專利名稱：載有喜樹堿的聚乙二醇－聚(丙交酯－己內(nèi)酯)納米粒子及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于喜樹堿納米粒子的制備方法，具體涉及載體為聚乙二醇—聚—(丙交酯—己內(nèi)酯)的喜樹堿的納米粒子的制備方法。
背景技術(shù)：
喜樹是我國特有的植物，廣泛分布于長江以南各地區(qū)，資源豐富。從喜樹中分離得到的喜樹堿是一種廣譜抗癌藥物，對多種腫瘤有效。喜樹堿的臨床應(yīng)用證明其對胃腸道腺癌、絨毛膜上皮癌、急慢性粒細(xì)胞白血病以及膀胱癌等惡性腫瘤都有較好的近期療效，但部分病人有尿血、尿急、尿頻等副作用，因此，尋找有效的喜樹堿的載體，降低喜樹堿的毒性，提高其生物利用度已經(jīng)成為研究喜樹堿的重點之一。
喜樹堿不具有明顯的生物堿性質(zhì)，是近中性分子，不溶于酸，與酸不成鹽，難溶于水以及一般有機(jī)溶劑，對光和熱敏感，因此，在納米粒子的制備方法中受到了一定的限制。目前，對于喜樹堿類藥物的納米粒子制備多集中在羥基喜樹堿等喜樹堿的衍生物類藥物。
聚丙交酯(PLA)和聚己內(nèi)酯(PCL)都是具有優(yōu)良的生物相容性和可生物降解性能的聚合物，在體內(nèi)的代謝產(chǎn)物可以通過腎臟排除。PCL具有優(yōu)良的藥物透過性，但是由于結(jié)晶性強(qiáng)、生物降解速度很慢、降解半衰期長達(dá)一年以上。PLA的生物降解速度比PCL快，但僅靠調(diào)節(jié)PLA的分子量及分子量分布來控制降解速度有一定的局限性。為了改善聚合物的生物降解性能，一般采用共聚的方法，通過調(diào)節(jié)共聚物中共聚單體種類、配比以及分子量等，以改變聚合物的親水性、結(jié)晶性，從而達(dá)到調(diào)節(jié)聚合物降解速度的目的。藥物從PLA中釋放主要由降解速度控制，因此，藥物的釋放速度不恒定存在一個突釋的過程。丙交酯和己內(nèi)酯共聚從而使藥物的釋放同時由聚合物的降解過程與藥物在載體內(nèi)的分散過程控制。
兩親性聚合物在水中能夠自組裝形成聚合物納米粒子。兩親性共聚物的親水和疏水鏈段可以通過無規(guī)、嵌段和接枝三種方式排列。兩親性兩嵌段聚合物由于簡單的分子結(jié)構(gòu)，因此，很容易控制納米粒子的大小、穩(wěn)定性等性質(zhì)，所以在藥物載體領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
傳統(tǒng)的納米粒子進(jìn)入人體以后，很容易被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的吞噬細(xì)胞吞噬從而從血液中排除以及在單核噬菌系統(tǒng)的器官富集(如肝臟、脾臟)，因此，藥物的療效受到極大的限制。聚乙二醇功能化的聚合物納米粒子作為藥物載體，可以延長聚合物納米粒子在體內(nèi)的循環(huán)時間，提高藥物的生物利用度。
盡管兩親性共聚物形成的聚合物納米粒子被廣泛應(yīng)用于藥物載體，但是，大多數(shù)研究都集中在調(diào)節(jié)聚合物的親水/疏水鏈段的比例來調(diào)節(jié)聚合物納米粒子的性質(zhì)。對于兩嵌段聚合物的疏水段進(jìn)行改性的研究進(jìn)行得比較少。
就目前對于喜樹堿的載體研究現(xiàn)狀來看，被研究得載體主要有聚乳酸、葡聚糖、聚乙交酯—聚丙交酯。用聚乙二醇—聚(丙交酯—己內(nèi)酯)(MPEG-P(LA-co-CL))聚合物作為喜樹堿的藥物載體的研究未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于獲得一種粒徑均勻、分散性好、包封率高的載有喜樹堿的聚乙二醇—聚(丙交酯—己內(nèi)酯)納米粒子及其制備方法。
本發(fā)明中，一種載有喜樹堿的聚乙二醇—聚(丙交酯—己內(nèi)酯)納米粒子，喜樹堿包埋在納米粒子內(nèi)部。聚合物為兩嵌段聚合物，一段為聚乙二醇，另一段為丙交酯和己內(nèi)酯的無規(guī)共聚物。喜樹堿占聚合物的1-10％，其余組分的含量是聚乙二醇含量5-50wt％，(丙交酯—己內(nèi)酯)的含量為50％-95％，聚(丙交酯—己內(nèi)酯)中丙交酯/己內(nèi)酯的摩爾比為94/6-15/85。聚乙二醇—聚(丙交酯—己內(nèi)酯)納米粒子作為喜樹堿的載體，大大地提高了喜樹堿在血液中的溶解度。粒子表面經(jīng)過聚乙二醇修飾，避免粒子被吞噬細(xì)胞吞噬，延長了喜樹堿在體內(nèi)的循環(huán)時間，提高了喜樹堿的生物利用度。
本發(fā)明中，聚乙二醇—聚(丙交酯—己內(nèi)酯)兩嵌段聚合物的制備方法是將聚乙二醇、丙交酯和辛酸亞錫的甲苯溶液抽真空，加入己內(nèi)酯，130-160℃下反應(yīng)2-6小時即可。該聚合方法簡單，聚合物的分子結(jié)構(gòu)容易控制，并且能夠較好地用來包封喜樹堿。
本發(fā)明中所述的納米粒子的制備方法是(1)1-10重量份的喜樹堿，1-100重量份的聚合物溶于體積比為(1/1～10/1)的四氫呋喃和二甲亞砜的混合溶劑中，充分溶解；(2)在室溫溫度下，將上述溶液滴入水中并攪拌，聚合物在水中自組裝并實行對喜樹堿的包埋；(3)將上述混合溶液在室溫下攪拌1-3小時；(4)將攪拌后的產(chǎn)物透析20-24小時；(5)將透析后的產(chǎn)物過濾，濾液離心分離，得到載有喜樹堿的聚合物納米粒子；該方法制得的載有喜樹堿的納米粒子不僅包封率高，而且納米粒子的分散好。
本發(fā)明中較好的反應(yīng)條件是本發(fā)明中聚乙二醇是單甲氧基封端的聚乙二醇。單甲氧基封端的聚乙二醇可以用來合成分子量可以控制的兩嵌段共聚物。
本發(fā)明中兩嵌段聚合物中聚乙二醇的分子量是2000-10000，聚(丙交酯—己內(nèi)酯)的分子量是2000-80000?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)聚合物的親水、疏水鏈段的長度來控制納米粒子的核殼結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明中聚合所用的催化劑是辛酸亞錫，利用聚乙二醇末端的羥基引發(fā)丙交酯和己內(nèi)酯的開環(huán)聚合，辛酸亞錫的用量為0.5-1.0wt％。
本發(fā)明中載有喜樹堿的聚合物納米粒子冷凍干燥得到疏松狀的干燥的納米粒子，重新用水分散，分散性較好，有利于進(jìn)行注射給藥。
本發(fā)明中滴加速度為6-10秒/滴，該滴加速度下能構(gòu)很好地實現(xiàn)納米粒子的制備以及對喜樹堿的包埋。
本發(fā)明中的攪拌速度是600-800轉(zhuǎn)/分，該反應(yīng)條件溫和，使反應(yīng)效果良好。
本發(fā)明中制得的納米粒子的粒徑范圍在100-200納米。該粒徑范圍能夠?qū)崿F(xiàn)納米粒子的靶向作用。
本發(fā)明中制得的載有喜樹堿的聚合物納米粒子在體外具有喜樹堿緩釋作用，體外釋放時間為120-150小時。作為藥物，具有良好的緩釋效果，提高了藥效。
本發(fā)明中將載有喜樹堿的聚合物納米粒子冷凍干燥之后重新分散作為靜脈注射給藥，獲得良好的效果。
本發(fā)明以聚乙二醇—聚(丙交酯—己內(nèi)酯)為載體，在水中自組裝形成納米粒子時實現(xiàn)對喜樹堿的包埋。方法簡單，成本較低，原料易得。
本發(fā)明的納米粒子對喜樹堿的包封率較高，釋放效果較好，冷凍干燥之后的納米粒子再分散性能良好適宜于靜脈注射給藥，喜樹堿的生物利用度得到提高。


圖1單甲氧基封端的聚乙二醇—聚(丙交酯—己內(nèi)酯)的GPC譜圖。
圖2單甲氧基封端的聚乙二醇—聚(丙交酯—己內(nèi)酯)的1HNMR譜圖。
具體實施例方式
實施例1單甲氧基封端的聚乙二醇的分子量為5000，重量含量為9％，丙交酯/己內(nèi)酯的摩爾比為94/6，辛酸亞錫的含量為0.5％。
0.5克單甲氧基封端的聚乙二醇和4.5克丙交酯放入干燥的燒瓶中，70℃下真空1小時，加入0.5克己內(nèi)酯和40％的辛酸亞錫的甲苯溶液0.0625克，160℃反應(yīng)4小時。
實施例2單甲氧基封端的聚乙二醇的分子量為5000，重量含量為20％，丙交酯/己內(nèi)酯的摩爾比為78/22，辛酸亞錫的含量為0.5％。
0.8克單甲氧基封端的聚乙二醇和2.24克丙交酯放入干燥的燒瓶中，70℃下真空1小時，加入0.96克己內(nèi)酯和40％的辛酸亞錫的甲苯溶液0.032克，150℃反應(yīng)4小時。
實施例3單甲氧基封端的聚乙二醇的分子量為2000，重量含量為20％，丙交酯/己內(nèi)酯的摩爾比為78/22，辛酸亞錫的含量為0.8％。
1.8克單甲氧基封端的聚乙二醇和2.24克丙交酯放入干燥的燒瓶中，70℃下真空1小時，加入0.96克己內(nèi)酯和40％的辛酸亞錫的甲苯溶液0.10克，150℃反應(yīng)4小時。
實施例4單甲氧基封端的聚乙二醇—聚(丙交酯—己內(nèi)酯)，單甲氧基封端的聚乙二醇的分子量為5000，丙交酯/己內(nèi)酯的摩爾比為78/22(縮寫為MPEG(5000)-P(LA78-CL22))，聚乙二醇的重量含量為9％。
取喜樹堿5mg和100mg MPEG(5000)-P(LA78-CL22)聚合物溶解在5ml(氫呋喃和二甲亞砜的體積比例為4/1)的混合溶劑中，充分溶解之后，倒入滴液漏斗中，緩慢滴入30mL水中，滴完之后，繼續(xù)攪拌2小時，倒入透析袋中，透析24小時，每隔1h，2h，2h，3h，4h，12h換水，透析之后的樣品過濾，濾液離心分離，除去游離的喜樹堿，得到的產(chǎn)品重新用水分散，然后冷凍干燥。
高效液相色譜測得的載藥量為4.22％，包封率為84.4％，120h的累積溶出率為76％。
實施例4單甲氧基封端的聚乙二醇—聚(丙交酯—己內(nèi)酯)，聚乙二醇的分子量為5000，丙交酯/己內(nèi)酯的摩爾比為15/85(縮寫為MPEG(5000)-P(LA15-CL85))，聚乙二醇的重量含量為9％。
取喜樹堿5mg和100mg MPEG(5000)-P(LA15-CL85)聚合物溶解在5ml(氫呋喃和二甲亞砜的體積比例為4/1)的混合溶劑中，充分溶解之后，倒入滴液漏斗中，緩慢滴入30mL水中，滴完之后，繼續(xù)攪拌2小時，倒入透析袋中，透析24小時，每隔1h，2h，2h，3h，4h，12h換水，透析之后的樣品過濾，濾液離心分離，除去游離的喜樹堿，得到的產(chǎn)品重新用水分散，然后冷凍干燥。
高效液相色譜測得的載藥量為3.84％，包封率為76.8％，120h的累積溶出率為100％。
實施例5單甲氧基封端的聚乙二醇—聚(丙交酯—己內(nèi)酯)，聚乙二醇的分子量為5000，丙交酯/己內(nèi)酯的摩爾比為78/22(縮寫為MPEG(5000)-P(LA78-CL22))，聚乙二醇的重量含量為14％。
取喜樹堿5mg和100mg MPEG(5000)-P(LA15-CL85)聚合物溶解在5ml(氫呋喃和二甲亞砜的體積比例為4/1)的混合溶劑中，充分溶解之后，倒入滴液漏斗中，緩慢滴入30mL水中，滴完之后，繼續(xù)攪拌2小時，倒入透析袋中，透析24小時，每隔1h，2h，2h，3h，4h，12h換水，透析之后的樣品過濾，濾液離心分離，除去游離的喜樹堿，得到的產(chǎn)品重新用水分散，然后冷凍干燥。
高效液相色譜測得的載藥量為1.84％，包封率為36.8％，120h的累積溶出率為84％。
實施例6單甲氧基封端的聚乙二醇—聚(丙交酯—己內(nèi)酯)，聚乙二醇的分子量為5000，丙交酯/己內(nèi)酯的摩爾比為78/22(縮寫為MPEG(5000)-P(LA78-CL22))，聚乙二醇的重量含量為20％。
取喜樹堿8mg和100mg MPEG(5000)-P(LA15-CL85)聚合物溶解在5ml(氫呋喃和二甲亞砜的體積比例為3/2)的的混合溶劑中，充分溶解之后，倒入滴液漏斗中，緩慢滴入30mL水中，滴完之后，繼續(xù)攪拌2小時，倒入透析袋中，透析24小時，每隔1h，2h，2h，3h，4h，12h換水，透析之后的樣品過濾，濾液離心分離，除去游離的喜樹堿，得到的產(chǎn)品重新用水分散，然后冷凍干燥。
高效液相色譜測得的載藥量為2.15％，包封率為43％，120h的累積溶出率為89％。
實施例7單甲氧基封端的聚乙二醇—聚(丙交酯—己內(nèi)酯)，聚乙二醇的分子量為2000，丙交酯/己內(nèi)酯的摩爾比為60/40(縮寫為MPEG(2000)-P(LA60-CL40))，聚乙二醇的重量含量為20％。
取喜樹堿10mg和100mg MPEG(5000)-P(LA15-CL85)聚合物溶解在5ml(氫呋喃和二甲亞砜的體積比例為3/2)的的混合溶劑中，充分溶解之后，倒入滴液漏斗中，緩慢滴入30mL水中，滴完之后，繼續(xù)攪拌2小時，倒入透析袋中，透析24小時，每隔1h，2h，2h，3h，4h，12h換水，透析之后的樣品過濾，濾液離心分離，除去游離的喜樹堿，得到的產(chǎn)品重新用水分散，然后冷凍干燥。
高效液相色譜測得的載藥量為4.13％，包封率為45.5％，120h的累積溶出率為87％。
上述所得聚合物，用核磁、凝膠色譜(GPC)進(jìn)行了表征。GPC的結(jié)果表明聚合物呈單峰分布且分布較窄，證明得到了預(yù)期的產(chǎn)品。核磁也進(jìn)一步驗證了聚合物的結(jié)構(gòu)。喜樹堿的聚合物納米粒子樣品，經(jīng)光散射和透射電鏡觀察，粒徑范圍在100納米～200納米之間，在透射電鏡下呈現(xiàn)規(guī)整的球形。
權(quán)利要求
1.一種載有喜樹堿的聚乙二醇-聚(丙交酯-己內(nèi)酯)納米粒子，喜樹堿包埋在納米粒子內(nèi)部。其特征是聚合物為兩嵌段聚合物，一段為聚乙二醇，另一段為丙交酯和己內(nèi)酯的無規(guī)共聚物，喜樹堿占聚合物的1-10％，其余組分的含量是聚乙二醇含量5-50wt％，(丙交酯-己內(nèi)酯)的含量為50％-95％，聚(丙交酯-己內(nèi)酯)中丙交酯/己內(nèi)酯的摩爾比為94/6-15/85。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙二醇-聚(丙交酯-己內(nèi)酯)兩嵌段聚合物的制備方法，其特征是將聚乙二醇、丙交酯和辛酸亞錫的甲苯溶液抽真空，加入己內(nèi)酯，130-160℃下反應(yīng)2-6小時即可。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的納米粒子的制備方法，其特征是(1)1-10重量份的喜樹堿，1-100重量份的聚合物溶于體積比為(1/1～10/1)的四氫呋喃和二甲亞砜的混合溶劑中，充分溶解；(2)在室溫溫度下，將上述溶液滴入水中并攪拌，聚合物在水中自組裝并實行對喜樹堿的包埋；(3)將步驟(2)中的混合溶液在室溫下攪拌1-3小時；(4)將攪拌后的產(chǎn)物透析20-24小時；(5)將透析后的產(chǎn)物過濾，濾液在適當(dāng)?shù)乃俣认码x心分離，得到載有喜樹堿的聚合物納米粒子。
4.據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是聚乙二醇是單甲氧基封端的聚乙二醇。
5.據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是兩嵌段聚合物中聚乙二醇的分子量是2000-10000，聚(丙交酯-己內(nèi)酯)的分子量是2000-80000。
6.據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是聚合所用的催化劑是辛酸亞錫，利用聚乙二醇末端的羥基引發(fā)丙交酯和己內(nèi)酯的開環(huán)聚合，辛酸亞錫的用量為0.5-1.0wt％。
7.據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是將載有喜樹堿的聚合物納米粒子冷凍干燥得到疏松狀的干燥的納米粒子，重新用水分散，分散性較好。
8.據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是步驟(2)中滴加速度為6-10秒/滴。
9.據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是步驟(3)中的攪拌速度是600-800轉(zhuǎn)/分鐘。
10.權(quán)利要求1所述所述納米粒子及其制備方法，其特征是制得的納米粒子的粒徑范圍在100-200納米。
11.據(jù)權(quán)利要求1所述所述納米粒子及其制備方法，其特征是制得的載有喜樹堿的聚合物納米粒子在體外具有喜樹堿緩釋作用，體外釋放時間為120-150小時。
12.據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是將載有喜樹堿的聚合物納米粒子冷凍干燥之后重新分散作為靜脈注射給藥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新的聚合物作為喜樹堿的載體以及制備載有喜樹堿的聚合物納米粒子的方法。用聚乙二醇－聚(丙交酯－己內(nèi)酯)為載體，利用聚乙二醇－聚(丙交酯－己內(nèi)酯)在水中能夠自組裝形成聚合物納米粒子的性質(zhì)，將喜樹堿包埋到聚合物納米粒子之中。通過控制聚合物中的不同疏水段的比例以及親水與疏水段的比例，可制得載有不同量喜樹堿的納米粒子，并且可以調(diào)節(jié)喜樹堿從納米粒子中的釋放速率。本發(fā)明簡單，原料易得，所得到得納米粒子大小可以控制，藥物的釋放速率可以調(diào)節(jié)，藥物的生物利用度提高。
文檔編號A61K47/34GK1626082SQ20041005368
公開日2005年6月15日 申請日期2004年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月12日
發(fā)明者張琰, 楊武利, 府壽寬, 汪長春, 胡建華 申請人:復(fù)旦大學(xué)