一種有機‑無機網絡雙重加固的複合脂質體的製備方法與流程

2023-06-09 12:37:17 3

本發明屬於生物納米材料技術領域，具體涉及一種將含有紫外光可聚合官能團的有機矽氧烷引入疏水脂雙層中，一步法製備脂質體/有機矽複合微囊，並通過紫外輻射聚合形成有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體的方法。

背景技術：

脂質體是磷脂雙分子分散在水中形成的一個類球狀的，有著內部水腔的封閉囊泡，具有良好的生物相容性及能攜帶各種親水和疏水物質。在20世紀70年代，Bangham等研究者首次對脂質體作為藥物傳遞載體進行研究，然而，脂質體本身極不穩定容易發生融合聚集。這是由於磷脂的氧化和水解、雙分子層融合聚集使脂質體的通透性增加，從而發生藥物洩露等現象。為了提高脂質體的穩定性，科學家們分別有通過有機、無機和有機-無機雜化材料對其進行表面修飾。例如，Sylvie Bégu課題組(Chem.Commun.,2003,640-641)報導了一種脂質體/二氧化矽複合微囊的製備方法，即以脂質體為軟模板，然後引入矽源(TEOS)，通過其溶膠-凝膠過程，在該模板上包覆一層二氧化矽殼層，並將這種材料命名為「liposil」；曹眾等(Colloids Surf.B:Biointerfaces,2014,116,327-333)提出了一種新的策略來製備具有高穩定性的脂質體，即將碳酸鹽網絡結構包覆到矽基複合脂質體上形成一種有機-無機雜化的陶瓷型脂質體。以上製備脂質複合材料中，都至少需要兩步反應，操作過程複雜且在製備過程中容易破壞脂質體本身的結構。基於此，發明人所在的研究小組(ACS Appl.Mater.Interfaces,2015,7,25039-25044)曾提出一種以一步法直接製備複合脂質微囊的體系，即利用磷脂雙層內部的疏水性質，在製備脂質體的過程中，將親油性的TEOS限域封裝在脂雙層中進行水解縮合，原位沉積形成二氧化矽殼層，從而製備得到了脂質體/二氧化矽複合微囊。然而該方法製備得到的脂質複合微囊室溫放置5～6天後完全融合聚集，穩定性仍有待提高。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在於提供一種操作簡單、反應條件溫和且穩定性更好的有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體的製備方法。

解決上述技術問題所採用的技術方案由下述步驟組成：

1、製備脂質體/有機矽複合微囊

將膽固醇、磷脂、有機矽氧烷按質量比為1:4:0.8～1.2加入三氯甲烷中，混合均勻，在35～45℃旋轉蒸發除去三氯甲烷，加入0.01mol/L pH值為7的磷酸鹽緩衝溶液，膽固醇與磷酸鹽緩衝液的質量-體積比為1mg:0.3～0.5mL，35～45℃水化並超聲30～45分鐘，得到脂雙層中包封有機矽氧烷的脂質體；用pH值為10的氨水調節脂雙層中包封有機矽氧烷的脂質體的pH值至8～9，室溫攪拌反應6～8天，得到脂質體/有機矽複合微囊。

2、製備有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體

將得到的脂質體/有機矽複合微囊離心分離，所得沉澱用0.01mol/L pH值為7的磷酸鹽緩衝液洗滌至上清液無色，加入光引發劑，分散均勻，採用紫外光輻射，即得有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體。

上述有機矽氧烷為3-甲基丙烯酸丙酯三甲基矽氧烷；所述的光引發劑為2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦；所述的磷脂為蛋黃卵磷脂或大豆卵磷脂。

上述步驟2中，優選有機矽氧烷與光引發劑的質量比為1:0.005～0.02。

上述步驟2中，進一步優選採用波長為365nm的紫外光輻照5～30分鐘。

本發明具有以下有益效果：

1、本發明採用磷脂、膽固醇、有機矽氧烷為原料，將疏水的有機矽氧烷直接一步引入到疏水脂雙層中，通過有機矽氧烷原位發生水解-縮合反應生成二氧化矽殼層，且二氧化矽殼層含有紫外可聚合的官能團C＝C，C＝C在紫外輻照下聚合，形成有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體。

2、本發明所用原料綠色環保，製備方法簡單，反應條件溫和，可操作性強，從脂雙層中引入有機矽氧烷，所需的有機矽氧烷的量較少。

3、本發明所得脂質體室溫放置22天後微囊仍能保持良好的形貌，具有良好的穩定性，可應用於藥物的長期保存等領域，並且本發明對後期製備多種類型及功能特性的複合脂質體提供了思路。

附圖說明

圖1是實施例1製備的脂質體/有機矽複合微囊的掃描電鏡圖。

圖2是實施例1製備的有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體的掃描電鏡圖。

圖3是實施例1製備的脂質體/有機矽複合微囊的能量色散X射線光譜圖。

圖4是實施例1製備脂質體/有機矽複合微囊(曲線1)和有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體(曲線2)的紅外光譜圖。

圖5是實施例1製備的有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體室溫放置22天後的掃描電鏡圖。

圖6是實施例2製備的脂質體/有機矽複合微囊的掃描電鏡圖。

圖7是實施例3製備的脂質體/有機矽複合微囊的掃描電鏡圖。

圖8是實施例4製備的有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體的掃描電鏡圖。

圖9是實施例5製備的有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體的掃描電鏡圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步詳細說明，但本發明的保護範圍不僅限於這些實施例。

實施例1

1、製備脂質體/有機矽複合微囊

將25mg膽固醇、100mg蛋黃卵磷脂、25mg 3-甲基丙烯酸丙酯三甲基矽氧烷加入10mL三氯甲烷中，室溫超聲混合均勻，在40℃旋轉蒸發除去三氯甲烷，得到一層均勻透明的薄膜，然後加入10mL 0.01mol/L pH值為7的磷酸鹽緩衝溶液，40℃水化30分鐘，再在35～40℃下超聲40分鐘，超聲頻率為100Hz、功率為100W，得到脂雙層中包封3-甲基丙烯酸丙酯三甲基矽氧烷的脂質體，用pH值為10的氨水調節脂雙層中包封3-甲基丙烯酸丙酯三甲基矽氧烷的脂質體的pH值至8～9，室溫攪拌反應7天，得到脂質體/有機矽複合微囊。

2、製備有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體

將得到的脂質體/有機矽複合微囊以4000轉/分鐘的速度離心分離，得到的沉澱用0.01mol/L pH值為7的磷酸鹽緩衝溶液洗滌至上清液無色，加入0.25mg 2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦，攪拌均勻，採用波長為365nm的紫外光輻照15分鐘，得到有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體。

採用掃描電鏡、能量色散X射線光譜和紅外光譜儀分別對上述得到的脂質體/有機矽複合微囊、有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體進行表徵，結果如圖1～4。由圖1和2可見，脂質體/有機矽複合微囊在紫外輻照聚合後，形貌仍呈棒狀結構，尺寸沒有明顯變化。根據圖3知所製備脂質體/有機矽複合微囊確實含有Si元素，雖然強度不是很高，這是由於在製備樣品的過程中，引入有機矽源的量就特別少，但是結合掃描電鏡圖片可說明二氧化矽殼層已經形成。由圖4可見，相比於脂質體/有機矽複合微囊(曲線1)，有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體(曲線2)在1648cm-1處對應C＝C雙鍵的伸縮振動吸收峰強度明顯減弱很多，說明功能基團C＝C通過紫外輻照發生了聚合反應，形成一層無機網格再一次加固了脂質體。

將上述製備的有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體室溫放置22天後，採用掃描電鏡進行表徵，結果見圖5。由圖可見，室溫放置22天後複合脂質體形貌仍保持良好，說明其具有良好的穩定性。

實施例2

在實施例1的製備脂質體/有機矽複合微囊步驟1中，將3-甲基丙烯酸丙酯三甲基矽氧烷的用量增加至30mg，該步驟的其他步驟與實施例1相同，得到脂質體/有機矽複合微囊(見圖6)。本實施例製備有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體的步驟2與實施例1相同。

實施例3

在實施例1的製備脂質體/有機矽複合微囊步驟1中，將3-甲基丙烯酸丙酯三甲基矽氧烷的用量減少至20mg，該步驟的其他步驟與實施例1相同，得到脂質體/有機矽複合微囊(見圖7)。本實施例製備有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體的步驟2與實施例1相同。

實施例4

本實施例製備脂質體/有機矽複合微囊的步驟與實施例1相同。在製備有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體步驟2中，採用波長為365nm的紫外光輻照5分鐘，該步驟的其他步驟與實施例1相同，得到有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體(見圖8)。

實施例5

本實施例製備脂質體/有機矽複合微囊的步驟與實施例1相同。在製備有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體步驟2中，採用波長為365nm的紫外光輻照30分鐘，該步驟的其他步驟與實施例1相同，得到有機-無機網絡雙重加固的複合脂質體(見圖9)。