專利名稱：殼聚糖藥物載體及其制法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬制藥技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種藥物載體技術(shù)。
背景技術(shù)：
以5-氟尿嘧啶(5-Fu)為代表的氟尿嘧啶類藥物，是目前治療消化道、乳腺和頭頸部腫瘤的主要藥物。由于5-Fu脂溶性小，口服吸收困難，生物半衰期短，臨床上為了達到有效血藥濃度，常常采取大劑量、持續(xù)給藥或反復(fù)多次的給藥途徑，因此具有很大副作用，如骨髓抑制、胃腸道反應(yīng)、白細胞及血小板減少等。理想的5-Fu納米載藥系統(tǒng)應(yīng)具備如下條件具有生物降解性；有很好的穩(wěn)定性，在到達腫瘤組織之前不會泄漏出包裹在其中的藥物；具有靶向性；可選擇性地濃聚于腫瘤組織；具有緩釋效果，藥物可以長期在血液中循環(huán)或者在到達靶向部位后，緩慢釋放出來，發(fā)揮平穩(wěn)的治療作用。
殼聚糖是一種天然高分子(《殼聚糖》《甲殼素》，蔣挺大編著，化學(xué)工業(yè)出版社)，具有良好的生物相容性和生物降解性，可成為理想的醫(yī)藥填充料和載體。目前文獻報道所得殼聚糖載藥微球的粒徑較大，粒徑大小從幾微米到幾百微米，藥物包封率和藥物含量都比較低。
因此，本領(lǐng)域迫切需要開發(fā)粒徑較小、比表面積大，藥物包封率和藥物含量較高的殼聚糖藥物載體。

發(fā)明內(nèi)容
所要解決的技術(shù)問題本發(fā)明需要解決的一個技術(shù)問題是提供一種殼聚糖藥物載體，以及提供該殼聚糖載體進行藥物包裹的制法和應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技術(shù)中以殼聚糖為載體包裹藥物，所得的微球的粒徑較大，粒徑分布較寬，藥物包封率和藥物含量都比較低的缺陷。
技術(shù)方案本發(fā)明的第一方面，提供了一種殼聚糖藥物載體，由殼聚糖和其內(nèi)部空間構(gòu)成，以此為載體制備粒徑大小在50~200nm內(nèi)可控，偏差為±20nm、均一的球形粒子。
在一優(yōu)選例中上述的殼聚糖藥物載體的藥物包封率＞50％，藥物含量＞20％。
在另一優(yōu)選例中上述的殼聚糖藥物載體，其制備過程包括以下步驟
(1)將殼聚糖溶液和藥物的酸溶液作為水相，在25~60℃和超聲的條件下，與溶有表面活性劑的油相混合，制備微乳液；(2)微乳液加入交聯(lián)劑反應(yīng)后貯存固化；其中，所用的殼聚糖、表面活性劑、交聯(lián)劑、油相的重量比為1-3∶1000-2000∶100-300∶400-1200。優(yōu)選方案為殼聚糖、表面活性劑、交聯(lián)劑的重量比為1-2∶1000-1500∶200-300∶500-1000。
上述的各殼聚糖藥物載體的一種優(yōu)選技術(shù)方案為，其內(nèi)部空間所包裹的藥物為5-氟尿嘧啶。
上述的殼聚糖藥物載體的另一種優(yōu)選技術(shù)方案為，殼聚糖為脫乙酰度＞60％，分子量＞500范圍內(nèi)各種級別的殼聚糖，或者這些殼聚糖的兩種或兩種以上的組合。
上述的殼聚糖藥物載體的另一種優(yōu)選技術(shù)方案為，殼聚糖包括其經(jīng)過化學(xué)修飾或物理修飾的各種衍生物。
上述的殼聚糖藥物載體的另一種優(yōu)選技術(shù)方案為，酸溶液為稀鹽酸、甲酸、乙酸、檸檬酸、水楊酸、酒石酸、丙酮酸、乳酸、琥珀酸、蘋果酸、乙二酸、抗壞血酸、磷酸，或者以上物質(zhì)的兩種或兩種以上的組合。
上述的殼聚糖藥物載體的另一種優(yōu)選技術(shù)方案為，5-氟尿嘧啶包括其經(jīng)過化學(xué)修飾或物理修飾的各種衍生物。
上述的殼聚糖藥物載體的另一種優(yōu)選技術(shù)方案為，交聯(lián)劑包括醛類交聯(lián)劑、環(huán)氧丙烷系交聯(lián)劑、聚乙二醇系交聯(lián)劑、冠醚系交聯(lián)劑，或者以上物質(zhì)的兩種或兩種以上的組合。
本發(fā)明的第二方面，提供了一種殼聚糖藥物載體的制備方法，包括以下步驟(1)將殼聚糖溶液和藥物酸溶液作為水相，在25~60℃和超聲的條件下，與溶有表面活性劑的油相混合，制備微乳液；(2)微乳液加入交聯(lián)劑反應(yīng)后貯存固化；其中，所用的殼聚糖、表面活性劑、交聯(lián)劑、油相的重量比為1-3∶1000-2000∶100-300∶400-1200。優(yōu)選方案為殼聚糖、表面活性劑、交聯(lián)劑、油相的重量比為1-2∶1000-1500∶200-300∶500-1000。
上述的殼聚糖藥物載體的制備方法的一種優(yōu)選方案為，制備中所用的藥物為5-氟尿嘧啶。
上述的殼聚糖藥物載體的制備方法的另一種優(yōu)選技術(shù)方案為，殼聚糖為脫乙酰度＞60％，分子量＞500范圍內(nèi)各種級別的殼聚糖，或者這些殼聚糖的兩種或兩種以上的組合。
上述的殼聚糖藥物載體的制備方法的另一種優(yōu)選技術(shù)方案為，殼聚糖包括其經(jīng)過化學(xué)修飾或物理修飾的各種衍生物。
上述的殼聚糖藥物載體的制備方法的另一種優(yōu)選技術(shù)方案為，酸溶液為稀鹽酸、甲酸、乙酸、檸檬酸、水楊酸、酒石酸、丙酮酸、乳酸、琥珀酸、蘋果酸、乙二酸、抗壞血酸、磷酸，或者以上物質(zhì)的兩種或兩種以上的組合。
上述的殼聚糖藥物載體的制備方法的另一種優(yōu)選技術(shù)方案為，5-氟尿嘧啶包括其經(jīng)過化學(xué)修飾或物理修飾的各種衍生物。
上述的殼聚糖藥物載體的制備方法的另一種優(yōu)選技術(shù)方案為，交聯(lián)劑包括醛類交聯(lián)劑、環(huán)氧丙烷系交聯(lián)劑、聚乙二醇系交聯(lián)劑、冠醚系交聯(lián)劑，或者以上物質(zhì)的兩種或兩種以上的組合。
上述的殼聚糖藥物載體的制備方法的另一種優(yōu)選方案為，制備中所用的油相為液體石蠟或者食用油，包括二者組合。
上述的殼聚糖藥物載體的制備方法的另外一種優(yōu)選方案為，制備中所用的表面活性劑為司盤系列或者吐溫系列，包括采用組合。
本發(fā)明的第三方面，提供了一種殼聚糖藥物載體的用途的技術(shù)方案，即殼聚糖載體粒子中包裹有5-氟尿嘧啶，用于抗腫瘤治療。
上述的殼聚糖藥物載體的應(yīng)用的另一種優(yōu)選方案在于，在載體上連接或包裹抗體、多肽、核酸、病毒、細菌、熒光物質(zhì)、磁性物質(zhì)、放射性物質(zhì)，其中包括以上物質(zhì)的兩種或兩種以上的組合。
以本發(fā)明的殼聚糖為載體和同樣的制備方法建立平臺，進行其它藥物包裹，發(fā)揮生物納米材料優(yōu)勢，提高更多藥物的利用度和療效，同時減小藥物的毒副作用。
在本發(fā)明的藥物載體球體粒子上連接抗體、多肽、核酸、病毒、細菌、熒光物質(zhì)、磁性物質(zhì)、放射性物質(zhì)、磁性物質(zhì)，其中包括以上物質(zhì)的兩種或兩種以上的組合，實現(xiàn)癌細胞特異性識別，進行靶向研究和控釋的應(yīng)用。
對殼聚糖本身進行化學(xué)修飾，例如連接羧甲基、煙?；?，進行硫酸酯化等，即對殼聚糖衍生物進行藥物包裹，可以實現(xiàn)包括癌癥在內(nèi)更多類型疾病的治療。
對5-Fu進行化學(xué)修飾，將其連接在其它化合物上，再進行包裹，可以進一步加強緩釋效果，對緩釋控釋和抗癌活性研究具有重要意義。
有益效果1、殼聚糖與其它藥物包裹載體相比具有顯著優(yōu)點無毒、具有生物相容性、體內(nèi)可降解性；2、人體和動物體的靶細胞或靶器官上有糖類受體，殼聚糖本身是多糖，易于實現(xiàn)細胞表面的特異性受體識別，對特定的癌細胞產(chǎn)生親合力，從而抑制癌細胞生長，誘導(dǎo)腫瘤細胞死亡或使腫瘤細胞發(fā)生轉(zhuǎn)染。以此為平臺，可以針對性地進行抗癌藥物在特定部位腫瘤治療方面的靶向性。
3、本發(fā)明的殼聚糖制備方法中所使用試劑對人體無毒副作用；4、本發(fā)明所提供的殼聚糖載體粒子粒徑小，且粒徑分布范圍較窄、分散均勻；且在50~200nm范圍內(nèi)，可以做到粒徑可控，偏差為±20nm。
5、經(jīng)過載體包裹后的藥物粒子表面光滑圓整，為進一步修飾提供性質(zhì)較為均一的前體物；6、本發(fā)明的殼聚糖載體對藥物的包封率和藥物含量都比較高，說明包裹的效果好；7、以本發(fā)明的殼聚糖為載體，運用同樣方法，可以高效的進行其它藥物包裹，發(fā)揮生物納米材料優(yōu)勢，提高更多藥物的利用度和療效，同時減小藥物的毒副作用；8、本發(fā)明由于粒徑＜300nm，可以實現(xiàn)通過靜脈注入納米顆粒藥物，在血管循環(huán)過程中穿透血管壁進入目標組織細胞，控制粒徑＜100nm，納米顆粒能進入骨髓，也可實現(xiàn)細胞攝入。因此同現(xiàn)有文獻所報道的微米級載藥粒子相比，本發(fā)明在殼聚糖載體藥物應(yīng)用上，開辟了更廣闊的研究和治療應(yīng)用領(lǐng)域。
9、在本發(fā)明的藥物載體球體粒子上連接抗體、多肽、核酸、病毒、細菌、熒光物質(zhì)、磁性物質(zhì)、放射性物質(zhì)、磁性物質(zhì)，其中包括以上物質(zhì)的兩種或兩種以上的組合，實現(xiàn)癌細胞特異性識別，進行靶向研究和控釋的應(yīng)用。
10、對殼聚糖本身進行化學(xué)修飾(例如連接羧甲基、煙酰基，進行硫酸酯化等)，即對殼聚糖衍生物進行藥物包裹，可以實現(xiàn)包括癌癥在內(nèi)更多類型疾病的治療。
11、對5-Fu進行化學(xué)修飾，將其連接在其它化合物上，再進行包裹，可以進一步加強緩釋效果，對緩釋控釋和抗癌活性研究具有重要意義。
12、與同類藥物載體技術(shù)相比，本發(fā)明的藥物載體粒徑更小，開辟了更廣闊的研究和治療應(yīng)用領(lǐng)域，可以在粒徑＜1μm尺度范圍進行殼聚糖載藥粒子在血液循環(huán)系統(tǒng)、骨髓領(lǐng)域進行研究應(yīng)用，同時也可進行細胞攝入研究。


圖1是本發(fā)明的殼聚糖藥物載體的電鏡掃描2是本發(fā)明的殼聚糖藥物載體的IR圖譜，其中在5-Fu-CS微球的IR光譜中，1722.00cm-1處出現(xiàn)了5-FU中環(huán)酰胺C＝O伸縮振動紅移的吸收峰(5-Fu中在1727.47cm-1處)，在1570.51cm-1處出現(xiàn)了席夫堿反應(yīng)產(chǎn)物C＝N的伸縮振動吸收峰，1255.11cm-1處出現(xiàn)5-Fu.中C-N伸縮振動吸收峰，891.65cm-1-處出現(xiàn)5FU中-CF＝CH-中的C-H的面外彎曲振動吸收峰；2863.33cm-1處出現(xiàn)CS中飽和C-H伸縮振動峰，1028.22cm-1和1071.46cm-1處出現(xiàn)CS中CH2-OH的特征吸收峰。本圖的結(jié)果是為顯示微球中含有5-Fu和CS。
具體實施例方式
本發(fā)明在殼聚糖制備及應(yīng)用、納米基因載體等技術(shù)的基礎(chǔ)上進行殼聚糖載體的制備和包裹藥物如抗腫瘤藥物5-Fu的應(yīng)用。選擇適當?shù)慕宦?lián)劑和乳化體系，根據(jù)腫瘤的組織學(xué)特性，首次完成了制備粒徑大小適宜的5-Fu殼聚糖納米制劑，進而在包覆層上連接抗體或多肽等生物識別系統(tǒng)，使5-Fu殼聚糖納米制劑具有生物靶向性。實施過程中對制備的納米制劑用TEM(透射電鏡)、IR(紅外光譜法)、UV(紫外可見光譜法)、等多種實驗技術(shù)進行藥物納米制劑的特性檢測。以證明本發(fā)明得以完成。
如本文所用，術(shù)語“藥物含量”指描述載藥多少的百分比數(shù)，計算方式為微球中藥物重量與微球重量之比，包括包埋、鑲嵌在其中的藥物，也包括吸附在表面的藥物。
如本文所用術(shù)語“藥物包封率”指描述藥物包封效率的百分比數(shù)，計算方式為制得的納米粒重量乘以藥物含量后再除以投藥總重量，投藥總重量指納米載體藥物制備過程中在反應(yīng)體系中投放的藥物重量。
如本文所用，術(shù)語“交聯(lián)”指通過化學(xué)作用使產(chǎn)物不溶解，甚至溶脹也很小，本發(fā)明的交聯(lián)劑沒有特別的限制，可以是任何對殼聚糖起交聯(lián)作用且對包裹藥物功能沒有實質(zhì)性損害的物質(zhì)。代表性的例子包括但不限于戊二醛、甘油醛、乙二醇二環(huán)氧甘油醚等。
如本文所用，術(shù)語“表面活性劑”通常指在濃度很低時就能顯著地降低界(表)面張力的物質(zhì)，此處功能為具有強烈的趨勢在液-液界面發(fā)生定位或吸附，產(chǎn)生屏障阻止或減緩液滴接觸、絮凝和聚結(jié)作用的有機物質(zhì)，本發(fā)明的表面活性劑沒有特別的限制，可以是任何不與水相發(fā)生相溶作用且對包裹藥物功能沒有實質(zhì)性損害的物質(zhì)。代表性的例子包括但不限于司盤80、吐溫80等。
如本文所用，術(shù)語“5-氟尿嘧啶”指結(jié)構(gòu)式為 的化學(xué)分子。
下面結(jié)合具體具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條件，如精細化工產(chǎn)品手冊，或按照制造廠商所建議的條件。
實施例1本實施例采用微乳液法以及應(yīng)用均勻設(shè)計理論用殼聚糖對5-氟尿嘧啶進行包裹，得到粒徑大小約為70±20nm的球形粒子，具體實施方式
如下制備過程以均勻設(shè)計法擬定數(shù)據(jù)，按以下步驟進行試驗優(yōu)化設(shè)計與分析1、微乳液制備將溶有10~30mg殼聚糖(不同脫乙酰度)和氟尿嘧啶的醋酸溶液作為水相，在25~45℃和超聲的條件下，與5ml的油相混合，溶入10~20ml司盤80，制備W/O型微乳液；2、將所制得的微乳液加入1~3ml戊二醛(交聯(lián)劑)反應(yīng)后貯存15min~150min；3、用紅外，TEM等測試儀器進行粒子表征；4、分析各組實驗數(shù)據(jù)所制得的粒子，取最優(yōu)數(shù)據(jù)制取粒子，結(jié)果見附圖1和附圖2。
實施例2
本實施例采用微乳液法以及應(yīng)用均勻設(shè)計理論用殼聚糖對5-氟尿嘧啶進行包裹，得到粒徑大小約為180±20nm的球形粒子，具體實施方式
如下制備過程以均勻設(shè)計法擬定數(shù)據(jù)，按以下步驟進行試驗優(yōu)化設(shè)計與分析5、微乳液制備將溶有10~30mg殼聚糖(不同脫乙酰度)和氟尿嘧啶的醋酸溶液作為水相，在45~60℃和超聲的條件下，與15ml的油相混合，溶入10~20ml吐溫20，制備W/O型微乳液；6、將所制得的微乳液加入1~3ml聚乙二醇(交聯(lián)劑)反應(yīng)后貯存15min~150min；7、用紅外，TEM等測試儀器進行粒子表征；8、分析各組實驗數(shù)據(jù)所制得的粒子，取最優(yōu)數(shù)據(jù)制取粒子。
實施例3藥物包封率和藥物含量的測定。
將制得的殼聚糖微球在PH＝7.4的磷酸鹽緩沖液中溶解，由于5-Fu在堿性條件下溶解，將從微球中釋出，用UV檢測其含量，計算載藥量與包封率。
計算結(jié)果藥物包封率最低為50％。藥物含量最低為20％。
實施例4抗體包被殼聚糖載體。
抗體采用抗人肝癌單克隆抗體HAb18。
將5-Fu-CS-NP超聲分散在10ml、濃度為0.05mmol/L、PH＝4.5的HAc緩沖液中，加戊二醛，室溫攪拌30min，離心除去剩余戊二醛，用PBS洗滌沉淀。將所得沉淀懸浮于3mlPBS中，立即與10mgHAb18混合，室溫攪拌24h，離心，用PBS洗滌沉淀，得HAb-18-5-Fu-CS-NP。4C儲存?zhèn)溆谩?br> 抗體檢測結(jié)果呈強陽性，顯示殼聚糖載體被抗體包被。
本發(fā)明所提供的包覆藥物、制備納米制劑的技術(shù)平臺，可用于其他藥物或基因的包裹，而所制成的5-Fu殼聚糖納米制劑對腫瘤治療有實際的臨床應(yīng)用價值。
權(quán)利要求
1.一種殼聚糖藥物載體，由殼聚糖和其內(nèi)部空間構(gòu)成，其特征在于，所述載體為粒徑大小在50~200nm內(nèi)且可控，偏差為±20nm的球形粒子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼聚糖藥物載體，其特征在于藥物包封率＞50％，藥物含量＞20％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼聚糖藥物載體，其制備反應(yīng)包括以下步驟(1)將殼聚糖溶液和藥物酸溶液作為水相，在25~60℃和超聲的條件下，與溶有表面活性劑的油相混合，制備微乳液；(2)微乳液加入交聯(lián)劑反應(yīng)后貯存固化；其特征在于，所用的殼聚糖、表面活性劑、交聯(lián)劑、油相的重量比為1-3∶1000-2000∶100-300∶400-1200。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的殼聚糖藥物載體，其特征在于，內(nèi)部空間所包裹的藥物為5-氟尿嘧啶。
5.一種殼聚糖藥物載體的制備方法，包括以下步驟(1)將殼聚糖溶液和藥物酸溶液作為水相，在25~60℃和超聲的條件下，與溶有表面活性劑的油相混合，制備微乳液；(2)微乳液加入交聯(lián)劑反應(yīng)后貯存固化；其特征在于，所用的殼聚糖、表面活性劑、交聯(lián)劑、油相的重量比為1-3∶1000-2000∶100-300∶400-1200。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的殼聚糖藥物載體的制備方法，其特征在于，所用的殼聚糖、表面活性劑、交聯(lián)劑、油相的重量比為1-2∶1000-1500∶200-300∶500-1000。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的殼聚糖藥物載體的制備方法，其特征在于所用的藥物為5-氟尿嘧啶。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的殼聚糖藥物載體的制備方法，其特征在于，所用的表面活性劑為司盤系列或者吐溫系列或者二組合，所用的油相為液體石蠟或食用油或二者組合。
9.一種殼聚糖藥物載體的應(yīng)用，其特征在于，載體中包裹有5-氟尿嘧啶，用于抗腫瘤治療。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的殼聚糖藥物載體的應(yīng)用，其特征在于，在載體上連接或包裹抗體、多肽、核酸、病毒、細菌、熒光物質(zhì)、磁性物質(zhì)、放射性物質(zhì)，或者以上物質(zhì)的兩種或兩種以上的組合。
全文摘要
本發(fā)明提供殼聚糖藥物載體及其制法和應(yīng)用。所述的殼聚糖藥物載體為粒徑大小在50~200nm內(nèi)且可控，偏差為±20nm的球形粒子，藥物包封率＞50％，藥物含量＞20％。采用微乳液法制備上述包裹藥物的殼聚糖粒子的方法，特別的，應(yīng)用于5－氟尿嘧啶的包裹，所得產(chǎn)物具有粒徑分布較窄、分散均勻、表面圓整光滑等特點，適用于生物納米研究、藥物靶向、細胞攝入和抗腫瘤治療等領(lǐng)域。
文檔編號A61K47/36GK1903367SQ20051002819
公開日2007年1月31日 申請日期2005年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月27日
發(fā)明者沈鶴柏, 陳燕, 朱晨華 申請人:沈鶴柏