的製備方法，具體講，涉及一種表面有特異性識別 基團的載藥納米顆粒的製備方法。
背景技術：
生物醫用高分子材料指用於生理系統疾病的診斷、治療、修復或替換生物體組織 或器官，增進或恢復其功能的高分子材料。近十年來，由於生物醫學工程、材料科學和生物 技術的發展，醫用高分子材料及其製品正以其特有的生物相容性、無毒性等優異性能而獲 得越來越多的醫學臨床應用。高分子納米粒子或稱為聚合物納米粒子(Nanoparticals-NPs)，粒徑尺度在小於 IOOOnm範圍內，它主要通過微乳狀液聚合的方法得到。這種納米粒具有巨大的比表面積， 出現了一些普通微粒材料所不具有的新性質和新功能，已引起了廣泛的注意。目前納米高 分子材料的應用已涉及免疫分析、介入性診療、藥物控制釋放載體、組織工程學中生長因子 控制釋放及作為轉基因載體等許多方面。已開發出用於製備納米囊和納米粒的一些常見 的聚合物，已報導的主要有聚(丙交酯_乙交酯)共聚物(PLGA)、聚(丙交酯-己內酯) 共聚物(PLC)、聚(乙交酯-己內酯)共聚物(PGC)、聚(丙交酯-乙交酯-己內酯)共聚 物(PGLC)、聚(丙交酯-聚乙二醇醚)共聚物(PLE)、聚(己內酯-聚乙二醇醚)共聚物 (PCE)、聚(丙交酯-乙交酯-聚乙二醇醚)共聚物(PGLE)、聚(丙交酯-己內酯-聚乙二 醇醚)共聚物(PCLE)、聚(乙交酯-己內酯-聚乙二醇醚)共聚物(PCE)。較早以前的還 有殼聚糖、明膠、海藻酸鈉等親水性、可生物降解天然聚合物。合成聚酯，因具有良好的生物 相容性，並能生物降解，所以被廣泛用於包埋藥物的載體。施鋒等人利用超聲攪拌冷凍乾燥的方法製備了平均粒徑在為200nm左右球囊狀 以明膠包覆阿黴素的磁納米微球，並將其置於不同介質中於高頻磁場中測其溫度變化值， 驗證了該微球在交變磁場中使介質升溫，為進一步的腫瘤治療提供依據。施峰等人還通過 阿黴素磁性納米微球對移植腹水型肝癌小鼠在交流磁場中的抑瘤作用進行實驗研究，以探 索其靶向發熱和藥物相結合治療腫瘤的可行性。研究發現阿黴素磁性納米微球在磁場作用 下對移植瘤有顯著的抑瘤作用。宋存先等人利用超聲乳化/溶劑揮發法製備含抗細胞增生 藥2-氨基色酮的聚乳酸聚乙醇酸共聚物(PLGA)納米微球，建立納米微球體內、體外動脈吸 收實驗模型，以評價納米微球的血管吸收性，結果表明納米微球有可能作為心積血管疾病 局部藥物治療的載體。通過對納米粒子的修飾，可以增加其對腫瘤組織的靶向特異性。如Allemarm把抗 腫瘤藥ZnPcFie裝載到聚乳酸(PLA)納米粒子聚乙二醇(PEG)修飾的PLA納米粒子中，給小 鼠靜脈注射後，發現前者的血藥濃度較低。這是因為PEG修飾的納米粒子能減少網狀內皮 系統的攝取，同時增加腫瘤組織的攝取。納米粒子早已用作藥物的載體治療內皮系統的細 胞寄生物。納米粒子包裹的藥物沿著靜脈迅速聚集在肝和脾等網狀內皮系統的主要器官， 使由於治療藥物的非特定聚集而引起的毒性被降低了，一項利用抗生素治療細胞內感染的研究表明被納米粒子包裹的氨必西林比游離的氨必西林的療效要高20倍。特異識別基團主要有兩類，第一類是單克隆抗體(mAb)，它們對癌細胞具有非 常專一的特異識別性。比如Sc-7269單克隆抗體對肝癌細胞有非常強的特異識別作用， 而對於正常的肝細胞卻沒有。第二類特異識別基團是一些常規的化學基團，如半乳糖 (galactosylate)對正常肝細胞和肝癌細胞都有特異識別功能，而葉酸(folate)與乳腺 癌、卵巢癌、肺癌等細胞具有較強的特異識別性。目前，製備具有特異識別功能載藥納米粒子的方法大多不易操作或者對微粒的 結構及所包埋的藥物有較大影響。例如，H-F. Liang et al等人製成包埋有紫杉醇抗癌藥 物的聚(丙交酯_乙交酯)共聚物(PLGA)納米顆粒，然後通過聚(丙交酯_乙交酯)共 聚物(PLGA)中末端羧基與帶有氨基的半乳糖醯化得到對肝細胞具有特異性識別的納米 顆粒，並對患有肝癌的裸鼠進行藥物的靶向釋放治療。但是，這種表面修飾的方法會對微 粒的結構及所包埋的藥物有很大的影響，可能造成聚酯納米顆粒的降解和包埋藥物的損 失，並且半乳糖基團與微粒共價鍵連接在有催化劑的情況下也需4小時以上，所用催化劑 EDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽)和NHS (N-羥基琥珀醯亞胺)會部分 吸附在微粒表面，對微粒造成汙染。

發明內容
為了克服上述問題，本發明提供了一種表面有特異性識別基團的載藥納米顆粒的 製備方法。本發明提供的一種表面有特異性識別基團的載藥納米顆粒的製備方法，包括以下 步驟a)將分子量為2000 500000的帶有特異性識別基團的嵌段聚合物溶於油性有機 溶劑中，配製成溶液A，溶液A的濃度為2 500mg/mL ；b)將溶液A緩慢滴加到蒸餾水中，同時攪拌，得到混合液B，滴加的溶液A與蒸餾 水的體積比為1 1 10;c)充分攪拌混合液B後減壓除去所述油性有機溶劑；d)過濾除去沉澱物，得到納米顆粒懸浮液。以上方法製備了空載的納米顆粒懸浮液，可以用於包埋水溶性藥物，包埋方法為 將納米顆粒懸浮於所要附載藥物的飽和水溶液中，充分攪拌一定時間後，離心得到載藥納 粒，再冷凍乾燥得到載有水溶性藥物的納米顆粒。本發明還提供了另一種表面有特異性識別基團的載藥納米顆粒的製備方法，包括 以下步驟a)將分子量為2000 500000的帶有特異性識別基團的嵌段聚合物和脂溶性藥物 溶於油性有機溶劑中，配製成溶液A，所述嵌段聚合物的濃度為2 500mg/mL ；所述嵌段聚 合物與所述脂溶性藥物的質量濃度比為2 5 1 ；b)將溶液A緩慢滴加到蒸餾水中，同時攪拌，得到混合液B，滴加的溶液A與蒸餾 水的體積比為1 1 10;c)充分攪拌混合液B後減壓除去所述油性有機溶劑；d)過濾除去沉澱物，得到納米顆粒懸浮液。
下面進一步對上述兩種方法進行說明。步驟a)中帶有特異性識別的基團的嵌段聚合物的特異性識別的基團可以選自半 乳糖基團、單克隆抗體和葉酸中的一種。步驟a)中帶有特異性識別的基團的嵌段聚合物是由生物相容性好的親水性聚合 物和疏水性的脂肪族聚內酯共聚所得的嵌段共聚物，特異性識別基團連接在親水鏈段一端。生物相容性好的親水性聚合物可以為選自聚乙二醇、親水多肽、聚丙二醇和聚丙 烯醯嗎啉中的一種，或者為聚乙二醇、親水多肽、聚丙二醇和聚丙烯醯嗎啉中的多種的共聚 物，聚乙二醇、親水多肽、聚丙二醇和聚丙烯醯嗎啉的分子量為400 10000的；疏水性的脂 肪族聚內酯共聚物可以為選自聚(丙交酯-乙交酯)共聚物、聚(丙交酯-己內酯)共聚 物、聚(乙交酯-己內酯)共聚物、聚(丙交酯-乙交酯-己內酯)共聚物、聚(丙交酯-聚 乙二醇醚)共聚物、聚(己內酯-聚乙二醇醚)共聚物、聚(丙交酯-乙交酯-聚乙二醇 醚)共聚物、聚(丙交酯-己內酯-聚乙二醇醚)共聚物和聚(乙交酯-己內酯-聚乙二 醇醚)共聚物中的一種或多種。步驟a)中油性有機溶劑可以為選自四氫呋喃、N-N-2-甲基甲醯胺和乙腈中的一 種。相應地，直接包埋脂溶性藥物時，該脂溶性藥物為選自能溶解在四氫呋喃、 N-N-2-甲基甲醯胺或乙腈中的藥物。溶液a)中所述嵌段聚合物的濃度較佳為5 100mg/mL。步驟b)中滴加溶液A的速率較佳為5mL/h 100mL/h。較佳地，步驟c)中攪拌混合液B的速率為100 1000轉/分鐘，攪拌時間為30 分鐘 10小時。所有操作均可以在0 37°C下進行。本發明具有的優點一是通過一步法分子自組裝製備表面具有特異識別功能的載藥納米顆粒，操作簡 便快捷。二是該種方法從根本上杜絕了先製備載藥納米顆粒再修飾的方法所帶來的藥物 的流失與汙染。三是最大限度地提高了藥物對其識別部位的治療效果，降低了藥物對其它組織或 器官的毒副作用。
具體實施例方式實例1 :15°C下，稱取20mg分子量為50000的帶有半乳糖基團的聚(丙交酯-乙 交酯-聚乙二醇醚)共聚物(PGLE-gal)溶於5mL四氫呋喃溶劑中(THF)，其中親水鏈段聚 乙二醇與疏水鏈段聚(丙交酯-乙交酯)(PLGA)的分子量比為0.5，將上述四氫呋喃(THF) 溶液，以45mL/h的速率緩慢滴加到IOmL蒸餾水中，以200轉/分鐘的速度攪拌1小時，減 壓除去四氫呋喃溶劑，用0. 45 μ m的濾膜過濾除去聚合物沉澱等雜質，得到穩定的納米粒 子懸浮液。通過SEM(掃描電鏡)和TEM(投射電鏡)表徵，結果表明，該納米顆粒為尺寸在 SOnm左右的球形納米顆粒，且具有良好的尺寸分布和較好的分散性。
實例2 :12°C下，稱取20mg分子量為30000的帶有半乳糖基團的聚(丙交酯-乙 交酯-聚乙二醇醚)共聚物(PGLE-gal)溶於ImL四氫呋喃溶劑中(THF)，其中親水鏈段聚 乙二醇與疏水鏈段聚(丙交酯-乙交酯)(PLGA)的分子量比為1，將上述四氫呋喃(THF)溶 液，以60mL/h的速率緩慢滴加到IOmL蒸餾水中，以200轉/分鐘的速度攪拌1小時，減壓 除去四氫呋喃溶劑，用0. 45 μ m的濾膜過濾除去聚合物沉澱等雜質，得到穩定的納米粒子 懸浮液。通過SEM和TEM表徵，結果表明，該納米顆粒為尺寸在200nm左右的米粒狀納米顆 粒，且具有良好的尺寸分布和較好的分散性。實例3 :14°C下，稱取20mg分子量為45000的帶有半乳糖基團的聚(丙交酯-聚 乙二醇醚)共聚物(PLE-gal)溶於2mL四氫呋喃溶劑中(THF)，其中親水鏈段聚乙二醇與疏 水鏈段聚(丙交酯)(PGA)的分子量比為0. 35，將上述四氫呋喃(THF)溶液，以60mL/h的速 率緩慢滴加到IOmL蒸餾水中，以100轉/分鐘的速度攪拌2小時，減壓除去四氫呋喃溶劑， 用0. 45 μ m的濾膜過濾出去聚合物沉澱等雜質，得到穩定的納米粒子懸浮液。通過SEM和 TEM表徵，結果表明，該納米顆粒為尺寸在60nm左右的球形納米顆粒，且具有良好的尺寸分 布和較好的分散性。實例4 :12°C下，稱取20mg分子量為60000的帶有半乳糖基團的聚(己內酯-聚 乙二醇醚)共聚物(PCE-gal)溶於ImL四氫呋喃溶劑中(THF)，其中親水鏈段聚乙二醇與疏 水鏈段聚(己內酯)(PCL)的分子量比為0. 35，將上述四氫呋喃(THF)溶液，以60mL/h的 速率緩慢滴加到IOmL蒸餾水中，以300轉/分鐘的速度攪拌2小時，減壓除去四氫呋喃溶 劑，用0. 45 μ m的濾膜過濾出去聚合物沉澱等雜質，得到穩定的納米粒子懸浮液。通過SEM 和TEM表徵，結果表明，該納米顆粒為尺寸在IOOnm左右的球形納米顆粒，且具有良好的尺 寸分布和較好的分散性。實例5 :15°C下，稱取20mg分子量為50000的帶有葉酸基團的聚(丙交酯-乙交 酯-聚乙二醇醚)共聚物(PGLE-gal)溶於5mL 二甲基甲醯胺中(DMF)，其中親水鏈段聚乙 二醇與疏水鏈段聚(丙交酯-乙交酯)(PLGA)的分子量比為0. 5，將上述DMF溶液，以45mL/ h的速率緩慢滴加到IOmL蒸餾水中，以200轉/分鐘的速度攪拌1小時，減壓除去DMF，用 0. 45 μ m的濾膜過濾除去聚合物沉澱等雜質，得到穩定的納米粒子懸浮液。通過SEM和TEM 表徵，結果表明，該納米顆粒為尺寸在60nm左右的球形納米顆粒，且具有良好的尺寸分布 和較好的分散性。離心得到納米顆粒再次懸浮於肝素鈉的飽和水溶液中，以200轉/分鐘的速度攪 拌1小時後離心、冷凍乾燥得到載有親水藥物的納米顆粒。實例6 :15°C下，稱取20mg分子量為45000的帶有半乳糖基團的聚(丙交酯-乙交 酯-聚乙二醇醚)共聚物(PGLE-gal)和5mg紫杉醇藥物溶於2mL四氫呋喃溶劑中(THF)， 其中親水鏈段聚乙二醇與疏水鏈段聚(丙交酯_乙交酯)(PLGA)的分子量比為0. 45，將上 述四氫呋喃(THF)溶液，以60mL/h的速率緩慢滴加到IOmL蒸餾水中，以100轉/分鐘的速 度攪拌2小時，減壓除去四氫呋喃溶劑，用0. 45 μ m的濾膜過濾出去聚合物沉澱等雜質，得 到穩定的納米粒子懸浮液。通過SEM和TEM表徵，結果表明，該納米顆粒為尺寸在IOOnm左右的球形納米顆 粒，且具有良好的尺寸分布和較好的分散性。結合動態光散射儀(DLS)，測得粒徑分布，發現包埋有紫杉醇藥物的納米顆粒與同
6等條件下沒有包埋藥物的納米顆粒尺寸相差甚微。實例7 :14°C下，稱取20mg分子量為35000的帶有半乳糖基團的聚(丙交酯-乙交 酯-聚乙二醇醚)共聚物(PGLE-gal)和7mg紫杉醇藥物溶於ImL四氫呋喃溶劑中(THF)， 其中親水鏈段聚乙二醇與疏水鏈段聚(丙交酯_乙交酯)(PLGA)的分子量比為1. 56，將上 述四氫呋喃(THF)溶液，以60mL/h的速率緩慢滴加到IOmL蒸餾水中，以100轉/分鐘的速 度攪拌1小時，減壓除去四氫呋喃溶劑，用0. 45 μ m的濾膜過濾出去聚合物沉澱等雜質，得 到穩定的納米粒子懸浮液。通過SEM和TEM表徵，結果表明，該納米顆粒為尺寸在200nm左右的米粒狀納米顆 粒，且具有良好的尺寸分布和較好的分散性。結合動態光散射儀(DLS)，測得粒徑分布，發現包埋有紫杉醇藥物的納米顆粒與同 等條件下沒有包埋藥物的納米顆粒尺寸相差甚微。實例8 :16°C下，稱取50mg分子量為35000的帶有半乳糖基團的聚(丙交酯-乙交 酯-聚乙二醇醚)共聚物(PGLE-gal)和IOmg紫杉醇藥物溶於5mL四氫呋喃溶劑中(THF)， 其中親水鏈段聚乙二醇與疏水鏈段聚(丙交酯-乙交酯)(PLGA)的分子量比為3. 4，將上述 四氫呋喃(THF)溶液，以80mL/h的速率緩慢滴加到IOmL蒸餾水中，以300轉/分鐘的速度 攪拌2小時，減壓除去四氫呋喃溶劑，過濾除去聚合物沉澱等雜質，得到穩定的納米粒子懸 浮液。通過SEM和TEM表徵，結果表明，該納米顆粒為尺寸在600nm左右的柔性絲狀納米 顆粒，且具有良好的尺寸分布和較好的分散性。結合動態光散射儀(DLS)，測得粒徑分布，發現包埋有紫杉醇藥物的納米顆粒與同 等條件下沒有包埋藥物的納米顆粒尺寸相差甚微。實例9 :20°C下，稱取50mg分子量為60000的帶有半乳糖基團的聚(丙交酯-乙 交酯-己內酯)共聚物(PGLC-gal)和IOmg紫杉醇藥物溶於2mL四氫呋喃溶劑中(THF)，其 中親水鏈段聚乙二醇與疏水鏈段聚(丙交酯-乙交酯)(PLGA)的分子量比為0.8，將上述四 氫呋喃(THF)溶液，以40mL/h的速率緩慢滴加到IOmL蒸餾水中，以200轉/分鐘的速度攪 拌2小時，減壓除去四氫呋喃溶劑，過濾除去聚合物沉澱等雜質，得到穩定的納米粒子懸浮 液。通過SEM和TEM表徵，結果表明，該納米顆粒為尺寸在400nm左右的球形納米顆 粒，且具有良好的尺寸分布和較好的分散性。結合動態光散射儀(DLS)，測得粒徑分布，發現包埋有紫杉醇藥物的納米顆粒與同 等條件下沒有包埋藥物的納米顆粒尺寸相差甚微。
權利要求
表面有特異性識別基團的載藥納米顆粒的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟a)將分子量為2000～500000的帶有特異性識別基團的嵌段聚合物溶於油性有機溶劑中，配製成溶液A，溶液A的濃度為2～500mg/mL；b)將溶液A緩慢滴加到蒸餾水中，同時攪拌，得到混合液B，滴加的溶液A與蒸餾水的體積比為1∶1～10；c)充分攪拌混合液B後減壓除去所述油性有機溶劑；d)過濾除去沉澱物，得到納米顆粒懸浮液。
2.表面有特異性識別基團的載藥納米顆粒的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟a)將分子量為2000 500000的帶有特異性識別基團的嵌段聚合物和脂溶性藥物溶於 油性有機溶劑中，配製成溶液A，所述嵌段聚合物的濃度為2 500mg/mL ；所述嵌段聚合物 與所述脂溶性藥物的質量濃度比為2 5 1 ；b)將溶液A緩慢滴加到蒸餾水中，同時攪拌，得到混合液B，滴加的溶液A與蒸餾水的 體積比為1 1 10;c)充分攪拌混合液B後減壓除去所述油性有機溶劑；d)過濾除去沉澱物，得到納米顆粒懸浮液。
3.根據權利要求1或2所述的製備方法，其特徵在於，步驟a)中帶有特異性識別的基 團的嵌段聚合物的特異性識別的基團選自半乳糖基團、單克隆抗體或葉酸中的一種。
4.根據權利要求1或2所述的製備方法，其特徵在於，步驟a)中帶有特異性識別的基 團的嵌段聚合物是由生物相容性好的親水性聚合物和疏水性的脂肪族聚內酯共聚所得的 嵌段共聚物，特異性識別基團連接在親水鏈段一端。
5.根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於，生物相容性好的親水性聚合物為選 自聚乙二醇、親水多肽、聚丙二醇和聚丙烯醯嗎啉中的一種，或者為聚乙二醇、親水多肽、聚 丙二醇和聚丙烯醯嗎啉中的多種的共聚物，聚乙二醇、親水多肽、聚丙二醇和聚丙烯醯嗎啉 的分子量為400 10000的；疏水性的脂肪族聚內酯共聚物為選自聚(丙交酯-乙交酯) 共聚物、聚(丙交酯-己內酯)共聚物、聚(乙交酯-己內酯)共聚物、聚(丙交酯-乙交 酯-己內酯)共聚物、聚(丙交酯-聚乙二醇醚)共聚物、聚(己內酯-聚乙二醇醚)共聚 物、聚(丙交酯-乙交酯-聚乙二醇醚)共聚物、聚(丙交酯-己內酯-聚乙二醇醚)共聚 物和聚(乙交酯-己內酯-聚乙二醇醚)共聚物中的一種或多種。
6.根據權利要求1或2所述的製備方法，其特徵在於，步驟a)中油性有機溶劑為選自 四氫呋喃、N-N-2-甲基甲醯胺和乙腈中的一種。
7.根據權利要求1或2所述的製備方法，其特徵在於，溶液A中所述嵌段聚合物的濃度 為 5 lOOmg/mL。
8.根據權利要求1或2所述的製備方法，其特徵在於，步驟b)中滴加溶液A的速率為 5mL/h 100mL/ho
9.根據權利要求1或2所述的製備方法，其特徵在於，步驟c)中攪拌混合液B的速率 為100 1000轉/分鐘，攪拌時間為30分鐘 10小時。
全文摘要
本發明提供了一種表面有特異性識別基團的載藥納米顆粒的製備方法，包括以下步驟a)將分子量為2000～500000的帶有特異性識別基團的嵌段聚合物溶於油性有機溶劑中，配製成溶液A，或者將分子量為2000～500000的帶有特異性識別基團的嵌段聚合物和脂溶性藥物溶於油性有機溶劑中，配製成溶液A，所述嵌段聚合物與所述脂溶性藥物的質量濃度比為2～5∶1；所述嵌段聚合物的濃度為2～500mg/mL；b)將溶液A緩慢滴加到蒸餾水中，同時攪拌，得到混合液B，滴加的溶液A與蒸餾水的體積比為1∶1～10；c)充分攪拌混合液B後減壓除去所述油性有機溶劑；d)過濾除去沉澱物，得到納米顆粒懸浮液。本發明操作簡便快捷，可以用於靶向性的有特異性識別基團的載藥納米顆粒的製備。
文檔編號A61K47/34GK101954088SQ20091008934
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月16日 優先權日2009年7月16日
發明者樊俊兵, 王身國, 郭興林 申請人:中國科學院化學研究所