一種用于抗癌藥物傳輸?shù)捻憫?yīng)型納米纖維的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明利用靜電紡絲的方法成功制備了一種刺激響應(yīng)型納米纖維。本發(fā)明以嵌段共聚物(聚(N-異丙基丙烯酰胺-丙烯酰胺-乙烯吡咯烷酮)，P(NIPAAM-AAm-VP)為制備材料，制備了阿霉素負(fù)載納米纖維膜。本發(fā)明制備的載有額阿霉素的納米纖維膜非常穩(wěn)定，即使是在細(xì)胞孵化之后仍舊能保持它們的形貌。本發(fā)明涉及的納米纖維中能夠有效利用納米纖維的大的表面積和孔隙率，具有在抗癌藥物傳輸領(lǐng)域的應(yīng)用前景。
【專利說明】 一種用于抗癌藥物傳輸?shù)捻憫?yīng)型納米纖維的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于靜電紡絲的納米纖維制備方法，尤其涉及一種用于抗癌藥物傳輸?shù)拇碳ろ憫?yīng)型納米纖維的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]可控釋放藥物治療技術(shù)一般會包括在特定的時間內(nèi)對特定藥物的特定行為的控制，可控釋放系統(tǒng)的目的就是建立有效的藥物醫(yī)療體系。靜電紡絲技術(shù)制備的納米纖維構(gòu)建了一種新穎的藥物傳輸系統(tǒng)(DDSs)，許多天然和合成的聚合物已經(jīng)被制備成幾十到幾百納米的納米纖維，可以化學(xué)治療和放射治療的效率、減低抗癌藥物的副作用，以達(dá)到穩(wěn)定的儲藏性和選擇靶向性。
[0003]聚異丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)是一種智能聚合物，當(dāng)其具有大的可調(diào)的表面積和孔隙率時,能夠?qū)Νh(huán)境中微小的變化如溫度和pH，作出響應(yīng)。這種聚合物可通過靜電紡絲的方法來制備，但靜電紡NIPAAm納米纖維均聚物在水中是不穩(wěn)定的，很容易分散。另一方面，水溶性聚合物的靜電紡納米纖維的親水性會限制其應(yīng)用，親水性聚合物的交聯(lián)是制備不溶性纖維的非常好的方法。交聯(lián)反應(yīng)可以通過很多方法實現(xiàn)，如螯合交聯(lián)、熱處理、氧化交聯(lián)、輻射交聯(lián)和物理交聯(lián)；物理交聯(lián)通過離子或疏水性作用實現(xiàn)。由于不會造成污染，物理交聯(lián)比其它的交聯(lián)更具有優(yōu)勢。
[0004]藥物/聚合物/溶劑系統(tǒng)中藥物的溶解性和生物相容性是靜電紡纖維制備的決定因素。在許多應(yīng)用，如組織工程、生物醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)，中，有機溶劑的毒性都是非常關(guān)鍵的。然而，有機溶劑都是有毒的，用沒有毒性的水溶液體系在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域就更可取。靜電紡納米纖維的直徑可以通過控制靜電紡絲的參數(shù)(如聚合物性質(zhì)、紡絲過程和環(huán)境)來實現(xiàn)。溶液參數(shù):如粘度、導(dǎo)電性、紡絲距離、接收端的幾何形狀、溫度和適度等，都會影響纖維的形成和形貌。
[0005]因此，一種位點和靶向藥物傳輸系統(tǒng)在癌癥治療中需解決以下問題:1、響應(yīng)型共聚物在水中的穩(wěn)定性；2、親水性聚合物的交聯(lián)方式；3、靜電紡納米纖維的形貌與直徑等物理性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明涉及一種利用靜電紡絲技術(shù)制備用于抗癌藥物傳輸?shù)拇碳ろ憫?yīng)型納米纖維的制備方法。
[0007]具體步驟如下:
[0008](I)聚合物的制備:將預(yù)先定量的聚異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、AAm和VP按照分子比20:10:1?1:5:10溶解到含有過硫酸銨的蒸餾水中，混合物磁力攪拌然后用氬氣脫氣處理60?90min ;然后加入N，N，N，N，N-三甲基乙烯二胺(TEDA)作為加速劑，聚合反應(yīng)在室溫下進行24?36h，期間一直鼓入氬氣，得到的反應(yīng)混合物用截留分子量為2000的透析膜透析7天，每天水溶液都用新鮮的替換；聚合物溶液加熱析出，得到的凝膠在45?60°C下真空干燥36?48h后立即用液氮冷凍處理,然后再在45?60°C下真空干燥36?48h。
[0009](2)靜電紡絲:P(NIPAAM-AAm-VP)溶解到蒸餾水中，然后在5?9°C下攪拌18?22h制成15?20wt%的溶液，將得到的溶液裝入注射器中進行靜電紡絲。噴絲頭的直徑為
0.2mm，紡絲電壓為15?20kV，溶液推進速度為2?IOmL / h，紡絲距離為7?15cm ;所有的靜電紡絲實驗的溫度控制在25°C，接收裝置為一個直徑為5cm的金屬轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)速為500?900rpm，得到的纖維支架室溫真空干燥168?180h以徹底去除多余的溶劑。
[0010]本發(fā)明利用靜電紡絲的方法成功制備了一種刺激響應(yīng)型納米纖維。嵌段共聚物(聚(N-異丙基丙烯酰胺-丙烯酰胺-乙烯吡咯烷酮)，P(NIPAAM-AAm-VP)用作制備材料，制備了阿霉素負(fù)載納米纖維膜。這種新型的納米纖維將刺激響應(yīng)的特征整合到納米纖維中能夠有效利用納米纖維大的表面積和孔隙率，且非常穩(wěn)定，在釋放媒介(pH=7.4，37°C)的條件下，即使是在細(xì)胞孵化之后仍舊能保持它們的形貌。
[0011]試管細(xì)胞毒性檢測表明P (NIPAAM-AAm-VP)納米纖維本身不能影響A549細(xì)胞的生長。純的阿霉素會在實驗進行48h后消失，但是負(fù)載到納米纖維上后在整個實驗的過程中其抗癌活性會一直保持；在這些體系中藥物的釋放是零級，藥物的釋放速率與藥物/聚合物的比例沒有關(guān)系。
【具體實施方式】
[0012]為了加深對本發(fā)明的理解，下面結(jié)合具體實例做進一步的詳述。
[0013](I)聚合物的制備:將預(yù)先定量的NIPAAm、AAmjP VP(分子比為20:3:1)溶解到含有過硫酸銨的蒸餾水中，混合物磁力攪拌然后用氬氣脫氣處理80min，然后加入N，NN, N，N-三甲基乙烯二胺作為加速劑，聚合反應(yīng)在室溫下進行30h，其中一直鼓入氬氣，得到的反應(yīng)混合物用截留分子量為2000的透析膜透析5天，每天水溶液都用新鮮的替換；聚合物溶液加熱析出，得到的凝膠在46°C下真空干燥40h后立即用液氮冷凍處理，然后再在46°C下真空干燥40h。
[0014](2)靜電紡絲=P(NIPAAM-AAm-VP)溶解到蒸餾水中，然后在8°C下攪拌20h制成15wt%的溶液，將得到的溶液裝入注射器中進行靜電紡絲；噴絲頭的直徑為0.2mm，紡絲電壓為17kV，溶液推進速度為5mL / h，紡絲距離為14cm，所有的靜電紡絲實驗的溫度控制在25°C,接收裝置為一個直徑為5cm的金屬轉(zhuǎn)筒,轉(zhuǎn)速為800rpm,得到的纖維支架室溫真空干燥168h以徹底去除多余的溶劑。
【權(quán)利要求】
1.一種用于抗癌藥物傳輸?shù)捻憫?yīng)型納米纖維的制備方法，其步驟如下: (1)聚合物的制備: 將預(yù)先定量的聚異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、AAm和VP按照分子比20:10:1~1:5:10溶解到含有過硫酸銨的蒸餾水中，混合物磁力攪拌然后用氬氣脫氣處理60~90min，然后加入N，N, N, N, N-三甲基乙烯二胺(TEDA)作為加速劑，聚合反應(yīng)在室溫下進行24~36h，期間一直鼓入氬氣，得到的反應(yīng)混合物用截留分子量為2000的透析膜透析7天，每天水溶液都用新鮮的替換，聚合物溶液加熱析出，得到的凝膠在45~60°C下真空干燥36~48h后立即用液氮冷凍處理，然后再在45~60°C下真空干燥36~48h ； (2)靜電紡絲: P (NIPAAM-AAm-VP)溶解到蒸餾水中，然后在5~9°C下攪拌18~22h制成15~20wt %的溶液，將得到的溶液裝入注射器中進行靜電紡絲，噴絲頭的直徑為0.2mm，紡絲電壓為15~20kV，溶液推進速度為2~IOmL / h，紡絲距離為7~15cm ;所有的靜電紡絲實驗的溫度控制在25°C，接收裝置為一個直徑為5cm的金屬轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)速為500~900rpm，得到的纖維支架室溫真空干燥168~180h以徹底去除多余的溶劑。
2.如權(quán)利要求1所述的響應(yīng)型納米纖維的制備方法，其特征在于:所述P(NIPAAM-AAm-VP)溶解到蒸餾水制得溶液的濃度為20wt%。
3.如權(quán)利要求1所述的響應(yīng)型納米纖維的制備方法，其特征在于:所述靜電紡絲電壓為 18kV。
4.如權(quán)利要求1所述的響應(yīng)型納米纖維的制備方法，其特征在于:所述溶液推進速度為 5ml / h。
【文檔編號】A61K47/32GK103603079SQ201310586339
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】韓志超, 許杉杉 申請人:無錫中科光遠(yuǎn)生物材料有限公司