專利名稱：一種串珠狀兩親性納米粒及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
一種串珠狀兩親性納米粒及其制備方法和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種串珠狀納米粒及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)背景
抗腫瘤藥物水溶性差、副作用大且易被腫瘤細(xì)胞清除，導(dǎo)致其治療效率較低。納米粒已廣泛應(yīng)用于生物學(xué)和藥學(xué)領(lǐng)域，尤其是作為給藥系統(tǒng)。研究人員制備各種無(wú)機(jī)和有機(jī)納米粒以增溶難溶性藥物，調(diào)節(jié)釋藥速率，提高藥物生物利用度，加強(qiáng)靶向性，改善體內(nèi)分布，從而提高藥效，降低毒副作用。目前作為藥物載體的納米粒大部分均為分散球形。
然而，對(duì)于非球形納米粒的制備和應(yīng)用主要集中在無(wú)機(jī)納米粒，如金納米粒和碳納米管；非球形聚合物納米粒的合成研究較少。Gratton等以多種丙烯酸酯衍生物和丙烯酸甲酯衍生物為原料通過(guò)I3RINT技術(shù)制備了不同形狀的納米粒(Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2008，105(3 :11613-11618),但這些納米粒制備過(guò)程復(fù)雜，且無(wú)兩親性，應(yīng)用受到限制。Geng等以聚乙二醇、聚正丁烯和聚己酸內(nèi)酯為原料通過(guò)嵌段共聚的方法制得兩親性絲狀膠束(Nat. Nanotechnol. , 2007，2 (4) 249-255)，但聚合物膠束穩(wěn)定性差，應(yīng)用受到限制。現(xiàn)有非球形兩親性納米粒存在制備過(guò)程復(fù)雜，穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)。對(duì)于串珠狀納米粒， 還未見(jiàn)任何報(bào)道。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制備過(guò)程簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性好的串珠狀兩親性納米粒及其制備方法和應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷。
本發(fā)明的基本方案如下疏水性的丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯或氰基丙烯酸烷基酯與親水性的殼聚糖衍生物通過(guò)自由基聚合反應(yīng)形成接枝共聚物；由戊二醛等交聯(lián)劑的活性醛基與共聚物表面殼聚糖衍生物的游離氨基交聯(lián)，在水中自組裝形成串珠狀兩親性核殼結(jié)構(gòu)納米粒。一般而言， 聚合物形成納米粒一般依賴于聚合物的親疏水性，不同于無(wú)機(jī)納米粒的晶體成長(zhǎng)過(guò)程，因此通過(guò)改變納米粒形成環(huán)境的極性很難改變納米粒的形狀。本發(fā)明中，使用的殼聚糖衍生物富含游離氨基，在其與丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯或氰基丙烯酸烷基酯反應(yīng)過(guò)程中加入交聯(lián)劑，交聯(lián)劑的活性醛基對(duì)游離氨基進(jìn)行交聯(lián)，從而制得串珠狀兩親性納米粒。
具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明提供的串珠狀兩親性納米粒，以疏水性單體丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯或氰基丙烯酸烷基酯，和親水性聚合物(殼聚糖衍生物)為骨架，加入交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)而制備獲得。其中，親水性聚合物與疏水性單體的重量體積比為1:0.25-1:4， g/ml，交聯(lián)劑的用量為反應(yīng)體系的0. 1%-0. 3%，ml/ml。
所說(shuō)的丙烯酸烷基酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯和丙烯酸己酯中的一種或一種以上；所說(shuō)的甲基丙烯酸烷基酯為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯和甲基丙烯酸己酯中的一種或一種以上。3
所說(shuō)的氰基丙烯酸烷基酯為氰基丙烯酸甲酯、氰基丙烯酸乙酯、氰基丙烯酸丙酯、 氰基丙烯酸丁酯、氰基丙烯酸異丁酯和氰基丙烯酸己酯中的一種或一種以上。
所說(shuō)的殼聚糖衍生物為羧甲基殼聚糖、羧化殼聚糖、殼聚糖鹽酸鹽、殼聚糖季銨鹽、殼聚糖谷氨酸鹽和殼聚糖乳酸鹽中的一種。
所說(shuō)的交聯(lián)劑為乙二醛、戊二醛、己二醛、羥甲基戊二醛或α-羥基己二醛中的一種。
所說(shuō)的殼聚糖衍生物的分子量為10，000-500, 000道爾頓。
本發(fā)明的串珠狀兩親性納米粒，納米粒串珠中單個(gè)球體粒徑為100-500 nm。
本發(fā)明提供的串珠狀兩親性納米粒制備方法如下將親水性聚合物殼聚糖衍生物溶解，加熱至40-50°C，加入疏水性單體，反應(yīng)10-30分鐘，再加入引發(fā)劑，加熱至70-80°C，反應(yīng)1-2小時(shí)，加入交聯(lián)劑，繼續(xù)反應(yīng)3-M小時(shí)，純化即得。
其中，親水性聚合物與疏水性單體的重量體積比為1:0. 25-l:4，g/ml，交聯(lián)劑的加入量為反應(yīng)體系的0. 1%-0. 3%，ml/ml O
所說(shuō)的丙烯酸烷基酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯和丙烯酸己酯中的一種或一種以上；所說(shuō)的甲基丙烯酸烷基酯為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯和甲基丙烯酸己酯中的一種或一種以上；所說(shuō)的氰基丙烯酸烷基酯為氰基丙烯酸甲酯、氰基丙烯酸乙酯、氰基丙烯酸丙酯、氰基丙烯酸丁酯、氰基丙烯酸異丁酯和氰基丙烯酸己酯中的一種或一種以上。
所說(shuō)的殼聚糖衍生物為羧甲基殼聚糖、羧化殼聚糖、殼聚糖鹽酸鹽、殼聚糖季銨鹽、殼聚糖谷氨酸鹽和殼聚糖乳酸鹽中的一種。
所說(shuō)的交聯(lián)劑為乙二醛、戊二醛、己二醛、羥甲基戊二醛或α-羥基己二醛中的一種。
所說(shuō)的殼聚糖衍生物的分子量為10，000-500, 000道爾頓。
所說(shuō)的引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸鉀，其用量為反應(yīng)體系的0. 01-0. 2%，g/ml。
本發(fā)明的串珠狀兩親性納米粒，其分子量可由單體分子量、單體投入量、反應(yīng)時(shí)間、引發(fā)劑濃度和交聯(lián)劑濃度決定。其它參數(shù)，如反應(yīng)溫度和交聯(lián)劑加入時(shí)間等，可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。
本發(fā)明的串珠狀兩親性納米粒，其制備過(guò)程中純化步驟包括本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的工藝。透析或超濾獲得的納米粒懸液，可直接使用，也可通過(guò)濃縮、離心、真空干燥和冷凍干燥等手段分離或收集。
通過(guò)合適的物理或化學(xué)分離處理可去除雜質(zhì)(鹽)和溶劑，例如透析、超濾、蒸餾和色譜分離等。
本發(fā)明的串珠狀兩親性納米?？尚纬煞蹱罟腆w，保存簡(jiǎn)便。
本發(fā)明的串珠狀兩親性納米?？稍谏斫橘|(zhì)中形成穩(wěn)定的膠體乳液。
本發(fā)明的串珠狀兩親性納米?？勺鳛榛钚猿煞值妮d體使用。該活性成分至少為下述之一種(1)蛋白質(zhì)和多肽胰島素、干擾素、白介素、集落刺激因子、白蛋白、血紅蛋白、蛋白抗原、抗體和生長(zhǎng)激素的一種；(2)疫苗單獨(dú)或至少與一種抗原或抗體結(jié)合；(3)核酸DNA、RNA、siRNA和寡核苷酸的一種或一種以上；(4)抗腫瘤藥物特別是5-氟尿嘧啶、甲氨蝶呤、環(huán)磷酰胺、順鉬、喜樹(shù)堿、阿霉素、長(zhǎng)春新堿、紫杉醇類(lèi)中的一種；(5)上述各種活性成分的混合物。
本發(fā)明的納米粒乳液可經(jīng)過(guò)濾除菌，制得無(wú)菌可注射或口服的藥液，經(jīng)濟(jì)方便。載有活性成分的納米粒用于生產(chǎn)相關(guān)藥用產(chǎn)品，例如控制釋放活性成分體系和黏膜黏附性劑型等。它們可以是經(jīng)口、鼻、眼、皮下、靜脈、肌肉、陰道、腹膜、真皮和大腦內(nèi)等途徑給藥的藥用產(chǎn)品。
本發(fā)明的納米粒可用于生產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)、植物保護(hù)或化妝品專用產(chǎn)品?；瘖y品的應(yīng)用例如納米粒與活性成分的組合物，可以透皮使用。
本發(fā)明的納米?？捎糜谏a(chǎn)生物醫(yī)學(xué)診斷或納米器件構(gòu)建的專用產(chǎn)品。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)本發(fā)明的納米粒制備過(guò)程簡(jiǎn)便易行，不需使用有機(jī)溶劑，單體材料和交聯(lián)劑來(lái)源方便，純化過(guò)程簡(jiǎn)單。
(2)本發(fā)明的納米粒穩(wěn)定性好。在生理?xiàng)l件和酸堿條件下均保持穩(wěn)定，室溫保存時(shí)間長(zhǎng)，不易凝聚。
(3)本發(fā)明的納米粒為串珠狀，非分散球形，突破了聚合物納米粒形成最低能量穩(wěn)態(tài)球形的限制。
(4)本發(fā)明的納米粒可減少所載活性成分被靶細(xì)胞攝取后清除，增加胞內(nèi)累積，提高功效。
(5)本發(fā)明的納米粒分子量可通過(guò)調(diào)節(jié)單體分子量、單體投入量、反應(yīng)時(shí)間、引發(fā)劑濃度和交聯(lián)劑濃度等參數(shù)決定，可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。
(6)本發(fā)明的納米粒的表面電荷和串珠中單個(gè)球體大小可通過(guò)單體種類(lèi)、單體分子量、單體投入量、反應(yīng)時(shí)間、引發(fā)劑濃度和交聯(lián)劑濃度等參數(shù)決定，可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。
(7)本發(fā)明的納米粒串珠中單個(gè)球體為外殼親水、內(nèi)核疏水的兩親性核殼結(jié)構(gòu)，可同時(shí)包載疏水性和親水性活性成分，如抗腫瘤藥物和核酸等。
( 8 )本發(fā)明的納米粒均帶有較強(qiáng)的表面電荷，可保持納米粒穩(wěn)定，也可通過(guò)靜電吸附包載各種活性成分，如蛋白質(zhì)多肽和核酸等。
(9)本發(fā)明的納米粒中殼聚糖衍生物具有黏膜黏附性，可打開(kāi)黏膜上皮的緊密連接，有利于活性成分的擴(kuò)散，提高活性成分的功效。
(10)通過(guò)調(diào)節(jié)制備參數(shù)可改變納米粒的性能，進(jìn)而有效控制活性成分的結(jié)合及釋放。


圖1實(shí)施例1 (羧甲基殼聚糖納米粒)和實(shí)施例2 (串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒) 的透射電鏡圖。比例尺為200 μπι。
圖2實(shí)施例1 (羧甲基殼聚糖納米粒)和實(shí)施例2 (串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒)的核磁共振譜圖。
圖3實(shí)施例1 (羧甲基殼聚糖納米粒)和實(shí)施例2 (串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒) 的紅外光譜圖。
具體實(shí)施方式
通過(guò)下面的具體實(shí)施例可進(jìn)一步了解本發(fā)明，但它們不是對(duì)本發(fā)明的限定。
實(shí)施例1 羧甲基殼聚糖納米粒稱取1 g羧甲基殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入98 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至45 °C，加入1 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入1 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至72 °C， 繼續(xù)反應(yīng)對(duì)h。反應(yīng)得到的懸液用14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得粒徑為 243. 7 nm。
實(shí)施例2 串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧甲基殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至72 °C, 1.5 h加入戊二醛至終濃度為0. 15% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為159.8 nm。
實(shí)施例3 串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧甲基殼聚糖(150，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至72 °C，1 h加入戊二醛至終濃度為0. 15% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用 14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為191.3 nm。
實(shí)施例4 串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧甲基殼聚糖(500，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至72 2 h加入戊二醛至終濃度為0. 15% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用 14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為236. 7 nm。
實(shí)施例5 串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧甲基殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至45 °C，加入0.06 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至72 °C, 1.5 h加入戊二醛至終濃度為0. 15% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為156.7 nm。
實(shí)施例6 串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧甲基殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至45 °C，加入1 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至 72 °C，1 h加入戊二醛至終濃度為0. 15%(v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用14，000 道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為161.2 nm。
實(shí)施例7 串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧甲基殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至72 2 h加入戊二醛至終濃度為0.1% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用 14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為177.3 nm。
實(shí)施例8 串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧甲基殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至72 °C, 1.5 h加入戊二醛至終濃度為0. 3% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用 14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為148.4 nm。
實(shí)施例9 串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧甲基殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至72 °C，1 h加入乙二醛至終濃度為0.25% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用 14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為184.6 nm。
實(shí)施例10 串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧甲基殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至72 2 h加入己二醛至終濃度為0. (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用 14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為169.1 nm。
實(shí)施例11 串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧甲基殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，10 min后加入0.25 ml 5%過(guò)硫酸鉀，加熱至72 °C, 1.5 h加入戊二醛至終濃度為0. 15% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為163.8 nm。
實(shí)施例12 串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧甲基殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，30 min后加入0.25 ml 1%過(guò)硫酸銨，加熱至72 2 h加入戊二醛至終濃度為0. 15% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用 14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為278. 5 nm。
實(shí)施例13 串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧甲基殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0. 25 ml 20%過(guò)硫酸銨， 加熱至72 °C，1 h加入戊二醛至終濃度為0. 15% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為329. 6 nm。
實(shí)施例14 串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧甲基殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至40 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至80 °C, 1.5 h加入戊二醛至終濃度為0. 15% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為166.2 nm。
實(shí)施例15 串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧甲基殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至50 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至70 °C，1 h加入戊二醛至終濃度為0. 15% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用 14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為162.5 nm。
實(shí)施例16 串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒稱取0.5 g羧甲基殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解， 加熱至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0. 25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至 75 °C, 2 h加入戊二醛至終濃度為0. 15% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)3 h。反應(yīng)得到的懸液用14，000 道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為418. 4 nm。
實(shí)施例17 串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧甲基殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至72 °C, 1.5 h加入戊二醛至終濃度為0. 15% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)對(duì)h。反應(yīng)得到的懸液用14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為167.3 nm。
實(shí)施例18 串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧甲基殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至45 °C，加入0.25 ml丙烯酸甲酯，20 min后加入0. 25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至 75 °C，1 h加入戊二醛至終濃度為0. 15% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用14，000 道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為176.9 nm。
實(shí)施例19 串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧甲基殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至45 °C，加入0.25 ml氰基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至75 2 h加入戊二醛至終濃度為0. 15% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用 14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為181.5 nm。
實(shí)施例20 串珠狀羧化殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧化殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解， 加熱至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0. 25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至72 °C, 1.5 h加入戊二醛至終濃度為0. 15% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用 14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為187.2 nm。
實(shí)施例21 串珠狀羧化殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧化殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解， 加熱至45 °C，加入0.25 ml丙烯酸丁酯，20 min后加入0. 25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至75 °C，1 h加入戊二醛至終濃度為0. 15%(v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為183.5 nm。
實(shí)施例22 串珠狀羧化殼聚糖納米粒稱取0.25 g羧化殼聚糖(10，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解， 加熱至45 °C，加入0.25 ml氰基丙烯酸丁酯，20 min后加入0.25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至 75 °C, 2 h加入戊二醛至終濃度為0. 15% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用14，000 道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為190.2 nm。
實(shí)施例23 串珠狀殼聚糖季銨鹽納米粒稱取0.25 g殼聚糖季銨鹽(100，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至45 °C，加入0.25 ml甲基丙烯酸甲酯，20 min后加入0.25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至75 °C, 1.5 h加入戊二醛至終濃度為0. 15% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)12 h。反應(yīng)得到的懸液用14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為177.5 nm。
實(shí)施例M 串珠狀殼聚糖季銨鹽納米粒稱取0.25 g殼聚糖季銨鹽(100，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至45 °C，加入0.25 ml丙烯酸異丁酯，20 min后加入0. 25 ml 5%過(guò)硫酸銨，加熱至75 °C，1 h加入戊二醛至終濃度為0. 15% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)對(duì)h。反應(yīng)得到的懸液用 14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為170.9 nm。
實(shí)施例25 串珠狀殼聚糖季銨鹽納米粒稱取0.25 g殼聚糖季銨鹽(100，000道爾頓)，置于燒瓶中，加入25 ml雙蒸水，攪拌溶解，加熱至45 °C，加入0.25 ml氰基丙烯酸異丁酯，20 min后加入0.25 ml 5%過(guò)硫酸銨， 加熱至75 °C,2 h加入戊二醛至終濃度為0. 15% (v/v)，繼續(xù)反應(yīng)對(duì)h。反應(yīng)得到的懸液用14，000道爾頓截留分子量的半透膜進(jìn)行透析。測(cè)得串珠中單個(gè)球體粒徑為168.2 nm。
實(shí)施例沈不同pH條件下納米粒的穩(wěn)定性用HCl和NaOH溶液調(diào)節(jié)串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒乳液(實(shí)施例2)的pH分別為1、 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13和14，考察納米粒穩(wěn)定性。串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒在 PH 1-14范圍內(nèi)維持澄清透明，不絮凝沉淀，可見(jiàn)串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒在生理?xiàng)l件和酸堿條件下保持穩(wěn)定。
實(shí)施例27 透射電鏡觀察納米粒的形態(tài)將實(shí)施例1和2制得的納米粒乳液稀釋后蘸銅網(wǎng)干燥制備樣品，透射電鏡(H-600A， Hitachijapan)觀察，見(jiàn)附圖1。由圖可見(jiàn)羧甲基殼聚糖納米粒(A)呈單分散球形，而串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒(B)呈串珠狀，球體被交聯(lián)。
實(shí)施例28 核磁共振光譜表征納米粒的結(jié)構(gòu)將實(shí)施例1和2制得的納米粒凍干后溶于重水，核磁共振(AVANCE DMX500, Bruker, German)表征結(jié)構(gòu)，見(jiàn)附圖2。由圖可見(jiàn)羧甲基殼聚糖納米粒圖譜(B)中2. 674 ppm處殼聚糖環(huán)2位氫峰在串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒圖譜(A)中消失，并在后者圖譜中3. 165 ppm處出現(xiàn)酰基的氫峰，表明串珠狀納米粒中殼聚糖環(huán)2位氫峰受屏蔽，且被戊二醛交聯(lián)。
實(shí)施例四紅外光譜表征納米粒的結(jié)構(gòu)將實(shí)施例1和2制得的納米粒凍干粉用紅外(Nexus 470，Nicolet, USA)表征結(jié)構(gòu)， 見(jiàn)附圖3。由圖可見(jiàn)相比于羧甲基殼聚糖納米粒(A)，串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒(B)圖譜中1149-1271 CnT1和1731 cnT1的酯鍵特征峰和1600 cnT1的氨基振動(dòng)峰減弱，表明串珠狀納米粒被戊二醛交聯(lián)。
實(shí)施例30 抗細(xì)胞胞吐試驗(yàn)人肺癌細(xì)胞A549和人宮頸癌細(xì)胞Hela接種于M孔板培養(yǎng)，加入納米粒后繼續(xù)培養(yǎng)2 h。吸除未攝取納米粒，加入新鮮培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)，進(jìn)行胞吐，測(cè)定培養(yǎng)介質(zhì)中納米粒胞吐量。測(cè)得A549和Hela細(xì)胞胞吐4 h，串珠狀羧甲基殼聚糖納米粒(實(shí)施例2)的胞吐量比羧甲基殼聚糖納米粒(實(shí)施例1)的分別減少57. 5%和25. 4%，可見(jiàn)串珠狀納米?？蓽p少被細(xì)胞清除，利于所載活性成分在細(xì)胞內(nèi)的累積。
權(quán)利要求
1.一種串珠狀兩親性納米粒，其特征在于以疏水性單體丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯或氰基丙烯酸烷基酯，和親水性聚合物殼聚糖衍生物為骨架，加入交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)而制備獲得；其中，親水性聚合物與疏水性單體的重量體積比為1:0. 25-1:4 g/ml，交聯(lián)劑的用量為反應(yīng)體系的0. 1%-0. 3% ml/ml。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米粒，其特征在于所說(shuō)的丙烯酸烷基酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯和丙烯酸己酯中的一種或一種以上；所說(shuō)的甲基丙烯酸烷基酯為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯和甲基丙烯酸己酯中的一種或一種以上；所說(shuō)的氰基丙烯酸烷基酯為氰基丙烯酸甲酯、氰基丙烯酸乙酯、氰基丙烯酸丙酯、氰基丙烯酸丁酯、氰基丙烯酸異丁酯和氰基丙烯酸己酯中的一種或一種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米粒，其特征在于所說(shuō)的殼聚糖衍生物為羧甲基殼聚糖、 羧化殼聚糖、殼聚糖鹽酸鹽、殼聚糖季銨鹽、殼聚糖谷氨酸鹽和殼聚糖乳酸鹽中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米粒，其特征在于所說(shuō)的殼聚糖衍生物的分子量為 10，000-500, 000 道爾頓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米粒，其特征在于所說(shuō)的交聯(lián)劑為乙二醛、戊二醛、己二醛、羥甲基戊二醛或α-羥基己二醛中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的納米粒，其特征在于串珠納米粒中單個(gè)球體粒徑為 100-500 nm。
7.—種如權(quán)利要求1一6之一所述串珠狀兩親性納米粒的制備方法，其特征在于具體步驟如下將親水性聚合物殼聚糖衍生物溶解，加熱至40-50°C，加入疏水性單體，反應(yīng)10-30分鐘，再加入引發(fā)劑，加熱至70-80°C，反應(yīng)1-2小時(shí)，加入交聯(lián)劑，繼續(xù)反應(yīng)3-M小時(shí)，純化即得；其中親水性聚合物與疏水性單體的重量體積比為1:0. 25-1:4 g/ml，交聯(lián)劑的加入量為反應(yīng)體系的0. l%-0. 3% ml/ml ο
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的納米粒制備方法，其特征在于所說(shuō)的引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸鉀，用量為反應(yīng)體系的0. 01-0. 2% g/ml。
9.一種如權(quán)利要求1一6之一所述的串珠狀兩親性納米粒作為活性成分載體的應(yīng)用， 其中所述活性成分至少為下述之一種(1)蛋白質(zhì)和多肽，包括胰島素、干擾素、白介素、集落刺激因子、白蛋白、血紅蛋白、蛋白抗原、抗體或生長(zhǎng)激素；(2)疫苗單獨(dú)或至少與一種抗原或抗體結(jié)合；(3)核酸DNA、RNA、siRNA和寡核苷酸的一種或一種以上；(4)抗腫瘤藥物是5-氟尿嘧啶、甲氨蝶呤、環(huán)磷酰胺、順鉬、喜樹(shù)堿、阿霉素、長(zhǎng)春新堿、紫杉醇類(lèi)中的一種。
10.一種如權(quán)利要求1一6之一所述的串珠狀兩親性納米粒在制備營(yíng)養(yǎng)品、植物保護(hù)劑或化妝品中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明屬納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種串珠狀納米粒及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的串珠狀兩親性納米粒以疏水性單體丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯或氰基丙烯酸烷基酯和親水性聚合物殼聚糖衍生物為骨架，加入交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)而制備獲得。其制備方法為，引發(fā)劑作用下，親水性聚合物的氨基自由基化，與疏水性單體反應(yīng)，再加入交聯(lián)劑，繼續(xù)反應(yīng)，純化即得。本發(fā)明的串珠狀納米粒可作為活性成分載體應(yīng)用，具體可用于藥物、營(yíng)養(yǎng)品、保護(hù)劑及化妝品的生產(chǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明納米粒制備過(guò)程簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性較好，可增加藥物胞內(nèi)累積。
文檔編號(hào)C08K5/07GK102504290SQ20111033328
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者印春華, 胡義平 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)