專利名稱：聚乳酸納米顆粒表面仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的改性方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)交聯(lián)改性的聚乳酸載藥納米顆粒的制備方法，屬于生物醫(yī)用材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，各種藥物的應(yīng)用在一定程度上減輕了人類疾病的痛苦，但藥物過量服用或多余的藥物對正常細(xì)胞組織也會產(chǎn)生很大的副作用，因此藥物控釋體系應(yīng)運而生。從藥物控釋載體誕生，其長循環(huán)性和靶向性給藥就一直是該領(lǐng)域研究的核心課題，生物可降解的聚乳酸納米顆粒作為其中一種主要載藥材料劑型得到了大量應(yīng)用。
聚乳酸含有大量酯鍵，具有較強的疏水性。聚乳酸納米顆粒注射進人體循環(huán)系統(tǒng)后，易被巨噬細(xì)胞系統(tǒng)(MPS)識別并吞噬清除。為了解決這個問題，目前主要是在其表面進行親水性改性，通過接枝、物理包覆或制備嵌段共聚物的方法把PEG、PVP、多糖單元、poloxamer等引入聚乳酸納米粒子表面,通過不同制備方法得到具有核-殼結(jié)構(gòu)的藥物載體。大量研究表明，表面富含細(xì)胞外層膜磷酰膽堿基團的材料及藥物載體具有良好的生物相容性，不易吸附蛋白質(zhì)、細(xì)胞等生物體成分，從而可以逃避人體強大的單核吞噬系統(tǒng)，從而實現(xiàn)在體內(nèi)長循環(huán)的目的(Ishihara, K.，et al. Journal of BiomedicalMaterials Research 1998, 39(2)，323-330; Matsuno, R. , et al. Nano Today, 2011,6 (I), 61-74)。因此在聚乳酸納米顆粒表面構(gòu)建仿細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)是一種有效解決聚乳酸表面疏水性質(zhì)的方法。Ging-Ho Hsiue 等(Hsiue G. H. , et al. Journal of Polymer Science PartA: Polymer Chemistry, 2007, 45(03), 688-698)通過 ATRP聚合技術(shù)合成了 PMPC-b-PLA嵌段聚合物，通過透析法制備納米膠束，并對納米膠束進行了細(xì)胞毒性試驗和抑制細(xì)胞生長實驗，結(jié)果表明這種納米膠束可以應(yīng)用于生物材料領(lǐng)域。計劍等用ATRP聚合技術(shù)合成了PMPC-b-PLA共聚物，通過對聚磷酰膽堿-b-聚乳酸雙嵌段仿生聚合物親疏水段的分子設(shè)計和調(diào)控，可以實現(xiàn)對雙嵌段仿生聚合物組裝體形貌的有效控制。天津大學(xué)原續(xù)波等通過點擊反應(yīng)制備出單臂超支化星形兩親性聚乳酸-聚2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿嵌段聚合物(中國專利公開號102226003A)，三臂超支化星形兩親性聚乳酸-聚2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿嵌段聚合物(中國專利公開號102295780A)及兩臂超支化星形兩親性聚乳酸-聚2 -甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿嵌段聚合物(中國專利公開號102276845A)。通過揮發(fā)法(中國專利公開號102229734A)、透析法(中國專利公開號102229735A)制備出上述聚合物形成的納米粒子。這種通過自組裝獲得的納米尺寸的藥物傳遞系統(tǒng)，其疏水核可以作為藥物載體，包載疏水性藥物，而其親水性外殼則起到維持膠束穩(wěn)定性作用的同時，還起到延長體內(nèi)循環(huán)時間的作用。然而，上述構(gòu)建仿細(xì)胞膜涂層修飾的聚乳酸納米顆粒的方法中，嵌段共聚物的方式雖然有效，但操作較為復(fù)雜，需要先對聚乳酸進行修飾，使其帶上疊氮基團或者雙鍵，然后利用活性聚合技術(shù)聚合。而活性聚合技術(shù)往往使用對人體有害的Cu(I)作催化劑，而且Cu(I)很難除去，勢必影響其在人體內(nèi)的應(yīng)用。Ishihara等(Ishihara, K.，et al. Biomaterials 2001, 22(13)，1883-1889)用結(jié)構(gòu)簡單的仿細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)兩親性隨機共聚物，通過物理吸附及溶劑揮發(fā)法制備了表面含有磷酰膽堿結(jié)構(gòu)的聚乳酸納米顆粒，并對其生物相容性進行評價，結(jié)果表明該體系具有良好的生物相容性。該課題組又制備出含有活性離去基團的PC基聚合物(PMBN) (Konno,T. , et al. Biomacromolecules 2004, 5(2)，342-347),同樣通過溶劑揮發(fā)法制備出表面包裹有PMBN的聚乳酸納米顆粒，用含有胺基的蛋白抗體(Ito，T., et al. Colloidsand Surfaces B: Biointerfaces 2006, 50(1)，55-60)、肝祀向抗體等取代活性酯基團將其應(yīng)用于祀向藥物(Miyata, R. , et al. International Journal of Cancer 2009,124(10)，2460-2467)，取得了良好的效果。然而，通過物理吸附結(jié)合在聚乳酸納米顆粒表面的仿細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)兩親性隨機共聚物，在體內(nèi)復(fù)雜條件下可能會溶解或脫落，從而降低其改性效果。宮永寬等將仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)聚合物納米膠束進行了交聯(lián)處理，獲得了仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)聚合物交聯(lián)納米膠束(CN101838374)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種仿細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)交聯(lián)改性聚乳酸納米顆粒的制備方法，以提高納米顆粒的生物相容性及對藥物的控制釋放性能。本發(fā)明另一目的在于提供上述仿細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)交聯(lián)改性聚乳酸納米顆粒的制備方法在載藥聚乳酸納米顆?；蚱浞稚⒁褐苽渲械膽?yīng)用。本發(fā)明實現(xiàn)過程如下
一種聚乳酸納米顆粒表面仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的改性方法，將聚乳酸溶液及PMBT溶液加到水或丙酮水溶液中，自動形成PMBT聚合物包裹穩(wěn)定的聚乳酸納米顆粒分散液，所述聚乳酸溶液是聚乳酸的丙酮、氯仿、二氯甲烷、二甲亞砜或其混合溶液，PMBT溶液是PMBT的甲醇、乙醇、異丙醇或其混合溶液。離心除去PMBT聚合物包裹穩(wěn)定的聚乳酸納米顆粒分散液中多余的PMBT及溶劑得到聚乳酸納米顆粒，將獲得的聚乳酸納米顆粒分散到水中得到聚乳酸納米顆粒分散液。PMBT與聚乳酸的重量比為0. I :2 I :1，PMBT溶液的重量百分濃度為0. 05% 0. 6%，聚乳酸溶液的重量百分濃度為0. 2% 3%。將聚乳酸納米顆粒分散液調(diào)節(jié)pH值至8 10，形成交聯(lián)穩(wěn)定的仿細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)親水殼層。本發(fā)明所述聚乳酸納米顆粒表面仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的改性方法在制備載藥聚乳酸納米顆?；蚱浞稚⒁褐械膽?yīng)用，如將聚乳酸溶液及PMBT溶液加到藥物的水或丙酮水溶液中，自動形成PMBT聚合物包裹穩(wěn)定的載藥聚乳酸納米顆粒分散液；或?qū)⒕廴樗崛芤?、藥物溶液及PMBT溶液加到水或丙酮水溶液中，自動形成PMBT聚合物包裹穩(wěn)定的載藥聚乳酸納米顆粒分散液。所述藥物是阿霉素、紅比霉素、氟尿嘧啶、香豆素_6、長春新堿、秋水仙堿、三尖杉酯堿、喜樹堿、靛玉紅、鬼白乙叉貳、紫杉醇、順鉬、環(huán)磷酰胺、甲氨蝶呤、維甲酸、左旋門冬酰胺酶、地塞米松、甲基芐肼、鹽酸吉西他濱、澤菲，具體地說，如將藥物阿霉素加入到1010%丙酮水溶液中，調(diào)整PH 6. 6^8. O，將聚乳酸溶液及PMBT溶液加到上述阿霉素的丙酮水溶液中，憎水的聚乳酸在憎水的阿霉素納米晶周圍包裹團聚形成載藥納米顆粒，PMBT聚合物包裹載藥聚乳酸納米顆粒形成 穩(wěn)定的載藥聚乳酸納米顆粒分散液。所述的PMBT三元共聚物結(jié)構(gòu)式為，
CH3CH3CH3 , I H2 I ,H2 I
-+C ——fC —~七0 ~C )
\I/n、I ^ 3C
C=O C=OC=O
Ooo
H2〒CH2CH2 h2〒CH2CH2 9CHn CH2
_ ItI
0=y-0r CH3 H3CO-Si-OCH3 OCH3 H2C
CHi + I
+ N(CH3)3
其中，m、n分別為30 800的正整數(shù)，x為10 200的正整數(shù)；在!11、11、1中，m摩爾百分?jǐn)?shù)為20 70%，n為20 70%，x為9 30%。所述的PMB 二元共聚物結(jié)構(gòu)式為，
CH3CH3
.H2 I H2 I ...
-4 C —fC —C+
、 I \ I /n C=O C=O II
0O
H2CCH2
1丨 A
HnCAtt
▲ .1WXI^
II Z
OCH2
01-a CH3
O
H2C
CH2 + I
+ N(CH3)3
其中，m、n分別為30 800的正整數(shù)，m摩爾百分?jǐn)?shù)為30 70%，n為30 70%。PMBT三元共聚物和PMB 二元共聚物參照文獻(Lewis A. L. et al.Biomaterials, 2000, 21(18) : 1847-1859)或?qū)＠?CN1916040A 公開的仿細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)聚合物制備方法制備得到。
本發(fā)明用可交聯(lián)的仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)聚合物對聚乳酸納米顆粒進行處理，獲得穩(wěn)定的仿細(xì)胞外層膜包覆涂層，提高了聚乳酸納米顆粒藥物控釋效果及體內(nèi)長循環(huán)性能。


圖I仿細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)聚合物交聯(lián)改性聚乳酸載藥納米顆粒的粒徑分布 圖2游離藥物、仿細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)聚合物PMB及交聯(lián)仿細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)聚 合物PMBT改性的載藥納米顆粒藥物控釋曲線；
圖3 PMBT交聯(lián)改性聚乳酸載藥納米顆粒在不同pH條件下的藥物控釋曲線。
具體實施例方式按照文獻(LewisA. L. et al. Biomaterials, 2000，21(18) : 1847-1859)或?qū)＠?CN1916040A)公開的仿細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)聚合物制備方法制備得到PMBT三元共聚物和PMB二元共聚物。在PMBT三元共聚物結(jié)構(gòu)式中，其中m摩爾百分?jǐn)?shù)為42%，n為42%，x為16%。PMB 二元共聚物中，m摩爾百分?jǐn)?shù)為40%，n為60%。溶解法測定載藥量及包封率量取一定體積的載藥納米顆粒分散液，冷凍干燥后溶于二甲基亞砜(DMSO)中，紫外-可見分光光度計測定Xmax=500 nm處吸光度,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算載藥量及包封率。體外透析法測定載藥納米顆粒藥物控釋性能，將載藥納米顆粒分散液放于截留分子量為7000的透析袋中。然后將透析袋分別放于裝有25 mL pH=4. 0及pH=7. 4緩沖溶液的50 mL離心管中。每隔一定時間取出一定體積透析外液,并迅速補加相同體積的相應(yīng)pH的新鮮緩沖液于離心管中。然后分別測定各個時間點的吸光度，帶入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計算出濃度，然后再帶入累積釋放率公式來計算累積釋放率，以時間作為橫坐標(biāo)，以累積釋放率作為縱坐標(biāo)繪制藥物控釋曲線。累積釋放率計算公式為
權(quán)利要求
1.一種聚乳酸納米顆粒表面仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的改性方法，其特征是將聚乳酸溶液及PMBT溶液加到水或丙酮水溶液中，自動形成PMBT聚合物包裹穩(wěn)定的聚乳酸納米顆粒分散液，所述聚乳酸溶液是聚乳酸的丙酮、氯仿、二氯甲烷、二甲亞砜或其混合溶液，PMBT溶液是PMBT的甲醇、乙醇、異丙醇或其混合溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述聚乳酸納米顆粒表面仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的改性方法，其特征是離心除去PMBT聚合物包裹穩(wěn)定的聚乳酸納米顆粒分散液中多余的PMBT及溶劑得到聚乳酸納米顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述聚乳酸納米顆粒表面仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的改性方法，其特征是將獲得的聚乳酸納米顆粒分散到水中得到聚乳酸納米顆粒分散液。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述聚乳酸納米顆粒表面仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的改性方法，其特征是PMBT與聚乳酸的重量比為0. I :2 I :1，PMBT溶液的重量百分濃度為0. 05% 0. 6%，聚乳酸溶液的重量百分濃度為0. 2% 3%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述聚乳酸納米顆粒表面仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的改性方法，其特征是將聚乳酸納米顆粒分散液調(diào)節(jié)PH值至8 10，形成交聯(lián)穩(wěn)定的仿細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)親水殼層。
6.權(quán)利要求I或3所述聚乳酸納米顆粒表面仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的改性方法在制備載藥聚乳酸納米顆?；蚱浞稚⒁褐械膽?yīng)用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述應(yīng)用，其特征在于將聚乳酸溶液及PMBT溶液加到藥物的水或丙酮水溶液中，自動形成PMBT聚合物包裹穩(wěn)定的載藥聚乳酸納米顆粒分散液。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述應(yīng)用，其特征在于將聚乳酸溶液、藥物溶液及PMBT溶液加到水或丙酮水溶液中，自動形成PMBT聚合物包裹穩(wěn)定的載藥聚乳酸納米顆粒分散液。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述應(yīng)用，其特征在于所述藥物是阿霉素、紅比霉素、氟尿嘧啶、香豆素-6、長春新堿、秋水仙堿、三尖杉酯堿、喜樹堿、靛玉紅、鬼白乙叉貳、紫杉醇、順鉬、環(huán)磷酰胺、甲氨蝶呤、維甲酸、左旋門冬酰胺酶、地塞米松、甲基芐肼、鹽酸吉西他濱、澤菲。
10.據(jù)權(quán)利要求7所述應(yīng)用，其特征在于將藥物阿霉素加入到1(T40%丙酮水溶液中，調(diào)整pH 6. 6^8. 0，將聚乳酸溶液及PMBT溶液加到上述阿霉素的丙酮水溶液中，憎水的聚乳酸在憎水的阿霉素納米晶周圍包裹團聚形成載藥納米顆粒，PMBT聚合物包裹載藥聚乳酸納米顆粒形成穩(wěn)定的載藥聚乳酸納米顆粒分散液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚乳酸納米顆粒表面仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)的改性方法，是將聚乳酸溶液及PMBT溶液加到水或丙酮水溶液中，自動形成PMBT聚合物包裹穩(wěn)定的聚乳酸納米顆粒分散液，所述聚乳酸溶液是聚乳酸的丙酮、氯仿、二氯甲烷、二甲亞砜或其混合溶液，PMBT溶液是PMBT的甲醇、乙醇、異丙醇或其混合溶液。本發(fā)明用可交聯(lián)的仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)聚合物對聚乳酸納米顆粒進行處理，獲得穩(wěn)定的仿細(xì)胞外層膜包覆涂層，提高了聚乳酸納米顆粒藥物控釋效果及體內(nèi)長循環(huán)性能。
文檔編號C08L67/04GK102977384SQ201210463228
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月17日
發(fā)明者黃好強, 黃鵬飛, 鮑麗麗, 宮永寬 申請人:西北大學(xué)