專利名稱：巰基化兩親性殼聚糖聚合物載體及其藥學(xué)組合物的制備及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于藥物制劑領(lǐng)域，涉及一種具有生物粘附性的巰基化兩親性殼聚糖衍生物載體的合成制備以及作為藥學(xué)活性或藥理活性分子的載體用于口服、眼部或鼻粘膜等途徑給藥的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著藥劑學(xué)和藥動學(xué)的發(fā)展，人們已經(jīng)認(rèn)識到藥物的吸收很大程度取決于藥物在吸收部位的遷移行為。傳統(tǒng)口服制劑在胃腸道釋藥的同時，自身也隨著胃排空和腸道蠕動而遷移；傳統(tǒng)眼部給藥制劑存在著眼淚對藥物的沖洗及鼻粘膜給藥時鼻粘膜纖毛的清除作用等影響藥物的吸收。若能增加藥物制劑在目標(biāo)部位的停留時間，則有助于提高藥物的生物利用度和減少不良反應(yīng)。自從上世紀(jì)80年代出現(xiàn)粘膜粘附性的概念，各種關(guān)于提高聚合物粘附性的課題成為研究的熱點(diǎn)，例如用線性聚乙二醇作為凝膠的黏附促進(jìn)劑，通過不斷的水化作用達(dá)到黏膜黏附；開發(fā)對上皮細(xì)胞具有特定粘附性的聚合物等，許多合成和天然的高分子生物黏附材料也得到了廣泛應(yīng)用，常見的有羥丙甲纖維素、羧甲基纖維素-Na、羥丙基纖維素、聚丙烯酸鹽、卡波姆、明膠等。但這些研究主要集中在通過非共價鍵如氫鍵、范德華力、離子的相互作用等來達(dá)到粘附性，因此只能達(dá)到較弱的粘附性，大部分情況下不能達(dá)到保證在特定部位釋藥的程度。巰基化聚合物被認(rèn)為是更具有黏膜黏附性的新一代聚合物，這些新型的聚合物能夠通過生物學(xué)領(lǐng)域常見的共價鍵一二硫鍵粘附到粘膜的粘液層，這類聚合物含有巰基，通過巰基與二硫鍵的置換反應(yīng)或者氧化反應(yīng)，使聚合物與富含半胱氨酸的黏膜糖蛋白之間形成二硫鍵，從而延長藥物在吸收部位的滯留時間，提高藥物的生物利用度。YanZhang等(YanZhang,Xiaorong ffu,Lingkuo Meng etal.1nt J Pharm[J]2012,436:341-350)用一種半胱氨酸修飾的丙烯酸樹脂制備的胰島素納米粒，其在大鼠空腸和回腸的粘附性比未經(jīng)修飾的丙烯酸樹脂納米粒分別提高了 3倍和2.8倍。殼聚糖為天然多糖甲殼素，又稱殼糖胺、幾丁聚糖等，是甲殼素脫乙?；玫降摹?(1,4) -2-乙酰氨基-D-葡萄糖單元和3 - (I，4) -2-氨基-D-葡萄糖單元的共聚物，后者含量一般超過80%。由于殼聚糖分子中含有大量的羥基和氨基，形成了分子間氫鍵，所以殼聚糖在許多溶劑中不溶，很大程度上限制了殼聚糖的應(yīng)用。目前，殼聚糖作為口服給藥輔料引起了廣泛關(guān)注，研究表明殼聚糖可在一定程度上改變細(xì)胞間的緊密連接，促進(jìn)藥物吸收。但殼聚糖基于非共價鍵的黏附作用并不能有效地克服體內(nèi)的清除機(jī)制而保證藥物在指定部位的持續(xù)釋放。Bernkop Schnrch 等(Bernkop SchnrchA.Adv.DrugDel iv.Rev.[J]，2005，57:1569-1582)報道了一種巰基化殼聚糖，其黏附性比殼聚糖提高了 140多倍 Krauland 等(KraulandA.H., LettnerV.M., GrabovacV., etal.J.Pharm.Sci [J], 2006,95(11) =2463-2472)報道一種巰基殼聚糖微球用于胰島素的鼻腔黏膜給藥，藥物的有效吸收是殼聚糖微球的7倍，且對鼻腔無明顯毒副作用.巰基殼聚糖通過與黏膜形成二硫鍵進(jìn)一步延緩了藥物在黏膜內(nèi)的清除，提高了藥物的黏膜吸收。聚合物膠束是由兩親性聚合物自發(fā)形成的熱力學(xué)穩(wěn)定體系，它對難溶性藥物具有良好的增溶效果，許多具有良好活性的藥物由于溶解性差，其口服給藥受到限制。將聚合物膠束作為口服給藥的載體可以顯著改善藥物的溶解性，增加透過生物膜的藥量，并且能提高藥物穩(wěn)定性，減少藥物對胃腸道刺激性。Mathot等(Mathot F,Beijsterveldt LV,PreatV, etal.1ntestinal uptake and biodistribution of novel polymeric micelle afteroral administration [J].J Control Release, 2006, 111:47-55)以利哌立酮為模型藥物,考察了 PEG-p (CL-co-TMC)聚合物膠束口服促吸收情況，研究結(jié)果表明，大鼠口服后活性成分(利哌立酮和9-羥基利哌立酮)的生物利用度(AUCclIm1AUCcl^o1v)達(dá)到52%，是0.05mol *L酒石酸增溶制劑的2倍，這充分表明PEG-p (CL-co-TMC)聚合物膠束在難溶性藥物口服給藥中的優(yōu)勢。鑒于巰基的生物粘附性、殼聚糖的改變細(xì)胞間隙能力及聚合物膠束的促吸收性能，本發(fā)明首次提出在殼聚糖骨架上分別引入親水基團(tuán)、疏水基團(tuán)以及含巰基的基團(tuán)，使其具有兩親性，在水介質(zhì)中可自組裝為納米膠束，該納米膠束負(fù)載藥物到達(dá)粘膜表面后，其巰基可與粘膜蛋白上的巰基反應(yīng)生成二硫鍵或者與粘膜蛋白上的二硫鍵發(fā)生交換反應(yīng)生成新的二硫鍵，提高納米膠束在粘膜表面的滯留，提高粘膜表面的藥物濃度、療效和生物利用度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的針對上述技術(shù)問題提供一種具有生物粘附性的巰基化兩親性殼聚糖衍生物載體。該衍生物在水介質(zhì)中可自發(fā)組裝為納米膠束，能夠負(fù)載藥學(xué)活性或藥理活性分子，到達(dá)生物體粘膜后，其巰基基團(tuán)可與粘膜表面蛋白通過共價鍵——二硫鍵鍵合，從而延長膠束在粘膜表面的滯留與作用時間，另外該殼聚糖衍生物還具有與細(xì)胞間緊密連接相互作用、打開粘膜細(xì)胞緊密 連接的功能。本發(fā)明的另一個 目 的是提供上述載體的制備方法。本發(fā)明還有一個目的是提供上述載體在制藥中的應(yīng)用。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種巰基化兩親性殼聚糖聚合物載體，其結(jié)構(gòu)如下化學(xué)式所示:
權(quán)利要求
1.一種具有生物粘附性的巰基化兩親性殼聚糖衍生物載體，其特征在于該載體是在殼聚糖骨架上分別引入親水基團(tuán)、疏水基團(tuán)以及含巰基的基團(tuán)，使其具有兩親性，在水介質(zhì)中可自組裝為納米膠束，該納米膠束負(fù)載藥物到達(dá)粘膜表面后，其巰基可與粘膜蛋白上的巰基反應(yīng)生成_■硫鍵或者與粘I旲蛋白上的_■硫鍵發(fā)生交換反應(yīng)生成新的_■硫鍵，提聞納米月父束在粘膜表面的滯留，提高粘膜表面的藥物濃度、療效和生物利用度，該載體結(jié)構(gòu)如下列化學(xué)式所示:
2.如權(quán)利要求1所述的具有生物粘附性的巰基化兩親性殼聚糖衍生物載體的制備方法，其特征在于包括下列步驟: 1)兩親性殼聚糖的制備:將殼聚糖溶于反應(yīng)溶劑中，加入氯乙酸或環(huán)氧乙烷，制得親水基團(tuán)修飾的羧甲基殼聚糖或 羥乙基殼聚糖，將親水基團(tuán)修飾的殼聚糖衍生物溶于反應(yīng)溶劑中，將疏水基團(tuán)脂肪酸、脫氧膽酸、膽酸溶于反應(yīng)溶劑中，以二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)和羥基琥珀酰亞胺(NHS)或1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺(EDC)為活化劑，疏水基團(tuán)進(jìn)一步和殼聚糖上的氨基反應(yīng)，即得兩親性殼聚糖；或者將親水基團(tuán)修飾的殼聚糖衍生物溶于反應(yīng)溶劑中，加入疏水基團(tuán)脂肪醛，與殼聚糖骨架上氨基形成stiff堿，再以硼氫化鈉還原，即得兩親性殼聚糖；以上親水基團(tuán)、疏水基團(tuán)在殼聚糖骨架上的取代反應(yīng)順序可前后調(diào)換。
2)巰基化兩親性殼聚糖的制備:以1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺(EDC)和羥基琥珀酰亞胺(NHS)或1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺(EDC)和1-羥基苯并三唑(HOBt)為活化劑或不加催化劑，將含有巰基的化合物與兩親性殼聚糖骨架上的氨基進(jìn)行取代反應(yīng)，即得具有生物粘附性的巰基化兩親性殼聚糖。
3.權(quán)利要求1所述的具有生物粘附性的巰基化兩親性殼聚糖衍生物載體的制備方法，其特征在所述反應(yīng)溶劑為水、氫氧化鈉水溶液、異丙醇、甲醇、N，N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃、二甲基亞砜、甲酰胺、水和醇的混合溶劑、水與N，N-二甲基甲酰胺混合溶劑，水與甲酰胺的混合溶劑或N，N- 二甲基甲酰胺與甲酰胺的混合溶劑。
4.權(quán)利要求1所述的具有生物粘附性的巰基化兩親性殼聚糖衍生物載體的應(yīng)用，其特征在于可用于制備口服、眼部和鼻粘膜給藥的藥學(xué)活性或藥理活性分子的載藥載體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于所述的藥學(xué)活性或藥理活性分子選自:紫杉烷類、喜樹堿類、環(huán)孢素類、黃酮類、二氫吡啶類、小檗堿類、長春堿類、蒽醌類抗腫瘤藥物、甾體類或非留體類抗炎藥物、心血管藥物、抗生素、抗真菌藥物、抗病毒藥物、免疫調(diào)節(jié)劑中的任一物質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于該負(fù)載藥學(xué)活性或藥理活性分子的具有生物粘附性的巰基化兩親性殼聚糖衍生物載體的制備方法包括以下步驟:巰基化兩親性殼聚糖衍生物與水按重量比為I 50: 1000的比例溶解，得到載體的納米膠束；將治療有效量的難溶或微溶于水的有機(jī)藥物用藥學(xué)上可接受溶劑溶解后，與所述的巰基化兩親性殼聚糖衍生物納米膠束混合后，經(jīng)超聲或高壓均質(zhì)處理，溶液用透析法或超濾法或柱分離法除去有機(jī)溶劑 和小分子，凍干制得粒徑為10 IOOOnm的載藥膠束。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有生物粘附性的巰基化兩親性殼聚糖衍生物載體。這類衍生物是在殼聚糖骨架上分別引入親水基團(tuán)、疏水基團(tuán)及含有巰基的基團(tuán)，該衍生物在水介質(zhì)中可自發(fā)組裝為納米膠束，能夠負(fù)載藥學(xué)活性或藥理活性分子，到達(dá)生物體粘膜后，其巰基基團(tuán)可與粘膜表面蛋白通過共價鍵——二硫鍵鍵合，從而延長膠束在粘膜表面的滯留與作用時間，另外該殼聚糖衍生物還具有與細(xì)胞間緊密連接相互作用、打開粘膜細(xì)胞緊密連接的功能。該輔料可作為藥學(xué)活性或藥理活性分子的載體用于口服、眼部或鼻粘膜等途徑給藥，可顯著提高藥物的吸收，提高其生物利用度。本發(fā)明制備方法簡單，工藝成熟，適于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。
文檔編號A61K31/7052GK103143028SQ201310097209
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月26日
發(fā)明者周建平, 霍美蓉, 姚玲玲, 于艷芳 申請人:中國藥科大學(xué)