具有靶向可控釋藥和栓塞效應(yīng)的兩親離子型載藥囊泡的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有靶向可控釋藥和栓塞效應(yīng)的兩親離子型載藥囊泡的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]醫(yī)藥高分子材料是一類具有特定治療目的的功能性的醫(yī)用高分子材料。與傳統(tǒng)生物藥用材料相比，高分子藥用材料一般具有低毒、高效、緩釋、長效、可定點(diǎn)釋放等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)藥用高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及用途，主要用于藥理活性的高分子藥物、藥物載體用高分子材料、高分子薄膜包衣及控釋膜材料、常規(guī)醫(yī)藥包裝用高分子材料等。其中，作為藥物載體和控釋膜的高分子材料是將低分子藥物與高分子通過某種形式結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)低分子藥物的高分子化。達(dá)到維持藥物治療所需要的濃度，減少用藥頻率和劑量，降低藥物副作用的目的等。
[0003]回顧藥物劑型的發(fā)展歷史，從第一代簡單加工的膏丹丸散劑型，到第二代廣泛使用的片劑、注射劑和膠囊劑等劑型，再到目前的緩控釋劑型。其中，緩控釋劑型主要利用生物相容性好的高分子材料通過適當(dāng)?shù)奈锢砘瘜W(xué)方法包裹藥物，形成包衣膜藥物劑型。該類藥物制劑達(dá)到病理組織后，高分子膜在體液作用下降解破裂釋放膜內(nèi)治療藥物達(dá)到治療目的。根據(jù)患者具體情況和作用部位的不同，可通過改變高分子材料種類、膜的孔徑和厚度等方法，調(diào)節(jié)藥物釋放速率。該類劑型實(shí)現(xiàn)了長時(shí)間維持有效藥物溶度，增長了治療時(shí)間。但是，由于該類劑型不能特異性作用于病理組織，容易對其他組織產(chǎn)生副作用，同時(shí)還存在時(shí)間滯留效應(yīng)，因此為了改善其缺點(diǎn)而發(fā)展了靶向給藥系統(tǒng)。該類藥物制劑主要根據(jù)藥物作用部位，改變藥用高分子種類或復(fù)合Fe3O4類磁性物質(zhì)制成靶向藥物制劑，特異性作用于病理組織，從而實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)藥物作用、減少正常組織毒副作用的目的。為了達(dá)到最佳藥物利用率，目前還發(fā)展了栓塞類藥物劑型，提高藥物利用率，增強(qiáng)治療效果。然而，藥物時(shí)間滯留效應(yīng)仍然未得到充分解決，同時(shí)藥物控釋、靶向性和栓塞難以同時(shí)用于藥物制劑。因此，對這類復(fù)合效應(yīng)制劑的研宄仍然是當(dāng)然藥物行業(yè)的研宄熱點(diǎn)。
[0004]帶有羥基、磺酸基、氨基類親水性鏈的兩親性嵌段或接枝聚合物，作為疏水性藥物及生物大分子藥物的包衣膜，具有制備工藝簡單、載藥量大、包封率高、毒副作用小、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。改變環(huán)境PH，制備出離子型兩親性高分子藥物載體，控制這類兩親性聚合物包衣膜的分子量，制成小尺寸、高親水性藥物制劑，可以降低體液、細(xì)胞膜等的黏附性，具有高的血液以及生物相容性。這類兩親性高分子還可制成栓塞性藥物載體，通過栓塞作用到達(dá)病理部位緩慢釋放藥物，達(dá)到長時(shí)間治療效果。因此，開展離子型兩親性聚合物在醫(yī)藥高分子行業(yè)的研宄，具有非常重要的意義。
[0005]經(jīng)過對現(xiàn)有控釋、栓塞藥物載體技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，Internat1nal Journal ofNanomedicine (《國際納米醫(yī)學(xué)雜志》)，8期(2013)年877—887頁，名稱:A novel pulseddrug-delivery system: polyelectrolyte layer-by-layer coating of chitosan -alginate microgels (—種新型的脈沖給藥系統(tǒng):聚電解質(zhì)層涂料殼聚糖-海藻酸微凝膠)公開了一種聚電解質(zhì)膜微凝膠脈沖釋藥體系的合成方法，并表征了該凝膠尺寸、溶脹度和釋藥時(shí)間。結(jié)果表明，在體內(nèi)其滯留時(shí)間為3~4小時(shí)(體外為2.67小時(shí))，6小時(shí)后，藥物呈爆炸式釋放。該研宄結(jié)果為藥物學(xué)研宄提供廣闊前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種具有磁靶向可控釋藥和栓塞作用的兩親離子型高分子載藥囊泡的制備方法。該體系的靶向效應(yīng)是通過在囊泡中注入納米磁微球，外加磁場實(shí)現(xiàn)。先將一種陰離子(或陽離子)藥物囊泡先導(dǎo)入靶點(diǎn)，然后進(jìn)入陽離子(或陽離子)囊泡，由于陰陽離子兩種囊泡相遇發(fā)生相互作用而囊泡破裂，釋放藥物同時(shí)兩種聚合物相互吸引而組裝成凝膠，從而達(dá)到栓塞作用。本發(fā)明還可以通過分批進(jìn)入第2種囊泡的方法，實(shí)現(xiàn)分歩(或脈沖)釋放藥物，提高藥物治療效果。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下機(jī)理:
采用沉淀聚合的方法，分別合成陰離子兩親性聚合物、陽離子兩親性聚合物，然后在混合溶劑(四氫呋喃THF和二甲基亞砜DMS0)介質(zhì)中混合陰離子兩親性聚合物(陽離子兩親性聚合物)、疏水性藥物和磁性納米Fe3O4粒子，混合物超聲30min。將在超聲條件下緩慢逐滴滴加至超純水中，整個(gè)過程超聲15min，形成兩親性高分子載藥囊泡溶液。釋藥過程中，磁性陰離子兩親性載藥囊泡和陽離子兩親性載藥囊泡分別達(dá)到病灶部位，快速結(jié)合并形成自組裝栓塞物堵塞細(xì)胞通道，達(dá)到快速釋藥目的的同時(shí)，形成栓塞物而提高治療效果。
[0008]根據(jù)上述機(jī)理，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種具有靶向可控釋藥和栓塞效應(yīng)的兩親離子型載藥囊泡的制備方法，其特征在于該方法的具體步驟為:將陰離子兩親性聚合物或陽離子兩親性聚合物、疏水性藥物和磁性納米Fe3O4粒子按10:1~1.5:5-7.5的質(zhì)量比均勻分散于四氫呋喃與二甲基亞砜按1:1的質(zhì)量比形成的混合溶劑中，超聲分散30min ;再在超聲條件下按15~30滴/分鐘的速率滴加至超純水中，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的兩親性高分子載藥囊泡溶液，該載藥囊泡溶液經(jīng)透析，得到具有靶向可控釋藥和栓塞效應(yīng)的兩親離子型載藥囊泡。
[0009]上述的陰離子兩親性聚合物或陽離子兩親性聚合物的具體步驟為:將親水性陰離子聚合物單體或親水性陽離子聚合物單體和疏水性單體按官能團(tuán)的摩爾比為4~5:1的比例混合后溶解于溶劑中，溶劑的用量與反應(yīng)物總量的摩爾比為5:1~10:1，攪拌2~5min ;再加入引發(fā)劑，該引發(fā)劑的用量為反應(yīng)物總物質(zhì)的量的1%，攪拌反應(yīng)2~5min ;升溫至90°C，反應(yīng)2~3h ;將得到的產(chǎn)物過濾，濾餅用正己烷洗滌，真空干燥得陰離子兩親性高分子聚合物或陽離子兩親性聚合物。
[0010]上述的親水性陰離子聚合物單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、海藻酸、羧甲基纖維素、透明質(zhì)酸或谷氨酸。
[0011]上述的親水性陽離子聚合物單體為甲基丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯(DMAEMA)、4,4r - 二氨基二苯醚(EI)、精氨酸或殼聚糖。
[0012]上述的疏水性單體為:甲基丙烯酸十二酯。
[0013]上述的疏水性藥物為紫杉醇、蘇丹紅或雷帕霉素。
[0014]上述的透析所用的透析膜為PP、R0, PS透析膜，其截留量15000~30000。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下突出的特點(diǎn):本發(fā)明陰(或陽)離子型兩親性高分子用于負(fù)載疏水性藥物與磁性納米粒子，疏水藥物作用于離子型兩親性高分子載體的疏水性部分并形成囊泡。囊泡壁為兩親性離子型高分子骨架，核為疏水性藥物和磁性納米Fe3O4粒子，這種離子型載藥囊泡具有較高的穩(wěn)定和流動性。在外磁場的作用下，陰(或陽)離子型載藥囊泡聚集于靶點(diǎn)；當(dāng)加入第二種反離子一一陽(或陰)離子載藥囊泡時(shí)，兩種相反離子型載藥囊泡在病灶部位迅速結(jié)合，載藥囊泡破壞，藥物可控式釋放于病灶。同時(shí)，由于正負(fù)電荷結(jié)合能形成栓塞凝膠而起到栓塞效應(yīng)。第二種反離子型載藥囊泡還可進(jìn)行分批、定量、定時(shí)加入，達(dá)到脈沖釋放藥物的目的。
[0016]這類磁性陰/陽離子兩親性載藥高分子數(shù)均分子量(Mn)為5000~20000Da，鏈長在125~450nm可控，且制備方法簡單可行，重復(fù)性好。而且，這類兩親性高分子載體具有較高的載藥量和包封率，可用作不同疏水性藥物的載體。本發(fā)明所制備的磁性囊泡載體體系具有的載藥量為35%~60%，包封率為50%~80%。
【附圖說明】
[0017]圖1陰/陽離子型兩親性高聚合物合成流程圖；
圖2磁性陰/陽載藥囊泡制備流程圖；
圖3滲透分離示意圖；
圖4陰離子(甲基丙烯酸)和陽離子(殼聚糖)系類載藥囊泡(紫杉醇)藥物釋放關(guān)系； 圖5陰陽離子型載藥囊泡自組裝形成栓塞凝膠釋放藥物的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]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)施方式和過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于以下所述的實(shí)施例。
[0019]實(shí)施例1
本實(shí)施例1是在以下實(shí)施條件和技術(shù)要求下實(shí)施的:
首先，陰離子兩親性載藥聚合物的制備:
a室溫下分別稱取丙烯酸(28.Sg)和甲基丙烯酸十二酯(25.4g)，混合溶解于8.Sg乙酸乙醋，攪拌2~5min ；
b室溫下稱取0.63g偶氮異二丁腈(AIBN)，攪拌下緩慢滴加入反應(yīng)體系，攪拌2?5min ；
C水浴條件下，快速升溫至90°C，保持該溫度反應(yīng)2~3h ;
d反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)物過濾，濾餅并用正己烷洗滌2~3次后。真空干燥12h得丙烯酸十二醇酯兩親性聚合物。
[0020]陽離子兩親性載藥聚合物的制備步驟同陰離子兩親性載藥聚合物的制備步驟(a~d) ο其中陽離子單體為DMAEMA(62.8g)，引發(fā)劑偶氮異二丁腈(0.97g)。最終得到P-(DMAEMA)-十二醇酯兩親性聚合物。
[0021]( 二 )磁性陰離子兩親性高分子載藥囊泡的制備
a分別稱取30g聚丙烯酸十二醇酯兩親性聚合物，3g疏水性模型藥物蘇丹紅，15g磁性納米Fe3O4粒子； b將步驟a中的混合物加入到1ml四氫呋喃(THF)和1ml 二甲基亞砜(DMSO)的混合液中，超聲0.5~1小時(shí)左右；
c在超聲條件下，將b步驟的溶液緩慢逐滴滴加到10ml超純水中，超聲15min，使載藥囊泡分散均勻；
d將c步驟中的溶液移至透析裝置，透析分離48小時(shí)，得到磁性聚丙烯酸十二醇酯I型兩親性載藥囊泡溶液；
陽離子兩親性高分子載藥囊泡的制備步驟和稱取量同陰離子兩親性高分子載藥囊泡的制備步驟(a~d)和稱取量。最終得到磁性P-(DMAEMA)-十二醇酯2型兩親性載藥囊泡溶液。
[0022]e測定磁性陰(聚丙烯酸十二醇酯)/陽(P-(DMAEMA)-十二醇酯)離子囊泡藥物載體的粒徑及分布分別為165nm/182nm，粒度分布為0.566/0.68。載藥量分別為40.5%/39.1%，包封率為55%/49%。具有較高的載藥量和包封率。
[0023]f分別量取20ml的磁性陰/陽離子載藥囊泡溶液，混合于試管中。在37°C恒溫下磁力攪拌，每隔一定時(shí)間將試管中的懸浮液在室溫下離心并取4ml上層清液，同時(shí)補(bǔ)充4ml新鮮溶液。采用UV-VIS分光光度計(jì)，在藥物最大吸收波長測定習(xí)吸光度，帶入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)算各時(shí)間點(diǎn)的藥物釋放濃度，繪制藥物體外釋放曲線。參加圖2所示，結(jié)果表明本發(fā)明的藥物載體具有快速釋放藥物的作用。
[0024]本實(shí)施例采用透射電子顯微鏡(TEM)測定囊泡的粒徑。凍干樣品用高效液相色譜法測定其載藥量及包封率。下述各實(shí)施例同。
[0025]實(shí)施例2
本實(shí)施例2是在以下實(shí)施條件和技術(shù)要求下實(shí)施的:
首先，陰離子兩親性載藥聚合物的制備:
a室溫下分別稱取甲基丙烯酸(34.4g)和甲基丙烯酸十二酯(25.4g)，混合溶解于