專利名稱：具有光敏性質(zhì)的殼聚糖納米粒子及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是-一種醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域的產(chǎn)品及方法，具體是-一種具有光敏性質(zhì)的
殼聚糖納米粒了及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，在藥物輸送的載體選擇和設(shè)計(jì)合成中，兩親性共聚物廣泛受到'/人們
的關(guān)注。在水性溶液巾，兩親性共聚物通過自組裝方式形成具有疏水性內(nèi)核與親水性外 殼的超分子聚集體，其疏水內(nèi)核增人疏水藥物的溶解性并防止藥物降解，而親水相的外 衣延長藥物的循環(huán)時(shí)間，提高藥物的運(yùn)送效率。因此，兩親性共聚物用作藥物載體，能 有效的解決臨床上大多數(shù)應(yīng)用的抗腫瘤藥物因?yàn)槿芙舛刃?，很難在人體水溶性環(huán)境中溶 解并被機(jī)體吸收，生物利用率低等問題。 目甜，設(shè)訃合成新型兩親性共聚物載休的研究上已經(jīng)取得-一些成就。如熒光標(biāo) 記納米粒子給藥、靶向給藥、減小載體毒性等。但是在這些研究中存在兩個(gè)問題，首 先，兩親性聚合物的研究集中T共價(jià)合成咴段共聚物，具有-'定的生物毒性，產(chǎn)物產(chǎn)率 低，過程繁瑣，成木較高，并且過程中多利用一些污染比較重的化學(xué)溶劑。其次，在藥 物釋放研究中，除了利用載體對體內(nèi)自身pH值變化的響應(yīng)，調(diào)節(jié)藥物釋放的速度以外。 如何通過改變外界環(huán)境控制藥物載體，當(dāng)?shù)竭_(dá)患病局部或者某一時(shí)間內(nèi)釋放藥物，從而 提高藥物的利用率和治療效果。 為解決第一個(gè)問題，人們逐漸寄希望f以大然高分了材料為原料開發(fā)兩親性聚 合物，制備自組裝藥物輸送休系，其中疏水化改性多糖即為-一個(gè)重要的研究方向。殼聚 糖(P—(1， 4)-2-氨基-2-脫氧-D-葡聚糖，Chitosan)，是由甲殼素經(jīng)脫乙酰后得到的一種 線性多糖，是天然多糖中惟.'的堿性多糖，來源廣泛，具有良好的生物相容性，且能生 物降解，降解產(chǎn)物無毒性。在制備方法匕與傳統(tǒng)的共價(jià)鍵改性相比較，如果采用離子 自組裝技術(shù)(ISA)，將帶有相反電荷的構(gòu)筑單元引入到主鏈上改性殼聚糖制備兩親性殼聚 糖衍生物，使其成為難溶性藥物的載體。則操作過程更加簡單、環(huán)境友好，易于實(shí)現(xiàn)， 并且可以引入多種功能單元來構(gòu)造不同的功能材料。 對f控制藥物釋放的問題， 一些通過溫度和磁場變化控制藥物釋放的研究相繼 被報(bào)道，主要是將溫敏基團(tuán)，如聚N-異丙基丙烯酰胺或者具有磁響應(yīng)的物質(zhì)，如四氧化 二鐵引入到兩親性共聚物中，通過外界環(huán)境的變化對藥物載體的刺激控制藥物釋放。但 是，通過光照，如紫外光或者近紅外區(qū)光的照射，來控制藥物的釋放的研究報(bào)道相對較 少。岡此，制備光敏性的藥物載體，通過光照，使納米粒子在患病局部或者某一時(shí)間內(nèi) 釋放藥物，起到納米粒子的"開關(guān)"作用,操作更加簡便，同時(shí)也提高藥物的利用率， 減少在體內(nèi)循環(huán)屮的損失。 經(jīng)過對現(xiàn)仃技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，制備R仃光敏性質(zhì)的藥物載體， 一般采用共價(jià)化 學(xué)合成的方法，將光敏基團(tuán)以側(cè)鏈或者主鏈的形式引入到聚合物中。如將改性后末端帶 有雙鍵的光敏基團(tuán)偶氮苯，通過自由基共聚接到聚丙烯酸鏈端上，得到兩親性共聚物。但是現(xiàn)W技術(shù)，不僅合成過程繁瑣，產(chǎn)物產(chǎn)率低，成本較高，并且過程中多利用-一些 污染比較重的化學(xué)溶劑，因此在各種高性能光敏藥物載體材料的設(shè)計(jì)與合成....匕遇到了瓶 頸。

發(fā)明內(nèi)容
木發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的k述不足，提供一種具有光敏性質(zhì)的殼聚糖納米粒 子及其制備方法，制備工藝簡單可以進(jìn)行多功能修飾，所得納米粒子具有良好的生物相 容性、低毒及體內(nèi)代謝能力。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 本發(fā)明涉及具有光敏性質(zhì)的殼聚糖納米粒了，其結(jié)構(gòu)式為
其巾n = 2。所述的殼聚糖納米粒子的平均粒徑為200 460nm，熱分解溫度是205。C，經(jīng)
365nm的高壓汞燈照射6()min后，納米粒子粒徑減小到l()()nm 12()nm。 本發(fā)明涉及上述具W光敏性質(zhì)的殼聚糖納米粒子的制備方法，包括以下歩驟 第一步、首先配置殼聚糖鹽酸鹽水溶液，然后配置光敏性小分了溶液； 所述的殼聚糖鹽酸鹽水溶液的濃度為O.i-i0mg/mL，其中的殼聚糖鹽酸鹽為陽
離子型聚合物或水溶性殼聚糖類陽離子型聚合物，其粘度為5-5()()mpa ■ s，脫乙酰度為
50.0% -99.0%。 所述的光敏性小分子溶液是以二酸芘甲酯為溶質(zhì)，以四氫呋喃、乙醇、甲醇或 丙酮中的一種或其組合為溶劑的濃度為0.0001-10mg/mL的小分子溶液。
所述的二酸芘甲酯的結(jié)構(gòu)通式如下
<formula>formula see original document page 4</formula> 所述的二酸芘甲酯通過以下方式制備得到 a)在室溫下，將芘甲醇加入到丁二酸酐的二氯甲烷溶液中攪拌均勻，然后將混
合溶液升溫至5(rc并進(jìn)一步攪拌10 20小時(shí)； 所述的芘甲醇與丁二酸酐的摩爾比為i : i i : 1.5; b)待混合溶液冷卻至室溫后依次進(jìn)行酸化處理、二氯甲烷萃取、水洗千燥過濾
處理后經(jīng)3crc旋蒸和真空干燥得到光敏小分子丁二酸^甲酯。 所述的酸化處理是指用質(zhì)量百分比濃度為3()%的鹽酸水溶液調(diào)節(jié)混合溶液的 pH值〈7。
所述的水洗干燥過濾處理是指采用二次重蒸水水洗—次后用無水硫酸鈉進(jìn)行 T燥，最后采用離心方式過濾。 第二歩、將光敏小分子溶液滴入到持續(xù)攪拌的殼聚糖鹽酸鹽水溶液中，攪拌均 勻后加入疏水性藥物，進(jìn)一步攪拌均勻后靜置，得到載藥殼聚糖納米粒子溶液，最后采 用微孔濾膜過濾后得到具有光敏性質(zhì)的克聚糖納米粒子。
所述的光敏小分子溶液與殼聚糖鹽酸鹽水溶液的摩爾比為o.()oi : 1 1.() : i; 所述的疏水性藥物包括阿霉素、紫杉醇或布洛芬中的-一種或其組合；
所述的微孔濾膜的孔徑為0.2-0.8 u m。 本發(fā)明的貝"光敏性質(zhì)的殼聚糖納米粒子ft"以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明是對天然高分 了-殼聚糖進(jìn)行功能改性制備載藥材料，具有良好的生物相容性、低TiT及體內(nèi)代謝能力； 本發(fā)明制備方法上采用離子自組裝技術(shù)，制備工藝簡單、成本低、條件溫和、無需提純 等后續(xù)處理，而且可以進(jìn)行多功能修飾；殼聚糖粒子能負(fù)載多種疏水藥物，并具有光響 應(yīng)特征，在365nm的高Ji汞燈下照射，納米粒子破碎，M吋釋放出藥物，可用作光控 藥物緩釋材料；光敏性質(zhì)的殼聚糖納米粒子除用于負(fù)載藥物，還可以應(yīng)用于染料、化妝 品、敏感試劑、蛋白等光控運(yùn)輸和釋放體系。


圖1是本發(fā)明合成不意圖。 圖2是實(shí)施例i得到的具有光敏性質(zhì)的殼聚糖納米粒子的SE:M:圖。 圖3是實(shí)施例1得到的具有光敏性質(zhì)的殼聚糖納米粒子在365nm的UV幻—-.F照射
60分鐘后的SEM圖 圖4是實(shí)施例2得到的具有載有阿霉素的殼聚糖納米粒子在UV光照下和無UV 光照下的藥物釋放曲線對比圖。
具體實(shí)施例方式
下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn) 行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具休的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范閨不限于下述的 實(shí)施例。 實(shí)施例1具有光敏性売聚糖納米粒子的制備 (l.)如圖l.所示，稱取殼聚糖鹽酸鹽溶于水巾，在室溫下攪拌使其完全溶解，殼 聚糖鹽酸鹽的濃度為0.3mg/m:L，脫乙酰度80.0% -90.0%,粘度10-120mpa ■ s。
(2)稱取實(shí)驗(yàn)室自制的光敏性小分子丁二酸芘甲酯，溶解在四氫呋喃溶液屮，溶 液濃度為0.02mg/mL。 所述的光敏性小分了丁二酸芘甲酯的制備過程如下 在室溫下，將芘甲醇加入到20m:L 2.5mg/mL的丁二酸酐的—氯甲烷溶液中，所 述的芘甲醇與丁二酸酐的摩爾比為1 : 1.2,然后將溶液升溫到5()。C，攪拌18小時(shí)。反 應(yīng)完后，冷卻到室溫，酸化、二氯甲烷萃取、水洗三次、無水硫酸鈉干燥，過濾，30°C 旋蒸，真空千燥得到淡黃色光敏小分子丁二酸芘甲酷，產(chǎn)率45%。 (3)將上述光敏小分子溶液滴入到持續(xù)攪拌的殼聚糖鹽酸鹽的水溶液中，滴入量按光敏小分子與殼聚糖鹽酸鹽摩爾電荷比例為0.02計(jì)算，繼續(xù)攪拌120分鐘后，靜置 (4)用0.8"m微孔濾膜過濾上述混合后的溶液，得到具有光敏性質(zhì)的殼聚糖納米 粒子溶液。 本實(shí)施例制備所得殼聚糖納米粒子，其結(jié)構(gòu)式為
<formula>formula see original document page 6</formula> 其中n = 2，該殼聚糖納米粒子性能穩(wěn)定，近似于球形，表面光滑，粒徑在 23()nm左右，見圖2。該粒子具有光響應(yīng)特征，在365nm的卨'壓汞幻———F照射，納米粒子 破碎，粒徑減小到100nm左右，見圖3。 實(shí)施例2載有藥物阿霉素的光敏性殼聚糖納米粒子的制備 (l)如圖l所示，稱取殼聚糖鹽酸鹽溶于水中，在室溫下攪拌使其完全溶解，殼 聚糖鹽酸鹽的濃度為().3mg/mL，脫乙酰度80.0% -90.0%，粘度10-120mpa s。
(2)稱取實(shí)驗(yàn)室自制的光敏性小分子丁二酸^甲酯溶解在四氫呋喃溶液中，溶液 濃度為().()6mg/mL。 所述的光敏性小分子丁二酸芘甲酯的制備過程如下 在室溫下，將芘甲醇加入到2()mL2.5mg/mL的丁二酸酐的二氯甲垸溶液中，所 述的芘甲醇與丁二酸酐的摩爾比為1 : 1.2,然后將溶液升溫到5(TC，攪拌18小吋。反 應(yīng)完后，冷卻到室溫，酸化、二氯甲烷萃取、水洗三次、無水硫酸鈉千燥，過濾，30°C 旋蒸，真空干燥得到淡黃色光敏小分子丁二酸芘甲酯，產(chǎn)率45%。 (3)將上述光敏小分子溶液滴入到持續(xù)攪拌的売聚糖鹽酸鹽的水溶液屮，滴入量 按光敏小分子與殼聚糖鹽酸鹽摩爾電荷比例為0.01計(jì)算，加入阿霉素的二甲亞砜溶液， 藥物加入量為殼聚糖質(zhì)量的50%，繼續(xù)攪拌120分鐘后，移入透析袋中(截留分了量 7000)透析24小時(shí)。 (4)用().8 P m微孔濾膜過濾上述混合后的溶液，得到負(fù)載阿霉素藥物的具有光敏 性質(zhì)的売聚糖納米粒子溶液。 將制備的負(fù)載阿霉素藥物的具有光敏性質(zhì)的殼聚糖納米粒子溶液進(jìn)行冷凍千 燥，再用去離子水溶解、定容，用紫外光譜儀測得載藥量為4.9%。
本實(shí)施例制備所得売聚糖納米粒子，其結(jié)構(gòu)式為<formula>formula see original document page 6</formula>
其中n = 2。
實(shí)施例藥物釋放曲線的測定
將實(shí)施例2制備的載有藥物阿霉素的光敏性殼聚糖納米粒子溶液的透析袋外表 面用去離了水沖洗3 4遍后浸入l()()mL、 37t:的去離了水中進(jìn)行藥物釋放實(shí)驗(yàn)。定時(shí) 取出5mL的去離子水，用紫外光譜儀檢測藥物阿霉素的含量。每次抽取后補(bǔ)充5mL新的 去離子水，藥物釋放曲線見圖4; 當(dāng)采用365nm的紫外光照射下進(jìn)行藥物釋放，當(dāng)定吋取樣吋暫吋關(guān)閉紫外燈， 藥物釋放曲線見圖4。
權(quán)利要求
一種具有光敏性質(zhì)的殼聚糖納米粒子，其特征在于，其結(jié)構(gòu)式為其中n＝2。
2. 根據(jù)權(quán)利要求i所述的具有光敏性質(zhì)的殼聚糖納米粒子，其特征是，所述的殼聚糖 納米粒子的T均粒徑為2()() 46()nm,熱分解溫度是205°C 。
3. 根據(jù)權(quán)利耍求1所述的具有光敏性質(zhì)的克聚糖納米粒子，其特征是，所述的克聚糖 納米粒子經(jīng)365nm的高壓汞燈照射6()min后，納米粒子粒徑減小到l()()nm 12()nm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有光敏性質(zhì)的殼聚糖納米粒子的制備方法，其特征在于，包括以下步驟第-一歩、—許先配置殼聚糖鹽酸鹽水溶液，然后配置光敏性小分子溶液；第二步、將光敏小分了溶液滴入到持續(xù)攪拌的殼聚糖鹽酸鹽水溶液中，攪拌均勻后加入疏水性藥物，進(jìn)--歩攪拌均勻后靜置，得到載藥殼聚糖納米粒子溶液，最后采用微孔濾膜過濾后得到具有光敏性質(zhì)的殼聚糖納米粒子。
5. 根據(jù)權(quán)利耍求4所述的具有光敏性質(zhì)的克聚糖納米粒子的制備方法，其特征是，所 述的殼聚糖鹽酸鹽水溶液的濃度為0.1-l-0mg/mL，其中的殼聚糖鹽酸鹽為陽離子型聚合物 或水溶性殼聚糖類陽離子型聚合物，其粘度為5-500mpa s，脫乙酰度為50.0% -99.0%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有光敏性質(zhì)的売聚糖納米粒子的制備方法，其特征是，所 述的光敏性小分子溶液是以二酸t(yī)^甲酯為溶質(zhì)，以四氫呋喃、乙醇、甲醇或丙酮中的一 種或其組合為溶劑的濃度為().()()01-10mg/mL的小分了溶液。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有光敏性質(zhì)的殼聚糖納米粒子的制備方法，其特征是，所
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的具有光敏性質(zhì)的殼聚糖納米粒子的制備方法，其特征 是，所述的二酸芘甲酯通過以下方式制備得到a) 在室溫F，將芘甲醇加入到丁二酸酐的二氯甲烷溶液屮攪拌均勻，然后將混合溶 液升溫至50i:并進(jìn)一歩攪拌10 20小時(shí)；所述的芘甲醇與丁二酸酊的摩爾比為i : 1 i : 1.5;b) 待混合溶液冷卻至室溫后依次進(jìn)行酸化處理、—氯甲烷萃取、水洗干燥過濾處理后經(jīng)3(rc旋蒸和真空千燥得到光敏小分子丁二酸芘甲酯。
9. 根據(jù)權(quán)利耍求4所述的具有光敏性質(zhì)的克聚糖納米粒子的制備方法，其特征是，所述的光敏小分子溶液與殼聚糖鹽酸鹽水溶液的摩爾比為().ooi. : i. 1..() : i。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有光敏性質(zhì)的殼聚糖納米粒子的制備方法，其特征是， 所述的微孔濾膜的孔徑為().2-0.8 u m。其中n = 2。述的二酸芘甲酯的結(jié)構(gòu)通式如下<formula>formula see original document page 2</formula>其中.n = 2。
全文摘要
一種醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域的具有光敏性質(zhì)的殼聚糖納米粒子及其制備方法，該納米粒子的結(jié)構(gòu)式為其中n＝2，平均粒徑為200～460nm，熱分解溫度是205℃。本發(fā)明方法制備工藝簡單可以進(jìn)行多功能修飾，所得納米粒子具有良好的生物相容性、低毒及體內(nèi)代謝能力。
文檔編號(hào)C09B69/00GK101690819SQ200910308930
公開日2010年4月7日 申請日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者崔巍, 路慶華, 陸學(xué)民 申請人:上海交通大學(xué)