以雙親性化合物為載體的具有抗腫瘤和降低心臟毒性作用的緩釋藥物納米微球及其製備方法
2023-12-09 03:02:06
以雙親性化合物為載體的具有抗腫瘤和降低心臟毒性作用的緩釋藥物納米微球及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了以雙親性化合物為載體的具有抗腫瘤和降低心臟毒性作用的緩釋藥物納米微球及其製備方法，該納米微球是由雙親性化合物為載體材料製備而成，具有雙殼層核殼結構，抗腫瘤藥物一部分被化學連接於雙親性化合物上，另一部分被物理包裹於核心，功能分子被物理包裹於核心。其特點是：藥物通過化學連接和物理包裹的方法負載於納米微球，增加了藥物在納米微球中的質量分數，減緩初期釋放以及補充後期釋放。該微球能使藥物在體內具有緩釋作用，減少病人痛苦和二次給藥。有機矽氧烷水解在親水和疏水層間形成另一層殼為釋藥又產生了一層屏障。磷酸肌酸在提高機體能量的同時能減少對人體正常組織、器官的損傷。
【專利說明】以雙親性化合物為載體的具有抗腫瘤和降低心臟毒性作用的緩釋藥物納米微球及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於化學藥物【技術領域】，涉及一種以雙親性化合物為中心載體的能降低心臟毒性的抗腫瘤藥物及其微球的製法。
【背景技術】
[0002]惡性腫瘤是目前危害人類生命最嚴重的疾病之一，惡性腫瘤因為其頑固性在治療中需要綜合治療，化學治療是必不可少的手段之一。
[0003]阿黴素是一種廣譜抗腫瘤藥物，主要用於肺癌、乳腺癌、肝癌、胃癌、前列腺癌等的治療，但其注射給藥後全身毒副作用較大，特別是對心臟的毒性比較嚴重，影響了藥物的治療效果。在腫瘤化學治療中，通常在阿黴素給藥的同時還要注射一定量的心肌保護藥物來減少副作用。最常見的心肌保護劑即為磷酸肌酸。磷酸肌酸是一種高能磷酸化合物，在醫療上主要用於心臟問題。其應用能更好地恢復自發竇性心律，降低心肺復甦後心律失常和房室阻滯的發生以及降低直流電除顫的強度及所需的總脈衝次數。將磷酸肌酸和阿黴素同時連接到載體上，可以在治療腫瘤的同時減少心肌損傷，提高給藥效率。
[0004]近年來，國內外學者對於阿黴素單獨或協同其他藥物的臨床做了很多研究，但是將其與功能基團磷酸肌酸共同應用於納米藥物載體上，並用於緩釋劑型的研究還未受到重視。
[0005]微球是一種以適宜高分子材料為載體包裹或吸附藥物而製成的球形或類球形的微粒。具有長效作用的貯庫式生物降解的微球，將藥物包裹在膠束或微球核心，可降低網狀內皮吞噬系統(RES)對其的識別和吞噬，改變原藥體內分布，也可減少在正常部位釋藥而導致的損害，實現藥物在靶器官、靶組織的聚集和釋放，提高藥效，降低毒性為疾病的治療提供了新的給藥途徑。
[0006]以兩親性嵌段高分子化合物作為微球載體的研究已經取得了很多的成就。因為其具有良好的生物相容性和安全性。同時伴隨著它的降解，藥物緩慢釋放，沒有明顯的額崩解現象。聚乙二醇及其衍生物在用作藥物載體發揮了巨大作用，因其是形成雙親性化合物的親水段，分子式兩端是羥基，很容易進行化學修飾成端羧基、端氨基或馬來醯亞胺基。這些基團可以與其他化合物進行反應，連接化學藥物和其他功能基團。聚乙二醇的分子量不同，其溶解度不同，在體內的降解速度不同，其與藥物之間的鍵合方式也不同。據此，可以通過控制聚乙二醇的分子量來控制藥物在人體內的釋放速度。
【發明內容】
[0007]本發明的目的之一提供一種以雙親性化合物為載體的具有抗腫瘤和降低心臟毒性作用的緩釋藥物納米微球。所述納米微球具有雙殼層核殼結構，其中殼層為雙親性化合物的親水段，核為雙親性化合物的疏水段，所述納米微球的另一層殼層位於雙親性化合物所形成的的殼層與核之間，由有機矽氧烷水解形成，抗腫瘤藥物一部分被化學連接於雙親性化合物上，另一部分被物理包裹於核心，功能分子被物理包裹於核心。所述功能分子為磷酸肌酸；所述抗腫瘤藥物為阿黴素，所述有機矽氧烷為四甲氧基矽烷。
[0008]本發明的另一目的是提供實現第一目的的載藥納米球的製備方法。
[0009]由以下步驟製備:
[0010]以具有良好生物相容性聚合物聚乙二醇為載體中心，通過使其活化，後連接疏水化合物，製備成雙親性化合物，該雙親性化合物的疏水端連接上抗腫瘤藥物後，與有機矽氧烷混合，利用微乳技術物理包裹抗腫瘤藥物和功能分子，製備成具有核殼結構的載藥納米微球；所述雙親性化合物為雙親性兩嵌段化合物。
[0011]上述製備方法中，所述雙親性化合物為聚乙二醇-聚(乳酸-羥基乙酸)、聚乙二醇-聚乳酸、聚乙二醇-殼聚糖或聚乙二醇-聚己內酯。
[0012]上述製備方法中，所述功能分子為磷酸肌酸；所述抗腫瘤藥物為阿黴素，所述有機矽氧烷為四甲氧基矽烷。
[0013]上述製備方法中，抗腫瘤藥物與雙親性化合物進行化學連接的基團為能水解的酯
基或醯胺基。
[0014]上述製備方法中，所述微乳技術為雙乳化溶劑揮發法、納米沉澱-透析法或旋轉蒸發法。
[0015]上述製備方法中，所述的雙親性化合物由以下步驟製備得到:
[0016](I)聚乙二醇的修飾活化:將聚乙二醇與丁二酸酐進行反應，將聚乙二醇兩端羥基活化為雙端羧基；具體步驟為`將聚乙二醇(PEG)l-lOg、丁二酸酐0.01-0.lg、4-二甲氨基吡啶(DMAP) 0.01-0.2g 和三乙胺 0.01-1ml 加入到 20_40mL 二氯甲烷(CH2Cl2)中，於 60-90°C攪拌12-24h後，以3%-5%稀鹽酸洗滌2-4次以除去DMAP，再加入50_70mL冰無水乙醚使其結晶，取沉澱，40-50°C真空乾燥，得到雙端羧基聚乙二醇H00C-PEG-C00H ;其化學反應式為:
【權利要求】
1.一種以雙親性化合物為載體的具有抗腫瘤和降低心臟毒性作用的緩釋藥物納米微球，其特徵在於，所述納米微球具有雙殼層核殼結構，其中殼層為雙親性化合物的親水段，核為雙親性化合物的疏水段，所述納米微球的另一層殼層位於雙親性化合物所形成的的殼層與核之間，由有機矽氧烷水解形成，抗腫瘤藥物一部分被化學連接於雙親性化合物上，另一部分被物理包裹於核心，功能分子被物理包裹於核心。
2.權利要求1所述的一種以雙親性化合物為載體的具有抗腫瘤和降低心臟毒性作用的緩釋藥物納米微球的製備方法，其特徵在於，由以下步驟製備: 以具有良好生物相容性的聚乙二醇為載體中心，通過使其活化，後連接疏水化合物，製備成雙親性化合物，該雙親性化合物的疏水端連接上抗腫瘤藥物後，與有機矽氧烷混合，利用微乳技術物理包裹抗腫瘤藥物和功能分子，製備成具有核殼結構的載藥納米微球；所述雙親性化合物為雙親性兩嵌段化合物。
3.根據權利要求2所述的一種以雙親性化合物為載體的具有抗腫瘤和降低心臟毒性作用的緩釋藥物納米微球的製備方法，其特徵在於，所述雙親性化合物為聚乙二醇-聚(乳酸-羥基乙酸)、聚乙二醇-聚乳酸、聚乙二醇-殼聚糖或聚乙二醇-聚己內酯。
4.根據權利要求2所述的一種以雙親性化合物為載體的具有抗腫瘤和降低心臟毒性作用的緩釋藥物納米微球的製備方法，其特徵在於，所述功能分子為磷酸肌酸；所述抗腫瘤藥物為阿黴素，所述有機矽氧烷為四甲氧基矽烷。
5.根據權利要求2所述的一種以雙親性化合物為載體的具有抗腫瘤和降低心臟毒性作用的緩釋藥物納米微球的製備方法，其特徵在於，抗腫瘤藥物與雙親性化合物進行化學連接的基團為能水解的酯基或醯胺基。
6.根據權利要求2所述的一種以雙親性化合物為載體的具有抗腫瘤和降低心臟毒性作用的緩釋藥物納米微球的製備方法，其特徵在於，所述微乳技術為乳化溶劑揮發法、納米沉澱-透析法或旋轉蒸`發法。
7.根據權利要求2所述的一種以雙親性化合物為載體的具有抗腫瘤和降低心臟毒性作用的緩釋藥物納米微球的製備方法，其特徵在於，所述的雙親性化合物由以下步驟製備得到: (1)聚乙二醇的修飾活化:將聚乙二醇與丁二酸酐進行反應，將聚乙二醇兩端羥基活化為雙端羧基；具體步驟為將聚乙二醇(PEG) l-10g、丁二酸酐0.01-0.lg、4-二甲氨基吡啶(DMAP) 0.01-0.2g 和三乙胺 0.01-1ml 加入到 20_40mL 二氯甲烷(CH2Cl2)中，於 60-90。。攪拌12-24h後，以3%-5%稀鹽酸洗滌2-4次以除去DMAP，再加入50_70mL冰無水乙醚使其結晶，取沉澱，40-50°C真空乾燥，得到雙端羧基聚乙二醇HOOC-PEG-COOH ； (2)將步驟(1)產物一端羧基在叔丁醇保護下，連接疏水化合物，該疏水化合物有可反應化學官能團，所述疏水化合物包括聚(乳酸-羥基乙酸)、聚乳酸、殼聚糖或聚己內酯； 其具體步驟為:將l_5g步驟(1)產物(HOOC-PEG-COOH)、0.02-0.1g的叔丁醇(BuOH)和 200-300 uL 三乙胺(Et3N)加入到 20_30mLCH2Cl2 中，於 O °C 反應 3_5h，再向其中加入0.02-0.1g DMAP、0.02-0.25g 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺(EDC)和I_8g疏水化合物(HOOC-R1-OH),在10-30°C反應12_24h，得到產物反應產物HOOC-RiOOC-PEG-COOC (CH3) 3 ； (3)將步驟(2)產物與阿黴素進行反應，阿黴素的氨基與載體化合物疏水端的羧基酯化反應連接，之後去保護； 其具體步驟為:取步驟(2)反應產物Hooc-R1-Ooc-PEG-CooC(CH3)3 2-5g溶於20-30mL二氯甲烷中，然後加入0.02-0.08gEDC，0.01-0.08g NHS,以及0.01-0.2g藥物阿黴素，其中阿黴素與Hooc-R1-Ooc-Peg-CooC(CH3)3的物質的量之比為1.2-1.3，該體系於室溫下反應12-24h，之後再向該反應體系中加入10%的三氟乙酸二氯甲烷溶液20-30mL，20-30°C下反應1-3小時，加入50-70mL冰無水乙醚使其結晶，取沉澱，40-50°C真空乾燥，得到連接有藥物的雙親性化合物R2HNOC-R1OOC-PEG-COOiL
8.根據權利要求6所述一種以雙親性化合物為載體的具有抗腫瘤和降低心臟毒性作用的緩釋藥物納米微球的製備方法，其特徵在於，所述乳化溶劑揮發法包括如下步驟: (O以連接有藥物的雙親性化合物R2Hnoc-R1OoC-PEG-CooH為溶質，配製濃度為10-200mg/mL的油相溶液；將藥物阿黴素分散於上述基質溶液形成油相；再向所述的油相中加入四甲氧基矽烷，在300-500rpm的轉速下攪拌15_30min使其混合均勻；其中所述油相溶液以二氯甲烷、四氫呋喃或丙酮為溶劑；所述藥物的質量為R2Hnoc-R1OoC-PEG-COOH的5%-20%，所述四甲氧基矽烷(TMOS)的質量為 R2Hnoc-R1OoC-PEG-CooH 的 6%-30% ； (2)以磷酸肌酸為溶質，配製濃度為l-20mg/mL的油相溶液，並與(I)的溶液混合，得到溶液A ;其中其中所述油相溶液以二氯甲烷、四氫呋喃或丙酮為溶劑； (3)以聚乙烯醇為溶質，以水為溶劑，配置質量分數為0.5%-2.5%的水相溶液B ； (4)再將溶液A以30-40滴/min的速度加到步驟(3)所述B水溶液中，該水溶液的體積為A溶液體積的5-20倍，將該混合液於500-1000rpm的速度攪拌12_24h，使有機溶劑充分揮發； (5)將步驟(4)所得的水/油乳液高速離心，取沉澱，加蒸餾水分散再重複離心取沉澱的步驟，該步驟重複2-4次，直至聚乙`烯醇被洗乾淨，最後將沉澱冷凍乾燥，即得到以雙親性化合物為載體材料的具有抗腫瘤和降低心臟毒性作用作用的緩釋藥物納米微球；所述離心速度 8000-10000rpm。
9.根據權利要求6所述一種以雙親性化合物為載體的具有抗腫瘤和降低心臟毒性作用的緩釋藥物納米微球的製備方法，其特徵在於，所述納米沉澱-透析法包括如下步驟: (O以連接有藥物的雙親性化合物R2Hnoc-R1OoC-Peg-CooH為溶質，配製濃度為10-200mg/mL的油相溶液；將藥物阿黴素分散於上述基質溶液形成油相；再向所述的油相中地加入四甲氧基矽烷，在300-500rpm的轉速下攪拌15_30min使其混合均勻；其中所述油相溶液以二氯甲烷、四氫呋喃或丙酮為溶劑；所述藥物的質量為R2Hnoc-R1OoC-PEG-COOH的5%-20%，所述四甲氧基矽烷的質量為R2Hnoc-R1OoC-PEG-CooH的6%-30% ； (2)以磷酸肌酸為溶質，配製成濃度為l-20mg/mL的油相溶液，並與(I)的溶液混合得到溶液A ;所述油相溶液是以二氯甲烷、四氫呋喃或丙酮為溶劑； (3)以聚乙烯醇為溶質，以水為溶劑，配置質量分數為0.5%-2.5%的水相溶液B ； (4)再將B溶液逐滴滴加到A油相溶液，水相的體積是油相的1-2倍； (5)將步驟(4)所述的溶液以300-600rpm繼續攪拌2_4小時； (6)將步驟5)的產物在蒸餾水介質中進行透析，每2-5小時換一次水，透析36-48小時； (7)將步驟(6)的產物冷凍乾燥即得到以雙親性化合物為載體的具有抗腫瘤和降低心臟毒性作用的緩釋藥物納米微球。
10.根據權利要求6所述一種以雙親性化合物為載體的具有抗腫瘤和降低心臟毒性作用的緩釋藥物納米微球的製備方法，其特徵在於，所述旋轉蒸發法包括如下步驟: (1）以連接有藥物的雙親性化合物R2Hnoc-R1OoC-PEG-CooH為溶質，配製濃度為10-200mg/mL的油相溶液；將藥物阿黴素分散於上述基質溶液形成油相；再向所述的油相中加入四甲氧基矽烷，在300-500rpm的轉速下攪拌15_30min使其混合均勻；其中所述油相溶液以二氯甲烷、四氫呋喃或丙酮為溶劑；所述藥物的質量為R2Hnoc-R1OoC-PEG-COOH的5%-20%，所述四甲氧基矽烷的質量為R2Hnoc-R1OoC-PEG-CooH的6%-30% ；(2)以磷酸肌酸為溶質，配製成濃度為l_20mg/mL的油相溶液，並與(1)的溶液混合得到溶液A ;所述油相溶液是以二氯甲烷、四氫呋喃或丙酮為溶劑； (3)將步驟(2)所述的油相逐滴滴加於蒸餾水中，蒸餾水的體積是油相的5-20倍； (4)將步驟(3)所述的溶液以300-600rpm繼續攪拌2_3小時； (5)將步驟(4)所得的溶液轉移至旋轉蒸發儀，45°C-60°C旋轉蒸發除去有機溶劑，再過0.22 μ m微孔濾膜，濾液冷凍乾燥，得到以雙親性化合物為載體的具有抗腫瘤和降低心臟毒性作用的緩釋藥物納米微球。
【文檔編號】C08G81/00GK103768037SQ201410013411
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月11日 優先權日:2014年1月11日
【發明者】魏坤, 彭小敏, 鄒芬 申請人:華南理工大學