殼聚糖衍生物納米粒子和載藥納米粒子及制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了殼聚糖衍生物納米粒子和載藥納米粒子及制備方法，殼聚糖衍生物納米粒子的制備步驟為：將殼聚糖衍生物溶于體積濃度為1%-10%乙酸水溶液中，在水中透析9-48小時(shí)，其間每隔3-4小時(shí)換一次水，冷凍干燥，得到殼聚糖衍生物納米粒子。本發(fā)明的殼聚糖衍生物納米粒子有利于疏水藥物、蛋白及DNA的包載，并可用于構(gòu)建具有光熱療和化療雙重功能的復(fù)合物納米粒子，制備方法簡(jiǎn)單，重現(xiàn)性好，質(zhì)量可控，易于工業(yè)化生產(chǎn)，且載藥率高，具有良好的緩釋效果，是一種良好的具有廣泛應(yīng)用前景的納米粒子。本發(fā)明的殼聚糖衍生物的載藥納米粒子穩(wěn)定性好，分散性好，載藥量和包封率較高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】殼聚糖衍生物納米粒子和載藥納米粒子及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種殼聚糖衍生物的載藥納米粒子及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]天然多糖具有良好的生物相容性、低毒性、生物可降解性、來(lái)源廣泛及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，。被廣泛應(yīng)用于化工、食品、化妝品、生物醫(yī)藥等方面。天然多糖包括殼聚糖、普魯蘭、右旋糖酐等，多糖分子鏈通常具有羥基、羧基、氨基等活性基團(tuán)，易于進(jìn)行化學(xué)修飾，經(jīng)修飾后的改性多糖具有兩親性能夠自組裝形成具有核-殼結(jié)構(gòu)的納米粒，是包埋抗癌藥物、多肽、疫苗和基因的理想載體。
[0003]殼聚糖(Chitosan，CS)又叫脫乙酰甲殼素，是自然界廣泛存在的幾丁質(zhì)脫乙酰產(chǎn)物。殼聚糖具有良好的生物相容性、低毒性、可降解性及粘附性，被廣泛應(yīng)用于化工、食品、化妝品、生物醫(yī)藥等方面。但是殼聚糖在水中的溶解性小，限制了其在生物醫(yī)藥材料方面的應(yīng)用。通過(guò)與殼聚糖分子中的活性基團(tuán)反應(yīng)引入改性基團(tuán)可以改變其物理化學(xué)性能，有利于其在生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0004]殼聚糖疏水改性主要集中于殼聚糖氨基修飾和殼聚糖羥基修飾，經(jīng)疏水改性后的殼聚糖自聚集成載藥納米粒時(shí)穩(wěn)定性差，易發(fā)生沉淀從而影響藥物的載藥量和包封率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種殼聚糖衍生物納米粒子。
[0006]本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種殼聚糖衍生物納米粒子的制備方法。
[0007]本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種穩(wěn)定性好，載藥量和包封率較高的殼聚糖衍生物的載藥納米粒子。
[0008]本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供一種殼聚糖衍生物的載藥納米粒子的制備方法。
[0009]本發(fā)明技術(shù)方案概述如下:
[0010]一種殼聚糖衍生物納米粒子的制備方法，包括如下步驟:將殼聚糖衍生物溶于體積濃度為1%-10%乙酸水溶液中，在水中透析9-48小時(shí)，其間每隔3-4小時(shí)換一次水，冷凍干燥，得到殼聚糖衍生物納米粒子。
[0011]上述方法制備的殼聚糖衍生物納米粒子。
[0012]一種殼聚糖衍生物的載藥納米粒子及其制備方法，包括如下步驟:將疏水抗腫瘤藥物溶于二甲基亞砜或N，N-二甲基甲酰胺中得到藥物溶液，與殼聚糖衍生物納米粒子水溶液混合，避光攪拌9-12小時(shí)，探頭超聲2-6分鐘，在水中透析9-48小時(shí)，其間每隔3_4小時(shí)換一次水，冷凍干燥，得到殼聚糖衍生物的載藥納米粒子，所述疏水抗腫瘤藥物與殼聚糖衍生物納米粒子的質(zhì)量比為1-3:5。
[0013]疏水抗腫瘤藥物與殼聚糖衍生物納米粒子的質(zhì)量比優(yōu)選為2:5。
[0014]所述疏水抗腫瘤藥物優(yōu)選為阿霉素、紫杉醇、全反式維甲酸或喜樹(shù)堿。
[0015]上述方法制備的一種殼聚糖衍生物的載藥納米粒子。[0016]本發(fā)明的殼聚糖衍生物的載藥納米粒子穩(wěn)定性好，分散性好，載藥量和包封率較高。本發(fā)明的殼聚糖衍生物納米粒子有利于疏水藥物、蛋白及DNA的包載，并可用于構(gòu)建具有光熱療和化療雙重功能的復(fù)合物納米粒子，制備方法簡(jiǎn)單，重現(xiàn)性好，質(zhì)量可控，易于工業(yè)化生產(chǎn)，且載藥率高，具有良好的緩釋效果，是一種良好的具有廣泛應(yīng)用前景的納米粒子。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為殼聚糖衍生物的核磁共振氫譜圖。
[0018]圖2為實(shí)施例6制備的殼聚糖衍生物納米粒子透射電鏡圖。
[0019]圖3為實(shí)施例9殼聚糖衍生物的載藥納米粒子的釋放曲線(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0021]下面實(shí)施例中的NHS為N-羥基琥珀酰亞胺的縮寫(xiě)，EDC-HCl為1_(3_ 二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽的縮寫(xiě)。
[0022]實(shí)施例1
[0023]部分巰基化聚乙烯亞胺的制備:
[0024]取1.6g聚乙烯亞胺(分子量為SOODa)溶于水中，加入1.06g巰基乙酸甲酯混合，在70°C，攪拌9小時(shí)，使所述聚乙烯亞胺的氨基與巰基乙酸甲酯的酯基反應(yīng)，減壓濃縮除去水，加少量水溶解，用乙酸乙酯洗滌，水相減壓濃縮得到產(chǎn)物，由Ellman’ s方法測(cè)得產(chǎn)物的巰基取代度為2.0。(聚乙烯亞胺的摩爾量和巰基乙酸甲酯的摩爾量的比為1:5)
[0025]實(shí)施例2
[0026]部分巰基化聚乙烯亞胺的制備:
[0027]取0.6g聚乙烯亞胺(分子量為600Da)溶于甲醇中，加入1.06g巰基乙酸甲酯混合，在60°C，攪拌18小時(shí)，使所述聚乙烯亞胺的氨基與巰基乙酸甲酯的酯基反應(yīng)，減壓濃縮除去甲醇，加少量水溶解，用乙酸乙酯洗滌，水相減壓濃縮得到產(chǎn)物，由Ellman’ s方法測(cè)得產(chǎn)物的巰基取代度為2.4。(聚乙烯亞胺的摩爾量和巰基乙酸甲酯的摩爾量的比為1:10)
[0028]實(shí)施例3
[0029]部分巰基化聚乙烯亞胺的制備:
[0030]取0.8g聚乙烯亞胺(分子量為800Da)溶于甲醇中，加入1.06g巰基乙酸甲酯混合，在50°C，攪拌24小時(shí)，使所述聚乙烯亞胺的氨基與巰基乙酸甲酯的酯基反應(yīng)，減壓濃縮除去甲醇，加少量水溶解，用乙酸乙酯洗滌，水相減壓濃縮得到產(chǎn)物，由Ellman’ s方法測(cè)得產(chǎn)物的巰基取代度為3.2。(聚乙烯亞胺的摩爾量和巰基乙酸甲酯的摩爾量的比為1:10)
[0031]實(shí)施例4
[0032]殼聚糖衍生物的制備方法，包括如下步驟:
[0033](1)將50mg分子量為200KDa，脫乙酰度90%殼聚糖，溶于ρΗ=6.0的磷酸鹽緩沖液中使殼聚糖攪拌溶解過(guò)夜，充分溶解后向溶液中加入分子量為2000Da雙羧基聚乙二醇混合，繼續(xù)攪拌至溶解，加入催化劑NHS和EDC.HC1，室溫?cái)嚢?8h，使殼聚糖分子中的氨基和雙羧基聚乙二醇分子中的羧基反應(yīng)，減壓過(guò)濾反應(yīng)液，所得清液轉(zhuǎn)入透析袋(截留分子量8000-14000Da)，純水透析3天，除去未反應(yīng)的原料和催化劑等，冷凍干燥，即得到聚乙二醇基殼聚糖。殼聚糖的氨基的摩爾量、所述雙羧基聚乙二醇的羧基的摩爾量、NHS的摩爾量和EDC-HCl的摩爾量的比為1:2:5.1:5.1。
[0034](2)將聚乙二醇基殼聚糖放入pH=6的磷酸鹽緩沖液中使溶解，加入實(shí)施例3制備的部分巰基化聚乙烯亞胺混合，加入催化劑NHS和EDC-HCl，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)48小時(shí)，使聚乙二醇基殼聚糖分子中的羧基與所述巰基化聚乙烯亞胺分子中的氨基反應(yīng)，過(guò)濾、純水透析、冷凍干燥得到殼聚糖衍生物；所述巰基化聚乙烯亞胺中的聚乙烯亞胺的分子量為SOODa ；聚乙二醇基殼聚糖的羧基的摩爾量、所述巰基化聚乙烯亞胺的摩爾量、NHS的摩爾量和EDC-HCl的摩爾量的比為1:2:1.7:1.7。
[0035]取5mg殼聚糖衍生物，以D2O為溶劑，采用VARINAIN0VA500MHz型核磁共振儀測(cè)定其核磁共振氫譜，如圖1所示，在譜圖中出現(xiàn)了 δ 2.66，2.69ppm處和δ4.26ppm處為雙羧基聚乙二醇的特征吸收峰，δ 2.70-3.0Oppm處為聚乙烯亞胺的亞甲基氫的吸收峰。根據(jù)δ 3.1ppm處吸收峰峰面積和δ 4.26ppm處吸收峰峰面積計(jì)算殼聚糖衍生物中聚乙二醇的取代度。實(shí)施例5
[0036]殼聚糖衍生物的制備方法，包括如下步驟:
[0037](I)將50mg分子量為200KDa，脫乙酰度77%殼聚糖，溶于ρΗ=6.0的磷酸鹽緩沖液中使殼聚糖攪拌溶解過(guò)夜，充分溶解后向溶液中加入分子量為2000Da雙羧基聚乙二醇混合，繼續(xù)攪拌至溶解，加入催化劑NHS和EDC.HC1，室溫?cái)嚢?4h，使殼聚糖分子中的氨基和雙羧基聚乙二醇分子中的羧基反應(yīng)，減壓過(guò)濾反應(yīng)液，所得清液轉(zhuǎn)入透析袋(截留分子量8000-14000Da)，純水透析3天，除去未反應(yīng)的原料和催化劑等，冷凍干燥，即得到聚乙二醇基殼聚糖。殼聚糖的氨基的摩爾量、所述雙羧基聚乙二醇的羧基的摩爾量、NHS的摩爾量和EDC-HCl 的摩爾量的比為 1:0.5:0.85:0.85。
[0038](2)將聚乙二醇基殼聚糖放入pH=6的磷酸鹽緩沖液中使溶解，加入實(shí)施例1制備的部分巰基化聚乙烯亞胺混合，加入`催化劑NHS和EDC-HCl，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)24小時(shí)，使聚乙二醇基殼聚糖分子中的羧基與所述巰基化聚乙烯亞胺分子中的氨基反應(yīng)，過(guò)濾、純水透析、冷凍干燥得到殼聚糖衍生物；所述巰基化聚乙烯亞胺中的聚乙烯亞胺的分子量為600Da ；聚乙二醇基殼聚糖的羧基的摩爾量、所述巰基化聚乙烯亞胺的摩爾量、NHS的摩爾量和EDC-HCl的摩爾量的比為1:0.5:1.7:1.7。
[0039]實(shí)施例6
[0040]一種殼聚糖衍生物納米粒子的制備方法，包括如下步驟:
[0041]將IOmg實(shí)施例4制備的殼聚糖衍生物溶于體積濃度為1%乙酸水溶液中，在水中透析9小時(shí)，其間每隔3小時(shí)換一次水，冷凍干燥，得到殼聚糖衍生物納米粒子。
[0042]所得納米粒子粒徑為263.2±1.124nm，分散系數(shù)為0.176±0.017。
[0043]實(shí)施例7
[0044]一種殼聚糖衍生物納米粒子的制備方法，包括如下步驟:
[0045]將IOmg實(shí)施例4制備的殼聚糖衍生物溶于體積濃度為2%乙酸水溶液中，在水中透析24小時(shí)，其間每隔3小時(shí)換一次水，冷凍干燥，得到殼聚糖衍生物的納米粒子如圖2所示，所得納米粒子粒徑為233.1±0.929nm，分散系數(shù)為0.194±0.012。
[0046]實(shí)施例8[0047]一種殼聚糖衍生物納米粒子的制備方法，包括如下步驟:
[0048]將30mg實(shí)施例5制備的殼聚糖衍生物溶于體積濃度為10%乙酸水溶液中，在水中透析48小時(shí)，其間每隔4小時(shí)換一次水，冷凍干燥，得到殼聚糖衍生物納米粒子。
[0049]所得納米粒子粒徑為187.9±1.609nm，分散系數(shù)為0.337 ± 0.006。
[0050]實(shí)施例9
[0051]一種殼聚糖衍生物的載藥納米粒子的制備方法，包括如下步驟:
[0052]取2mg阿霉素溶于二甲基亞砜中，將IOmg實(shí)施例6制備的殼聚糖衍生物納米粒子溶于水中，將上述兩種溶液混合，避光攪拌12小時(shí)，探頭超聲2分鐘，在水中透析9小時(shí)，其間每隔3小時(shí)換一次水，冷凍干燥，得到殼聚糖衍生物的載藥納米粒子，所得載藥納米粒子粒徑為237.2±1.480nm,分散系數(shù)為0.129±0.031 ;所得載藥納米粒子載藥量為
11.40%-11.84%，包封率為 65.786%-65.814%。
[0053]實(shí)施例10
[0054]一種殼聚糖衍生物的載藥納米粒子的制備方法，包括如下步驟:
[0055]取4mg阿霉素溶于二甲基亞砜中，將IOmg實(shí)施例7制備的殼聚糖衍生物納米粒子溶于水中，將上述兩種溶液混合，避光攪拌12小時(shí)，探頭超聲2分鐘，在水中透析24小時(shí)，其間每隔4小時(shí)換一次水，冷凍干燥，得到殼聚糖衍生物的載藥納米粒子，所得載藥納米粒子粒徑為290.8±0.701nm,分散系數(shù)為0.130±0.032 ;所得載藥納米粒子載藥量為18.67%-19.15%，包封率為 57.282%-58.318%。
[0056]實(shí)施例11
[0057]—種殼聚糖衍生物的載藥納米粒子的制備方法，包括如下步驟:
[0058]取18mg阿霉素溶于二甲基亞砜中，將30mg實(shí)施例8制備的殼聚糖衍生物納米粒子溶于水中，將上述兩種溶液混合，避光攪拌9小時(shí)，探頭超聲6分鐘，在水中透析48小時(shí)，其間每隔4小時(shí)換一次水，冷凍干燥，得到殼聚糖衍生物的載藥納米粒子，所得載藥納米粒子粒徑為319.7±3.347nm,分散系數(shù)為0.197±0.009 ;所得載藥納米粒子載藥量為23.56%-25.42%，包封率為 54.019%_54.181%。 [0059]實(shí)驗(yàn)證明，用紫杉醇、全反式維甲酸或喜樹(shù)堿替代本實(shí)施例中的阿霉素，也可以制備出相應(yīng)的殼聚糖衍生物的載藥納米粒子。
【權(quán)利要求】
1.一種殼聚糖衍生物納米粒子的制備方法，其特征是包括如下步驟:將殼聚糖衍生物溶于體積濃度為1%-10%乙酸水溶液中，在水中透析9-48小時(shí)，其間每隔3-4小時(shí)換一次水，冷凍干燥，得到殼聚糖衍生物納米粒子。
2.權(quán)利要求1的方法制備的殼聚糖衍生物納米粒子。
3.一種殼聚糖衍生物的載藥納米粒子及其制備方法，其特征是包括如下步驟:將疏水抗腫瘤藥物溶于二甲基亞砜或N，N-二甲基甲酰胺中得到藥物溶液，與殼聚糖衍生物納米粒子水溶液混合，避光攪拌9-12小時(shí)，探頭超聲2-6分鐘，在水中透析9-48小時(shí)，其間每隔3-4小時(shí)換一次水，冷凍干燥，得到殼聚糖衍生物的載藥納米粒子，所述疏水抗腫瘤藥物與殼聚糖衍生物納米粒子的質(zhì)量比為1-3:5。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種殼聚糖衍生物的載藥納米粒子的制備方法，其特征是所述疏水抗腫瘤藥物與殼聚糖衍生物納米粒子的質(zhì)量比為2:5。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述一種殼聚糖衍生物的載藥納米粒子的制備方法，其特征是所述疏水抗腫瘤藥物為阿霉素、紫杉醇、全反式維甲酸或喜樹(shù)堿。
6.權(quán)利要求3-5之一的方 法制備的一種殼聚糖衍生物的載藥納米粒子。
【文檔編號(hào)】A61K9/14GK103877585SQ201410113595
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】張其清, 段瑞平, 劉英杰, 寇瑞花 申請(qǐng)人:中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所