專(zhuān)利名稱(chēng)：基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于藥物控釋領(lǐng)域，涉及一種層層自組裝藥物控釋體系及制備方法。
背景技術(shù)：
層層自組裝(Layer-by-layer self assembly,簡(jiǎn)稱(chēng)LbL)技術(shù)是一種新型的自組裝技術(shù)，由Decher等在1991年提出。利用靜電引力構(gòu)建層層自組裝材料是諸多層層自組裝材料構(gòu)建方法中最經(jīng)典的，應(yīng)用也最廣泛。其在藥物緩釋控釋、生物材料表面涂層、生物傳感器、催化和生物醫(yī)用材料等方面都有重要應(yīng)用，是近年來(lái)受到高度注的重要領(lǐng)域。為了使層層自組裝生物材料具有多功能性，可在制備過(guò)程中選擇具有特殊功能的成分作為構(gòu)成元件，如·具有PH響應(yīng)的高分子材料。研究發(fā)現(xiàn)，基于具有pH響應(yīng)的星型高分子材料構(gòu)建的LbL體系比基于具有pH響應(yīng)的線(xiàn)性高分子材料的LbL體系有更優(yōu)異的pH響應(yīng)性?！禕iomaterials》雜志2011年第32期公開(kāi)了一種基于星型聚合物的層層自組裝平板膜體系(見(jiàn)“Controlled insulin release from glucose-sensitive self-assembledmultilayer films based on 21-armstar polymer”)，該平板膜體系由平板狀基體及覆蓋在所述基體上具有PH響應(yīng)的星型高分子聚合物層和胰島素層組成，然而其智能響應(yīng)性和藥物控釋性能仍然不理想，且只能以埋置方式給藥，應(yīng)用范圍較狹窄。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系及制備方法，以便使載藥方式更靈活并擴(kuò)大應(yīng)用范圍。本發(fā)明所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系，由基底及重疊或包覆在基底上的具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層和帶負(fù)電荷的陰離子聚合物層和/或藥物層組成，基底、具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層、帶負(fù)電荷的陰離子聚合物層和/或藥物層相互之間通過(guò)靜電作用結(jié)合成一體；所述基底為微球、微粒、醫(yī)療器械中的一種。本發(fā)明所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系，若基底為醫(yī)療器械，可以是導(dǎo)管或組織止血夾。若基底為微球，優(yōu)選有機(jī)玻璃微球、石英微球、云母微球中的一種。本發(fā)明所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系，具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層、帶負(fù)電荷的陰離子聚合物層和/或藥物層的重疊或包覆順序可以是具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層、帶負(fù)電荷的陰離子聚合物層和/或藥物層的所有組合方式。優(yōu)選下述組合方式中的一種:(I)[(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的一種藥物層)4+(具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的另一種藥物層)4]x+具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層，所述X= I或2或3;(2)[(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的一種藥物層)A (具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的另一種藥物層)Jy+具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層，所述Y = 4或8或12 ;
(3)[(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的一種藥物層)2+(具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的另一種藥物層)2]z+具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層，其中Z = 2或4或6 ;(4)[(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的一種陰離子聚合物層)4+(具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的另一種陰離子聚合物層)4]x+具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層,所述X= I或2或3 ;(5)[(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的一種陰離子聚合物層)i+(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的另一種陰離子聚合物層)Jy+具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層,所述Y = 4或8或12 ;(6)[(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的一種陰離子聚合物層)2+(具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的另一種陰離子聚合物層)2]z+具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層,所述Z = 2或4或6 ;(7)[(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的陰離子聚合物層)4+(具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的藥物層)4]x+具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層，所述X = I或2或3 ;(8)[(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的藥物層)i+ (具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的陰離子聚合物層)Jy+具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層，所述Y = 4或8或12 ;(9)[(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的藥物層)2+(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的陰離子聚合物層)2]z+具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層，所述Z = 2或4或6 ;(10)(具有pH敏感性的 星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的藥物層)m，所述m= I 20的整數(shù)；(11)(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的陰離子聚合物層)n，所述η = I 20的整數(shù)。本發(fā)明所述所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系，其所述具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物由帶氨基的能被質(zhì)子化具有PH敏感性的單體聚合而成，該類(lèi)單體為甲基丙烯酸-N，N- 二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺中的一種；優(yōu)選分子量為I lOOOkda、臂數(shù)為3 100個(gè)的具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物。本發(fā)明所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系，其所載藥物為小分子藥物或蛋白質(zhì)類(lèi)藥物。本發(fā)明所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系，其帶負(fù)電荷的陰離子聚合物為聚苯乙烯硫酸酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和海藻酸鈉中的一種。本發(fā)明所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系的制備方法，其特征在于工藝步驟如下:(I)配制原料溶液原料溶液為具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物溶液、帶負(fù)電荷的陰離子聚合物溶液和/或藥物溶液；
用pH值為I 7的鹽酸水溶液將具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物配制成濃度為0.015 lOOmg/mL的溶液，并加入NaCl，NaCl的加入量以其在混合液中的濃度達(dá)到
0.01 5mol/L 為限；用去離子水將帶負(fù)電荷的陰離子聚合物配制成濃度為0.5 2mg/mL的溶液；用pH值為I 7的鹽酸水溶液或去離子水將藥物配制成濃度為0.5 5mg/mL的溶液；(2)基底的處理或制備基底為微粒、微球、醫(yī)療器械中的一種，若為微粒，通過(guò)鹽析法制備，若為微球或醫(yī)療器械，通過(guò)處理使其表面帶電荷；(3)組裝重疊或包覆層當(dāng)基底為微球、醫(yī)療器械時(shí)，將具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物溶液、帶負(fù)電荷的陰離子聚合物溶液和/或藥物溶液用旋涂、浸涂或噴涂的方法按照所述層層自組裝藥物控釋體系的結(jié)構(gòu)重疊或包覆在基底上和在前的包覆物上，在制備每一層包覆物時(shí)，靜置O lOOmin，并將多余溶液用去離子水沖洗、離心或透析的方法去掉，即得到基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系；當(dāng)基底為微粒時(shí)，將具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物溶液、帶負(fù)電荷的陰離子聚合物溶液和/或藥物溶液采用與基底混合和與在前的包覆物混合的方法按照所述層層自組裝藥物控釋體系的結(jié)構(gòu)包覆在基底上和在前的包覆物上，在制備每一層包覆物時(shí)，攪拌至lOmin，并將形 成所述包覆物的多余溶液用去離子水沖洗、離心或透析的方法去掉，即得到基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系；所述具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物由帶氨基的能被質(zhì)子化具有pH敏感性的單體聚合而成，該類(lèi)單體為甲基丙烯酸-N，N-二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺中的一種，其分子量為I lOOOkda，臂數(shù)為3 100 ;所述帶負(fù)電荷的陰離子聚合物為聚苯乙烯硫酸酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和海藻酸鈉中的一種；所述藥物為小分子藥物或蛋白質(zhì)類(lèi)藥物。述所述具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物由帶氨基的能被質(zhì)子化具有pH敏感性的單體聚合而成，該類(lèi)單體為甲基丙烯酸-N，N-二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺中的一種，其分子量為I lOOOkda，臂數(shù)為3 100 ;所述帶負(fù)電荷的陰離子聚合物為聚苯乙烯硫酸酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和海藻酸鈉中的一種；所述藥物為小分子藥物或蛋白質(zhì)類(lèi)藥物。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:1、由于本發(fā)明所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系引入了陰離子聚合物層作為組裝單元，因而可構(gòu)建功能和載藥方式更靈活的體系，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍范圍。2、由于本發(fā)明以微球、微粒為基底，因而所形成的基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系可配制成懸浮液通過(guò)皮下或肌肉注射進(jìn)入患者體內(nèi)；由于本發(fā)明以醫(yī)療器械為基底，因而可直接將藥物植入或介入醫(yī)療器械的表面，拓展了用藥方式。3、由于本發(fā)明所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系創(chuàng)新了組裝方式，因而藥物控釋更接近于線(xiàn)性釋放，智能響應(yīng)性更好。4、所制備體系選擇無(wú)毒性的星型陽(yáng)離子高分子聚合物和蛋白質(zhì)等組建而成，體系生物相容性好，對(duì)機(jī)體無(wú)毒。4、本發(fā)明所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系中的聚合物均為無(wú)毒性、生物相容性好的物質(zhì)，因而其生物相容性好，對(duì)機(jī)體無(wú)毒副作用。5、本發(fā)明所述方法操作簡(jiǎn)單，便于工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系的一種結(jié)構(gòu)示意圖，其基底為微球，圖中，1:基底；2:星型陽(yáng)離子聚合物；3:藥物；圖2是本發(fā)明所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系的又一種結(jié)構(gòu)示意圖，其基底為導(dǎo)管，圖中，1:基底；2:陰離子聚合物；3:星型陽(yáng)離子聚合物；4:藥物；圖3是實(shí)施例1 3所制備的三種層層自組裝藥物控釋體系在濃度5g/L的葡萄糖溶液中的胰島素釋放曲線(xiàn)；圖4是實(shí)施例1 3所制備的三種層層自組裝藥物控釋體系在含有葡萄糖和無(wú)葡萄糖的PBS溶液中交替釋放胰島素的柱狀圖；圖5是實(shí)施例9所制備的層層自組裝藥物控釋體系釋放小分子模型藥物亞甲藍(lán)的曲線(xiàn)。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系及其制備方法和藥物控釋、智能響應(yīng)性能作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1本實(shí)施例的工藝步驟如下:(I)配制原料溶液將分子量為190kda、臂數(shù)為21個(gè)的星型聚合物:甲基丙烯酸_N，N-二甲氨基乙酯聚合物(在下述描述中簡(jiǎn)稱(chēng)PDMAEMA)用pH值為5的鹽酸水溶液配制成濃度為lmg/mL的溶液，然后加入NaCl，NaCl的加入量以其在混合液中的濃度達(dá)到0.2mol/L為限；將胰島素(在下述描述中簡(jiǎn)稱(chēng)INS)粉末用pH為4的鹽酸水溶液配制成濃度為lmg/mL的INS溶液，然后用濃度0.lmol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)其pH至6.6±0.1 (胰島素等電點(diǎn)以上)；將葡萄糖氧化酶(在下述描述中簡(jiǎn)稱(chēng)G0D)粉末用pH值為6的鹽酸水溶液配制成濃度為2mg/mL的GOD溶液；(2)處理基底基底為有機(jī)玻璃微球，其直徑為0.5cm。首先用去離子水清洗3次，然后在體積比為1:1的去離子水與異丙醇的混合液中浸泡15分鐘，再放入體積比5: I: I的去離子水/質(zhì)量濃度30% H2O2/質(zhì)量濃度29%氨水的混合溶液中，在70°C水浴條件下浸泡10分鐘，繼后用去離子水沖洗后干燥，即獲得表面帶負(fù)電荷的有機(jī)玻璃微球。(3)組裝包覆層
本實(shí)施例制備的基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系中，PDMAEMA層、INS層、GOD 層在基底上的包覆順序?yàn)?[(PDMAEMA/INS)4+(PDMAEMA/GOD)4]x+PDMAEMA，其中 X =1，2，3。將X = I時(shí)所得到的層層自組裝藥物控釋體系定義為模式(4+4)p按照上述結(jié)構(gòu)，在室溫、常壓下將步驟⑴配制的PDMAEMA溶液200 μ L涂覆于經(jīng)過(guò)表面處理的有機(jī)玻璃微球表面，吸附lOmin，然后用去離子水清洗表面，并用氮?dú)獯蹈桑辉賹⒉襟E⑴配制的INS溶液200 μ L涂覆于PDMAEMA層表面，吸附lOmin，然后用去離子水清洗表面，并用氮?dú)獯蹈桑恢貜?fù)上述操作，得到4個(gè)PDMAEMA/INS雙分子層，表示為(PDMAEMA/INS)40依照上述同樣的方法交替涂覆、吸附步驟⑴配制的PDMAEMA溶液和GOD溶液，即形成后面的4個(gè)雙分子層，S卩(PDMAEMA/GOD)4。最后，在室溫、常壓下將200μ L步驟(I)配制的PDMAEMA溶液涂覆于GOD層上，然后用去離子水清洗表面，并用氮?dú)獯蹈桑琒P得到模式(4+4) i的層層自組裝藥物控釋體系。實(shí)施例2本實(shí)施例的工藝步驟如下:(I)配制原料溶液原料溶液及其配制方法與實(shí)施例1相同。(2)處理基底基底與實(shí)施例1相同，對(duì)基底的處理方法與實(shí)施例1相同。(3)組裝包覆層本實(shí)施例制備的基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系中，PDMAEMA層、INS層、GOD 層在基底上的包覆順序?yàn)?-[(PDMAEMA/INSh+TDMAEMA/GOD^Y+PDMAEMA，其中 Y =4，8，12。將Y = 4時(shí)所得到的層層自組裝藥物控釋體系定義為模式(1+1)4。按照上述結(jié)構(gòu)，在室溫、常壓下將步驟(I)配制的PDMAEMA溶液200 μ L涂覆于經(jīng)過(guò)表面處理的有機(jī)玻璃微球表面，吸附lOmin，然后用去離子水清洗表面，并用氮?dú)獯蹈桑辉賹⒉襟E(I)配制的INS溶液200 μ L涂覆于PDMAEMA層表面，吸附lOmin，然后用去離子水清洗表面，并用氮?dú)獯蹈?，得到I個(gè)PDMAEMA/INS雙分子層，表示為(PDMAEMA/1 NS) lt)依照上述同樣的方法交替涂覆、吸附步驟(I)配制的PDMAEMA溶液和GOD溶液，即形成另I個(gè)雙分子層(PDMAEMA/GODh。重復(fù)上述操作，得到基底上形成了下述包覆順序的[(PDMAEMA/ins) A(Pdmaemaaxd)J4的16層包覆層，最后，在室溫、常壓下將200μ L步驟(I)配制的PDMAEMA溶液涂覆于GOD層上，然后用去離子水清洗表面，并用氮?dú)獯蹈桑吹玫侥Ｊ?1+1) 4的層層自組裝藥物控釋體系。實(shí)施例3本實(shí)施例的工藝步驟如下:(I)配制原料溶液原料溶液及其配制方法與實(shí)施例1相同。(2)處理基底基底與實(shí)施例1相同，對(duì)基底的處理方法與實(shí)施例1相同。(3)組裝包 覆層本實(shí)施例制備的基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系中，PDMAEMA層、INS層、GOD 層在基底上的包覆順序?yàn)?[(PDMAEMA/INS) 2+(PDMAEMA/GOD)2]z+PDMAEMA，其中 Z =2,4,6.將當(dāng)Z = 2時(shí)所得到的層層自組裝藥物控釋體系定義為模式(2+2)2。按照上述結(jié)構(gòu)，在室溫、常壓下將步驟⑴配制的PDMAEMA溶液200 μ L涂覆于經(jīng)過(guò)表面處理的有機(jī)玻璃微球表面，吸附lOmin，然后用去離子水清洗表面，并用氮?dú)獯蹈?；再將步驟⑴配制的INS溶液200 μ L涂覆于PDMAEMA層表面，吸附lOmin，然后用去離子水清洗表面，并用氮?dú)獯蹈?；重?fù)上述操作，得到2個(gè)PDMAEMA/INS雙分子層，表示為(PDMAEMA/INS)2。依照上述同樣的方法交替涂覆、吸附步驟⑴配制的PDMAEMA溶液和GOD溶液，即形成后面的2個(gè)雙分子層，S卩(PDMAEMA/GOD)2。重復(fù)上述操作，得到基底上形成了下述包覆順序的[(PDMAEMA/INS) 2+(PDMAEMA/GOD)2]2的16層包覆層，最后，在室溫、常壓下將200 μ L步驟⑴配制的PDMAEMA溶液涂覆于GOD層上，然后用去離子水清洗表面，并用氮?dú)獯蹈桑吹玫侥Ｊ?2+2)2的層層自組裝藥物控釋體系。實(shí)施例4本實(shí)施例的工藝步驟如下:(I)配制原料溶液將分子量為2kda、臂數(shù)為3個(gè)的星型聚合物:丙烯酸二甲氨基乙酯聚合物(在下述描述中簡(jiǎn)稱(chēng)PDMAEA)用pH值為5的鹽酸水溶液配制成濃度為0.lmg/mL的溶液，然后加入NaCl，NaCl的加入量以其在混合液中的濃度達(dá)到0.5mol/L為限；將降鈣素用去離子水配制成濃度為lmg/mL的降鈣素溶液(pH 5.8±0.1)；(2)處理基底基底為石英微球，其直徑為0.5cm，對(duì)基底的處理方法與實(shí)施例1相同。(3)組裝包覆層 本實(shí)施例制備的基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系中，PDMAEA層、降鈣素層在基底上的包覆順序?yàn)?(PDMAEA/降|丐素)6。按照上述結(jié)構(gòu)，在室溫、常壓下將步驟(I)配制的PDMAEA溶液400 μ L涂覆于經(jīng)過(guò)表面處理的石英微球表面，吸附lOOmin，然后用去離子水清洗表面，并用氮?dú)獯蹈?；再將步驟(I)配制的降鈣素溶液100 μ L涂覆于PDMAEA層表面，吸附Omin，用去離子水清洗表面，并用氮?dú)獯蹈?，得到一個(gè)PDMAEA/降鈣素雙分子層，表示為(PDMAEA/降鈣素h。重復(fù)上述操作，得到基底上形成了下述包覆順序的(PDMAEA/降鈣素)6的12層包覆層，即本實(shí)施例所制備的層層自組裝藥物控釋體系。實(shí)施例5本實(shí)施例的工藝步驟如下:(I)配制原料溶液將分子量為900kda、臂數(shù)為72個(gè)的星型聚合物:甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺聚合物(在下述描述中簡(jiǎn)稱(chēng)PDMAPMA)用pH值為4的鹽酸水溶液配制成濃度為10mg/mL的溶液，然后加入NaCl，NaCl的加入量以其在混合液中的濃度達(dá)到0.3mol/L為限；將聚苯乙烯硫酸酯(在下述描述中簡(jiǎn)稱(chēng)PSS)用去離子水配制成濃度為lmg/mL的溶液(pH 5.8±0.I)；(2)處理基底基底為云母微球，其直徑為0.5cm，其處理方法與實(shí)施例1相同。(3)組裝包覆層
本實(shí)施例制備的基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系中，PDMAPMA層、PSS在基底上的包覆順序?yàn)?(pdmapma/pss)8。按照上述結(jié)構(gòu)，在室溫、常壓下將步驟(I)配制的PDMAPMA溶液100 μ L旋涂于云母微球表面，吸附50min，然后用去離子水清洗表面，并用氮?dú)獯蹈桑辉賹⒉襟E(I)配制的PSS溶液300 μ L噴涂于PDMAPMA層表面，吸附50min，然后用去離子水清洗表面，并用氮?dú)獯蹈?，得到I個(gè)PDMAPMA/PSS雙分子層，表示為(PDMAPMA/PSS) i。重復(fù)上述操作，得到基底上形成了下述包覆順序的(PDMAPMA/PSS)8的16層包覆層，即本實(shí)施例所制備的層層自組裝藥物控釋體系。在室溫、常壓下將得到的層層自組裝藥物控釋體系浸入到含有2mg/mL吲哚美辛的溶液中I小時(shí)，使小分子藥物擴(kuò)散進(jìn)所述層層自組裝藥物控釋體系，載藥量為670 μ go實(shí)施例6本實(shí)施例的工藝步驟如下:(I)配制原料溶液
·
將海藻酸鈉(在下述描述中簡(jiǎn)稱(chēng)ALG)用去離子水配制成濃度為2mg/mL的溶液(pH5.0±0.1);其它溶液及其配制方法與實(shí)施例5相同。(2)處理基底基底為云母微球，其直徑為0.5cm,其處理方法與實(shí)施例1相同。(3)組裝包覆層本實(shí)施例制備的基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系中，PDMAPMA層、ALG在基底上的包覆順序?yàn)?(pdmapma/alg)8。按照上述結(jié)構(gòu)，在室溫、常壓下將步驟(I)配制的PDMAPMA溶液100 μ L旋涂于云母微球表面，吸附50min，然后透析處理多余PDMAPMA溶液；再將步驟(I)配制的ALG溶液300 μ L噴涂于PDMAPMA層表面，吸附50min，然后以4000轉(zhuǎn)/分的速度離心處理多余ALG溶液，得到I個(gè)PDMAPMA/ALG雙分子層，表示為(TOMAPMA/ALG) i。重復(fù)上述操作，得到基底上形成了下述包覆順序的(PDMAPMA/ALG)8的16層包覆層，即本實(shí)施例所制備的層層自組裝藥物控釋體系。在室溫、常壓下將得到的層層自組裝藥物控釋體系浸入到含有2mg/mL吲哚美辛的溶液中I小時(shí)，使小分子藥物擴(kuò)散進(jìn)所述層層自組裝藥物控釋體系，載藥量為1190 μ go實(shí)施例7本實(shí)施例的工藝步驟如下:(I)配制原料溶液將分子量為190kda、臂數(shù)為21個(gè)的星型聚合物:甲基丙烯酸-N，N-二甲氨基乙酯聚合物(在下述描述中簡(jiǎn)稱(chēng)PDMAEMA)用pH值為5的鹽酸水溶液配制成濃度為lmg/mL的溶液，并加入NaCl，NaCl的加入量以其在混合液中的濃度達(dá)到0.2mol/L為限；將分子量為7kda的聚丙烯酸(在下述描述中簡(jiǎn)稱(chēng)PAA)用去離子水配制成濃度為
0.8mg/mL的溶液，并加入NaCl，NaCl的加入量以其在混合液中的濃度達(dá)到0.1N為限；(2)處理基底基底為導(dǎo)管(聚氨酯、尼龍、PVC或硅橡膠制作)，處理方法與實(shí)施例1相同；(3)組裝包覆層
本實(shí)施例制備的基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系中，PDMAEMA層、PAA在基底上的包覆順序?yàn)?(pdmapma/paa)6。按照上述結(jié)構(gòu)，在室溫、常壓下將步驟(I)配制的將處理后的導(dǎo)管浸入PDMAEMA溶液中吸附lOmin，然后取出用去離子水清洗表面，并用氮?dú)獯蹈?；再將包覆有PDMAEMA層的導(dǎo)管浸入PAA溶液中吸附lOmin，然后取出用去離子水清洗表面，并用氮?dú)獯蹈?；得到I個(gè)PDMAEMA/PAA雙分子層，表示為(PDMAEMA/PAA) i。重復(fù)上述操作，得到基底上形成了下述包覆順序的(PDMAEMA/PAA)6的12層包覆層，即本實(shí)施例所制備的層層自組裝藥物控釋體系。將所述層層自組裝藥物控釋體系的一端浸入到20mL濃度為50mg/mL的亞甲藍(lán)(MB)的水溶液中8小時(shí)，依靠毛細(xì)作用將藥物分子載入到導(dǎo)管表面的層層自組裝材料中。實(shí)施例8本實(shí)施例的工藝步驟如下:(I)配制原料溶液將分子量為25kda、臂數(shù)為7個(gè)的星型聚合物:丙烯酸二甲氨基乙酯聚合物(在下述描述中簡(jiǎn)稱(chēng)PDMAEA)用pH值為5的鹽酸水溶液配制成濃度為0.5mg/mL的溶液，并加入NaCl，NaCl的加入量以其在混合液中的濃度達(dá)到0.2mol/L為限；將聚甲基丙烯酸(在下述描述中簡(jiǎn)稱(chēng)PMAA)用去離子水配制成配制濃度為lmg/mL的PMAA溶液；(2)制備基底 將降鈣素配制用去離子水配置成濃度為30mg/mL的降鈣素溶液(pH為5)，然后加Λ NaCl,NaCl的加入量以混合液中NaCl的濃度達(dá)到0.2mol/L為限，在室溫、常壓下混合攪拌3h，繼后以6000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速離心lOmin，獲帶負(fù)電荷的降鈣素鹽析顆粒，此降鈣素鹽析顆粒為基底；(3)組裝包覆層本實(shí)施例制備的基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系中，PDMAEA層、PMAA層在降鈣素鹽析顆粒上的包覆順序?yàn)?(pdmaea/pmaa)6。按照上述結(jié)構(gòu)，在室溫、常壓下將步驟(2)制備的降鈣素鹽析顆粒IOmg與步驟(I)配制的PDMAEA溶液5mL通過(guò)攪拌的方式混合,攪拌時(shí)間30min,攪拌時(shí)間屆滿(mǎn)后，以5000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速離心lOmin，然后將所獲沉淀用濃度2mmol/L的HCl與濃度0.7mol/L的NaCl混合液洗滌、離心2次，獲包覆有PDMAEA層的微粒；在室溫、常壓下將包覆有PDMAEA層的微粒與步驟(I)配制的PMAA溶液IOmL通過(guò)攪拌的方式混合,攪拌時(shí)間20min,攪拌時(shí)間屆滿(mǎn)后，以5000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速離心lOmin，然后將所獲沉淀用濃度2mmol/L的HCl與濃度0.7mol/L的NaCl混合液洗滌、離心2次，獲依次包覆有PDMAEA層、PMAA層的微粒，即I個(gè)PDMAEA/PMAA雙分子層。重復(fù)上述操作，在基底上形成了下述包覆順序的“(PDMAEA/PMAA)6”的12層包覆層，即本實(shí)施例所制備的層層自組裝藥物控釋體系。實(shí)施例9將實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3制備的層層自組裝藥物控釋體系(載藥量800 μ g)分別置于5mL濃度為5g/L的葡萄糖溶液中(葡萄糖溶液用pH = 7.4的磷酸鹽緩沖液配制)，在常壓、37°C下釋放12h。定期(Ih)更換葡萄糖溶液，對(duì)葡萄糖溶液用考馬斯亮蘭法檢測(cè)溶液中胰島素的含量，從而獲得實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3制備的層層自組裝藥物控釋體系在葡萄糖溶液中的釋放效應(yīng)。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖3，從圖3可以看出，三個(gè)實(shí)施例制備的層層自組裝藥物控釋體系均具有良好的控制釋藥性能，實(shí)施例2和實(shí)施例3所制備的層層自組裝藥物控釋體系在藥物控釋方面更接近于線(xiàn)性釋放。實(shí)施例10將實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3制備的層層自組裝藥物控釋體系(載藥量800 μ g)分別置于5mL濃度為5g/L的葡萄糖溶液中(葡萄糖溶液用pH = 7.4的磷酸鹽緩沖液配制)和5mL不含有葡萄糖的磷酸鹽緩沖液(pH = 7.4)中，在常壓、37°C下交替釋放12h。定期(Ih)更換葡萄糖溶液，對(duì)葡萄糖溶液用考馬斯亮蘭法檢測(cè)溶液中胰島素的含量，從而獲得實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3制備的層層自組裝藥物控釋體系在葡萄糖溶液中的敏感性能。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖4，從圖4可以看出，在葡萄糖溶液中的敏感性能方面，實(shí)施例3制備的層層自組裝藥物控釋體系優(yōu)于實(shí)施例1、實(shí)施例2制備的層層自組裝藥物控釋體系。實(shí)施例11將實(shí)施例7制備 的層層自組裝藥物控釋體系(基底為導(dǎo)管)浸入到磷酸鹽緩沖液中進(jìn)行釋放12h，并用紫外分光光度法檢測(cè)釋放溶液中亞甲藍(lán)的含量，從而獲得實(shí)施例7制備的層層自組裝藥物控釋體系載入小分子藥物以及釋放的情況。檢測(cè)結(jié)果如圖5所示，從圖5可以看出，以醫(yī)療器械為基底的層層自組裝藥物控釋體系具有控制藥物緩釋的性能。
權(quán)利要求
1.一種基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系，其特征在于由基底及重疊或包覆在基底上的具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層、帶負(fù)電荷的陰離子聚合物層和/或藥物層組成，基底、具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層、帶負(fù)電荷的陰離子聚合物層和/或藥物層相互之間通過(guò)靜電作用結(jié)合成一體；所述基底為微球、微粒、醫(yī)療器械中的一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系，其特征在于所述醫(yī)療器械為導(dǎo)管或組織止血夾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系，其特征在于所述微球?yàn)橛袡C(jī)玻璃微球、石英微球、云母微球中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系，其特征在于具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層、帶負(fù)電荷的陰離子聚合物層和/或藥物層的重疊或包覆順序可以是具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層、帶負(fù)電荷的陰離子聚合物層和/或藥物層的所有組合方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系，其特征在于具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層、帶負(fù)電荷的陰離子聚合物層和/或藥物層的重疊或覆蓋順序及覆蓋層數(shù)是下述組合方式中的一種: (1)[(具 有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的一種藥物層)4+(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的另一種藥物層)Jx+具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層，所述X = I或2或3 ; (2)[(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的一種藥物層)J(具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的另一種藥物層)Jy+具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層，所述Y = 4或8或12 ; (3)[(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的一種藥物層)2+(具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的另一種藥物層)2]z+具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層，其中Z = 2或4或6 ; (4)[(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的一種陰離子聚合物層)4+(具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的另一種陰離子聚合物層)Jx+具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層，所述X = I或2或3 ; (5)[(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的一種陰離子聚合物層)J(具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的另一種陰離子聚合物層)Jy+具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層，所述Y = 4或8或12 ; (6)[(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的一種陰離子聚合物層)2+(具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的另一種陰離子聚合物層)2]z+具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層，所述Z = 2或4或6 ; (7)[(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的陰離子聚合物層)4+(具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的藥物層)4]x+具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層，所述X = I或2或3 ; (8)[(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的藥物層)J(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的陰離子聚合物層)Jy+具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層，所述Y = 4或8或12 ;(9)[(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的藥物層)2+(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的陰離子聚合物層)2]z+具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層，所述Z = 2或4或6 ; (10)(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的藥物層)m，所述m= I 20的整數(shù)； (11)(具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層/帶負(fù)電荷的陰離子聚合物層)n，所述η=I 20的整數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系，其特征在于所述具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物由帶氨基的能被質(zhì)子化具有pH敏感性的單體聚合而成，該類(lèi)單體為甲基丙烯酸-N，N-二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酰胺丙基~二甲基胺中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系，其特征在于所述具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物的分子量為I lOOOkda，臂數(shù)為3 100個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系，其特征在于所述藥物為小分子藥物或蛋白質(zhì)類(lèi)藥物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系，其特征在于所述帶負(fù)電荷的陰離子聚合物為聚苯乙烯硫酸酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和海藻酸鈉中的一種。
10.一種基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系的制備方法，其特征在于工藝步驟如下: (1)配制原料溶液 原料溶液為具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物溶液、帶負(fù)電荷的陰離子聚合物溶液和/或藥物溶液； 用PH值為I 7的鹽酸水溶液將具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物配制成濃度為·0.015 100mg/mL的溶液，并加入NaCl，NaCl的加入量以其在混合液中的濃度達(dá)到0.01 5mol/L 為限； 用去離子水將帶負(fù)電荷的陰離子聚合物配制成濃度為0.5 2mg/mL的溶液； 用PH值為I 7的鹽酸水溶液或去離子水將藥物配制成濃度為0.5 5mg/mL的溶液； (2)基底的處理或制備 基底為微粒、微球、醫(yī)療器械中的一種，若為微粒，通過(guò)鹽析法制備，若為微球或醫(yī)療器械，通過(guò)處理使其表面帶電荷； (3)組裝重疊或包覆層 當(dāng)基底為微球、醫(yī)療器械時(shí)，將具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物溶液、帶負(fù)電荷的陰離子聚合物溶液和/或藥物溶液用旋涂、浸涂或噴涂的方法按照所述層層自組裝藥物控釋體系的結(jié)構(gòu)重疊或包覆在基底上和在前的包覆物上，在制備每一層包覆物時(shí)，靜置O IOOmin,并將多余溶液用去離子水沖洗、離心或透析的方法去掉，即得到基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系； 當(dāng)基底為微粒時(shí)，將具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物溶液、帶負(fù)電荷的陰離子聚合物溶液和/或藥物溶液采用與基底混合和與在前的包覆物混合的方法按照所述層層自組裝藥物控釋體系的結(jié)構(gòu)包覆在基底上和在前的包覆物上，在制備每一層包覆物時(shí)，攪拌至IOmin,并將形成所述包覆物的多余溶液用去離子水沖洗、離心或透析的方法去掉，即得到基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系； 所述具有PH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物由帶氨基的能被質(zhì)子化具有pH敏感性的單體聚合而成，該類(lèi)單體為甲基丙烯酸-N，N-二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺中的一種，其分子量為I lOOOkda，臂數(shù)為3 100 ; 所述帶負(fù)電荷的陰離子聚合物為聚苯乙烯硫酸酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和海藻酸鈉中的一種； 所述藥物為小分子藥物 或蛋白質(zhì)類(lèi)藥物。
全文摘要
本發(fā)明所述基于星型聚合物的層層自組裝藥物控釋體系，由基底及重疊或包覆在基底上的具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層和帶負(fù)電荷的陰離子聚合物層和/或藥物層組成，基底、具有pH敏感性的星型陽(yáng)離子聚合物層、帶負(fù)電荷的陰離子聚合物層和/或藥物層相互之間通過(guò)靜電作用結(jié)合成一體；所述基底為微球、微粒、醫(yī)療器械中的一種。其制備方法1、配制原料溶液；2、基底的處理或制備；3、組裝重疊或包覆層。
文檔編號(hào)A61L31/16GK103191063SQ201210001999
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者李建樹(shù), 陳星羽 申請(qǐng)人:四川大學(xué)