本發(fā)明屬于高分子藥物載體領(lǐng)域，具體涉及一種負載鹽酸阿霉素的自愈合水凝膠給藥體系及其制備方法。

背景技術(shù)：

鹽酸阿霉素（doxorubicin，dox）是目前臨床常用的蒽環(huán)類抗腫瘤藥物，它通過細胞膜進入腫瘤細胞作用于dna，從而達到抗腫瘤的目的。鹽酸阿霉素抗瘤譜廣、療效好，主要用于治療急慢性白血病、惡性淋巴瘤和多種實體瘤等。然而該類藥物毒性較大，長期應(yīng)用可發(fā)生劑量依賴性的不可逆的心肌病變、骨髓抑制、脫發(fā)及消化道癥狀等，同時其多藥耐藥性的存在也使其在臨床的應(yīng)用受到一定限制。為了解決上述問題，臨床上一直在尋找降低鹽酸阿霉素毒副反應(yīng)，提高其治療療效的有效方法，例如制備高分子載體給藥系統(tǒng)，如脂質(zhì)體、納米粒和水凝膠等。其中，水凝膠因其優(yōu)異的仿生性能、生物相容性、生物可降解性以及可作為多種活性物質(zhì)的貯庫等特性受到人們的重視?；趧討B(tài)共價鍵形成的自愈合水凝膠是一類近年來發(fā)展起來的新型水凝膠，其獨特的自愈合性在生物醫(yī)療、藥物緩釋等領(lǐng)域具有巨大的潛在用途。

普魯蘭多糖是一種水溶性中性大分子粘質(zhì)真菌多糖，具有良好的生物相容性及抗氧化性，并能夠被體內(nèi)酶降解，是一種良好的天然高分子載體材料。普魯蘭多糖富含羥基，易被氧化劑氧化形成富含醛基的氧化普魯蘭多糖。選取富含氨基的聚合物與氧化普魯蘭多糖上的醛基發(fā)生席夫堿反應(yīng)生成動態(tài)亞胺鍵，通過動態(tài)亞胺鍵使聚合物交聯(lián)起來制備自愈合水凝膠是一種簡單快捷的制備方法。

ε-聚賴氨酸是一種富含氨基的生物可降解高分子材料，由于ε-聚賴氨酸在降解過程中能釋放出天然的小分子氨基酸，因此具有良好的生物相容性，在藥物載體及藥物控制釋放等方面受到廣泛關(guān)注。枝化聚乙烯亞胺是一種陽離子型水溶性聚胺，其分子鏈中含有大量的氨基n原子，被廣泛應(yīng)用于高分子載體的改性。利用氧化普魯蘭多糖、ε-聚賴氨酸和枝化聚乙烯亞胺制備動態(tài)亞胺鍵交聯(lián)的自愈合水凝膠并負載鹽酸阿霉素形成水凝膠給藥體系，能夠緩慢并長期釋放鹽酸阿霉素，降低鹽酸阿霉素的毒副反應(yīng)，提高其腫瘤治療效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種負載鹽酸阿霉素的自愈合水凝膠給藥體系及其制備方法，其制備方法簡單，易于操作，不需要昂貴的儀器，且制備的水凝膠給藥體系可實現(xiàn)對鹽酸阿霉素的可控釋放，有利于降低藥物的毒副作用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種負載鹽酸阿霉素的自愈合水凝膠給藥體系，其是由氧化普魯蘭多糖、ε-聚賴氨酸、枝化聚乙烯亞胺及鹽酸阿霉素構(gòu)成，其質(zhì)量比為：1:0.025~0.225:0.0026~0.013:0.04；其中，鹽酸阿霉素通過動態(tài)亞胺鍵交聯(lián)和凝膠網(wǎng)孔吸附兩種方式載入自愈合水凝膠網(wǎng)絡(luò)中。

所述負載鹽酸阿霉素的自愈合水凝膠給藥體系是先將天然微生物多糖-普魯蘭多糖氧化成富含醛基的氧化普魯蘭多糖，再以富含醛基的氧化普魯蘭多糖與富含氨基的ε-聚賴氨酸、枝化聚乙烯亞胺和鹽酸阿霉素為原料，通過席夫堿反應(yīng)在水凝膠網(wǎng)絡(luò)中形成動態(tài)亞胺鍵交聯(lián)點，從而制得所述自愈合水凝膠給藥體系；其具體包括以下步驟：

1）按質(zhì)量體積比1:40g/ml將普魯蘭多糖溶于雙蒸水中，然后加入高碘酸鉀，室溫、避光條件下攪拌反應(yīng)1.5h；

2）在步驟1）所得溶液中加入丙三醇，反應(yīng)15min，以終止氧化反應(yīng)；

3）將步驟2）所得反應(yīng)液置于截留分子量（mwco）為6000da的透析袋中，于4℃條件下透析3d，期間每隔6-8h換一次水；

4）將透析后的溶液真空冷凍干燥3d，得到純凈的氧化普魯蘭多糖；

5）37℃下，將氧化普魯蘭多糖溶于雙蒸水中，然后加入鹽酸阿霉素使之充分溶解；

6）在步驟5）所得溶液中加入ε-聚賴氨酸水溶液，充分混勻，再加入枝化聚乙烯亞胺水溶液，迅速混合均勻，室溫下反應(yīng)45~120s；

7）將制得的水凝膠放入雙蒸水中沖洗3次，然后置于-20℃預(yù)凍，再轉(zhuǎn)入真空冷凍干燥箱中冷凍干燥3d，得干燥的自愈合水凝膠給藥體系。

所用普魯蘭多糖的分子量為250000da。

普魯蘭多糖的重復(fù)單元與所用高碘酸鉀、丙三醇的物質(zhì)的量之比為1:1:1。

步驟5）所得溶液中氧化普魯蘭多糖的濃度為0.05g/ml，鹽酸阿霉素的濃度為2mg/ml。

步驟6）中所用ε-聚賴氨酸水溶液的濃度為0.5g/ml，其中，ε-聚賴氨酸的分子量為4000da；所用枝化聚乙烯亞胺水溶液的濃度為0.26g/ml，其中，枝化聚乙烯亞胺的分子量為600da。

本發(fā)明的顯著優(yōu)點在于：

（1）本發(fā)明所得自愈合水凝膠給藥體系是由氧化普魯蘭多糖、ε-聚賴氨酸、枝化聚乙烯亞胺、鹽酸阿霉素組成，其具有良好的生物相容性、生物可降解性、溫度和ph敏感性，且制備周期短，制備過程中不需要任何有機溶劑，屬于綠色制備。

（2）本發(fā)明給藥體系中的鹽酸阿霉素一部分通過分子上氨基與氧化普魯蘭上醛基發(fā)生席夫堿反應(yīng)而載入水凝膠網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，一部分通過氫鍵吸附等作用載入，從而實現(xiàn)了鹽酸阿霉素在水凝膠給藥體系中的穩(wěn)定負載，并使得藥物能夠有序和緩慢的釋放。

（3）本發(fā)明給藥體系還具有可注射性和自愈合性，可通過瘤周注射給藥直接注射到病灶部位，無需手術(shù)植入，且在注射過程中破壞的水凝膠可通過自愈合恢復(fù)完整性。因此，該水凝膠給藥體系可在腫瘤治療過程中減少藥物毒副作用，同時也減輕病人手術(shù)植入的痛苦，達到高效減毒的目的。

附圖說明

圖1為實施例5所得自愈合水凝膠給藥體系橫截面的掃描電鏡圖。

圖2為實施例5所得自愈合水凝膠給藥體系中鹽酸阿霉素的體外累積釋放曲線圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所述的內(nèi)容更加便于理解，下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明所述的技術(shù)方案做進一步的說明，但是本發(fā)明不僅限于此。

所用普魯蘭多糖的分子量為250000da，ε-聚賴氨酸的分子量為4000da，枝化聚乙烯亞胺的分子量為600da。

實施例1

1）取5.000g普魯蘭多糖溶于200ml雙蒸水中，磁力攪拌充分溶解；

2）吸取5ml232mg/ml的氧化劑高碘酸鉀溶液加入步驟1）所得溶液中，室溫、避光條件下攪拌反應(yīng)1.5h；

3）在步驟2）所得溶液中加入0.36ml丙三醇，反應(yīng)15min，以終止氧化反應(yīng)；

4）將步驟3）所得溶液置于mwco6000的透析袋中，于4℃下透析3天，期間每隔6-8h換一次水；

5）將透析后的溶液真空冷凍干燥3天，得到純凈的固體狀的氧化普魯蘭多糖；

6）稱取1.000g所制備得到氧化普魯蘭多糖，加入20ml雙蒸水中，于37℃溶解；

7）在步驟6）所得溶液中加入40mg鹽酸阿霉素，于37℃充分溶解；

8）在步驟7）所得溶液中加入250μl0.5g/ml的ε-聚賴氨酸水溶液，充分混勻；

9）在步驟8）所得溶液中加入20μl0.26g/ml的聚乙烯亞胺水溶液，迅速混合均勻，室溫下反應(yīng)120s；

10）將制得的水凝膠取出，用雙蒸水沖洗3次，然后于-20℃預(yù)凍12h，再真空冷凍干燥3天，得干燥的水凝膠給藥體系。

將所得水凝膠分兩部分，分別用甲基橙、羅丹明b染色，然后分別置于5ml注射器中。推動注射器的活塞部分，使注射器中經(jīng)不同染料染色的水凝膠從注射器針頭部位推出，經(jīng)過10min后觀察，水凝膠已經(jīng)成為一個整體，證實所得水凝膠具有可注射性及良好的自愈合性能。

實施例2

1）取5.000g普魯蘭多糖溶于200ml雙蒸水中，磁力攪拌充分溶解；

2）吸取5ml232mg/ml的氧化劑高碘酸鉀溶液加入步驟1）所得溶液中，室溫、避光條件下攪拌反應(yīng)1.5h；

3）在步驟2）所得溶液中加入0.36ml丙三醇，反應(yīng)15min，以終止氧化反應(yīng)；

4）將步驟3）所得溶液置于mwco6000的透析袋中，于4℃下透析3天，期間每隔6-8h換一次水；

5）將透析后的溶液真空冷凍干燥3天，得到純凈的固體狀的氧化普魯蘭多糖；

6）稱取1.000g所制備得到氧化普魯蘭多糖，加入20ml雙蒸水中，于37℃溶解；

7）在步驟6）所得溶液中加入40mg鹽酸阿霉素，于37℃充分溶解；

8）在步驟7）所得溶液中加入350μl0.5g/ml的ε-聚賴氨酸水溶液，充分混勻；

9）在步驟8）所得溶液中加入30μl0.26g/ml的聚乙烯亞胺水溶液，迅速混合均勻，室溫下反應(yīng)80s；

10）將制得的水凝膠取出，用雙蒸水沖洗3次，然后于-20℃預(yù)凍12h，再真空冷凍干燥3天，得干燥的水凝膠給藥體系。

將所得水凝膠分兩部分，分別用甲基橙、羅丹明b染色，然后分別置于5ml注射器中。推動注射器的活塞部分，使注射器中經(jīng)不同染料染色的水凝膠從注射器針頭部位推出，經(jīng)過15min后觀察，水凝膠已經(jīng)成為一個整體，證實所得水凝膠具有可注射性及良好的自愈合性能。

實施例3

1）取5.000g普魯蘭多糖溶于200ml雙蒸水中，磁力攪拌充分溶解；

2）吸取5ml232mg/ml的氧化劑高碘酸鉀溶液加入步驟1）所得溶液中，室溫、避光條件下攪拌反應(yīng)1.5h；

3）在步驟2）所得溶液中加入0.36ml丙三醇，反應(yīng)15min，以終止氧化反應(yīng)；

4）將步驟3）所得溶液置于mwco6000的透析袋中，于4℃下透析3天，期間每隔6-8h換一次水；

5）將透析后的溶液真空冷凍干燥3天，得到純凈的固體狀的氧化普魯蘭多糖；

6）稱取1.000g所制備得到氧化普魯蘭多糖，加入20ml雙蒸水中，于37℃溶解；

7）在步驟6）所得溶液中加入40mg鹽酸阿霉素，于37℃充分溶解；

8）在步驟7）所得溶液中加入50μl0.5g/ml的ε-聚賴氨酸水溶液，充分混勻；

9）在步驟8）所得溶液中加入10μl0.26g/ml的聚乙烯亞胺水溶液，迅速混合均勻，室溫下反應(yīng)85s；

10）將制得的水凝膠取出，用雙蒸水沖洗3次，然后于-20℃預(yù)凍12h，再真空冷凍干燥3天，得干燥的水凝膠給藥體系。

將所得水凝膠分兩部分，分別用甲基橙、羅丹明b染色，然后分別置于5ml注射器中。推動注射器的活塞部分，使注射器中經(jīng)不同染料染色的水凝膠從注射器針頭部位推出，經(jīng)過12min后觀察，水凝膠已經(jīng)成為一個整體，證實所得水凝膠具有可注射性及良好的自愈合性能。

實施例4

1）取5.000g普魯蘭多糖溶于200ml雙蒸水中，磁力攪拌充分溶解；

2）吸取5ml232mg/ml的氧化劑高碘酸鉀溶液加入步驟1）所得溶液中，室溫、避光條件下攪拌反應(yīng)1.5h；

3）在步驟2）所得溶液中加入0.36ml丙三醇，反應(yīng)15min，以終止氧化反應(yīng)；

4）將步驟3）所得溶液置于mwco6000的透析袋中，于4℃下透析3天，期間每隔6-8h換一次水；

5）將透析后的溶液真空冷凍干燥3天，得到純凈的固體狀的氧化普魯蘭多糖；

6）稱取1.000g所制備得到氧化普魯蘭多糖，加入20ml雙蒸水中，于37℃溶解；

7）在步驟6）所得溶液中加入40mg鹽酸阿霉素，于37℃充分溶解；

8）在步驟7）所得溶液中加入450μl0.5g/ml的ε-聚賴氨酸水溶液，充分混勻；

9）在步驟8）所得溶液中加入30μl0.26g/ml的聚乙烯亞胺水溶液，迅速混合均勻，室溫下反應(yīng)60s；

10）將制得的水凝膠取出，用雙蒸水沖洗3次，然后于-20℃預(yù)凍12h，再真空冷凍干燥3天，得干燥的水凝膠給藥體系。

將所得水凝膠分兩部分，分別用甲基橙、羅丹明b染色，然后分別置于5ml注射器中。推動注射器的活塞部分，使注射器中經(jīng)不同染料染色的水凝膠從注射器針頭部位推出，經(jīng)過15min后觀察，水凝膠已經(jīng)成為一個整體，證實所得水凝膠具有可注射性及良好的自愈合性能。

實施例5

1）取5.000g普魯蘭多糖溶于200ml雙蒸水中，磁力攪拌充分溶解；

2）吸取5ml232mg/ml的氧化劑高碘酸鉀溶液加入步驟1）所得溶液中，室溫、避光條件下攪拌反應(yīng)1.5h；

3）在步驟2）所得溶液中加入0.36ml丙三醇，反應(yīng)15min，以終止氧化反應(yīng)；

4）將步驟3）所得溶液置于mwco6000的透析袋中，于4℃下透析3天，期間每隔6-8h換一次水；

5）將透析后的溶液真空冷凍干燥3天，得到純凈的固體狀的氧化普魯蘭多糖；

6）稱取1.000g所制備得到氧化普魯蘭多糖，加入20ml雙蒸水中，于37℃溶解；

7）在步驟6）所得溶液中加入40mg鹽酸阿霉素，于37℃充分溶解；

8）在步驟7）所得溶液中加入450μl0.5g/ml的ε-聚賴氨酸水溶液，充分混勻；

9）在步驟8）所得溶液中加入40μl0.26g/ml的聚乙烯亞胺水溶液，迅速混合均勻，室溫下反應(yīng)45s；

10）將制得的水凝膠取出，用雙蒸水沖洗3次，然后于-20℃預(yù)凍12h，再真空冷凍干燥3天，得干燥的水凝膠給藥體系。

將所得水凝膠分兩部分，分別用甲基橙、羅丹明b染色，然后分別置于5ml注射器中。推動注射器的活塞部分，使注射器中經(jīng)不同染料染色的水凝膠從注射器針頭部位推出，經(jīng)過20min后觀察，水凝膠已經(jīng)成為一個整體，證實所得水凝膠具有可注射性及良好的自愈合性能。

實施例6

1）取5.000g普魯蘭多糖溶于200ml雙蒸水中，磁力攪拌充分溶解；

2）吸取5ml232mg/ml的氧化劑高碘酸鉀溶液加入步驟1）所得溶液中，室溫、避光條件下攪拌反應(yīng)1.5h；

3）在步驟2）所得溶液中加入0.36ml丙三醇，反應(yīng)15min，以終止氧化反應(yīng)；

4）將步驟3）所得溶液置于mwco6000的透析袋中，于4℃下透析3天，期間每隔6-8h換一次水；

5）將透析后的溶液真空冷凍干燥3天，得到純凈的固體狀的氧化普魯蘭多糖；

6）稱取1.000g所制備得到氧化普魯蘭多糖，加入20ml雙蒸水中，于37℃溶解；

7）在步驟6）所得溶液中加入40mg鹽酸阿霉素，于37℃充分溶解；

8）在步驟7）所得溶液中加入450μl0.5g/ml的ε-聚賴氨酸水溶液，充分混勻；

9）在步驟8）所得溶液中加入50μl0.26g/ml的聚乙烯亞胺水溶液，迅速混合均勻，室溫下反應(yīng)45s；

10）將制得的水凝膠取出，用雙蒸水沖洗3次，然后于-20℃預(yù)凍12h，再真空冷凍干燥3天，得干燥的水凝膠給藥體系。

將所得水凝膠分兩部分，分別用甲基橙、羅丹明b染色，然后分別置于5ml注射器中。推動注射器的活塞部分，使注射器中經(jīng)不同染料染色的水凝膠從注射器針頭部位推出，經(jīng)過20min后觀察，水凝膠已經(jīng)成為一個整體，證實所得水凝膠具有可注射性及良好的自愈合性能。

圖1為實施例5所得自愈合水凝膠給藥體系橫截面的掃描電鏡圖。由圖1可知，所得水凝膠給藥體系的橫截面呈現(xiàn)大網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，且網(wǎng)孔均勻。其大網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)有利于藥物的吸附和包埋，從而可增加載藥量；而均勻的網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)有利于使水凝膠中藥物的均勻釋放。

圖2為實施例5所得自愈合水凝膠給藥體系中鹽酸阿霉素的體外累積釋放曲線圖。由圖2可見，所得水凝膠給藥體系具有良好的緩釋性能，其持續(xù)釋放效果長達200h左右，這不僅可以提高藥物的利用率，還可以降低藥物的毒副作用，且其藥物釋放量接近90%，可以充分發(fā)揮藥物的作用。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。