專利名稱：維生素e琥珀酸酯-殼聚糖接枝物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于藥物制劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型表面活性劑及其制備方法，具體涉及維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物及其制備方法及其在穩(wěn)定藥物納米混懸劑方面的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
納米混懸劑是一種新的給藥劑型，其通過(guò)粉碎或者控制結(jié)晶生長(zhǎng)使藥物以納米尺度分散在水中，形成分散體系。該系統(tǒng)不含基質(zhì)材料，只含有少量的表面活性劑作為穩(wěn)定劑，與微球、脂質(zhì)體、固體脂質(zhì)納米粒等相比，具有處方簡(jiǎn)單、制備方便、載藥量高等特點(diǎn)，并且可以減少附加成分所造成的刺激和毒副作用，大大提高患者的順應(yīng)性；另外，納米混懸劑顯著增大藥物的比表面積，能有效地提高藥物的溶出度及生物利用度。作為一種中間劑型， 納米混懸劑可以進(jìn)一步制備成適合口服、注射或其他給藥途徑的藥物劑型。然而納米晶體混懸劑的物理穩(wěn)定性差，容易聚集或結(jié)晶長(zhǎng)大，從而影響制劑穩(wěn)定性和藥物的療效。因此在混懸劑的處方中往往加入抑止結(jié)晶長(zhǎng)大的輔料，叫結(jié)晶抑制劑或穩(wěn)定劑。殼聚糖(Chitosan，CS)是自然界唯一大量存在的高分子堿性氨基多糖，與合成高分子材料相比，其具有來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉、性質(zhì)穩(wěn)定，無(wú)刺激性，無(wú)致敏性，以及生物相容性和生物可降解性良好等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)廣泛用于給藥系統(tǒng)的研究中。由于高分子量的殼聚糖在生理PH的條件下難溶于水性環(huán)境，因此限制了其作為藥物載體的應(yīng)用，然而殼聚糖的分子量越小，脫乙酰度越大，其溶解度則越大，這就為其應(yīng)用提供了解決思路。分子量在 5-50 kDa的殼聚糖，保持了陽(yáng)離子、低毒以及良好生物相容性等優(yōu)點(diǎn)，并具有較好的水溶性，如果在其主鏈上引入合適的疏水鏈段，則可以彌補(bǔ)其分子鏈中親脂性的不足，使其有望成為一種新型的優(yōu)良材料。殼聚糖的主鏈上的-OH和-NH2反應(yīng)基團(tuán)，為其化學(xué)修飾提供了可能。由于維生素E琥珀酸酯(VES)良好的脂溶性并且生物相容性良好，將其引入殼聚糖分子主鏈可改善殼聚糖分子的疏水性，得到一種兩親性的維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物。該接枝物既保留了適當(dāng)數(shù)量的-NH2，又具有一定的親脂能力，可與藥物發(fā)生親和，對(duì)藥物的納米混懸劑起到較好的穩(wěn)定作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于制備維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物作為納米混懸劑的穩(wěn)定劑，利用其兩親性的表面活性作用，制備得到具有良好穩(wěn)定性的藥物納米混懸劑。本發(fā)明通過(guò)對(duì)水溶性的殼聚糖進(jìn)行疏水改性，在其主鏈上接枝維生素E琥珀酸酯，使其形成具有兩親性的生物可降解的聚合物，用于作為藥物納米混懸劑的穩(wěn)定劑。維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物通過(guò)以殼聚糖為主體，在其-NH2上接枝疏水性維生素E琥珀酸酯而制得，其通式如下
3本發(fā)明目的通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)
(1)在攪拌條件下，于3小時(shí)內(nèi)將殼聚糖與碳二亞胺、N-羥基琥珀酰亞胺的水溶液緩慢加入到維生素E琥珀酸酯的N，N- 二甲基甲酰胺溶液中，控制溫度20°C -40°C，反應(yīng)12-96 小時(shí)后，將終反應(yīng)液傾倒至過(guò)量的甲醇-氨水(15 1 1 2)溶液中沉淀，過(guò)濾得到黃色凝膠，透析純化，冷凍干燥制得維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物；
(2)以維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物為穩(wěn)定劑，制備藥物的納米混懸劑將維生素 E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物以0. 1 5mg/ml的濃度范圍分散于水中，與藥物或其有機(jī)溶液混合，冰浴下探頭超聲處理，得到粒徑為10-500nm的納米混懸劑；
(3)冷凍干燥加入或不加入凍干保護(hù)劑，將納米混懸劑冷凍干燥，制得質(zhì)量穩(wěn)定的納米混懸劑凍干品。所得的凍干品經(jīng)適當(dāng)稀釋后可迅速重建，粒徑略有增加。其中凍干保護(hù)劑優(yōu)選蔗糖、果糖、乳糖、葡萄糖、海藻糖、甘露醇中的一種或任意幾種的混合物。所制得的凍干品具有良好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，且有利于藥物長(zhǎng)期儲(chǔ)存和運(yùn)輸。其中，殼聚糖的分子量為IXlO3- IOXlO4 Da，脫乙酰度為70%_99%;維生素E琥珀酸酯的取代度為1%_99%。所述的碳二亞胺和N-羥基琥珀酰亞胺，其用量分別為殼聚糖的0. 2 2倍。所述的維生素E琥珀酸酯的用量為殼聚糖的0. 5-2倍。本發(fā)明的維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物可以用于制備納米混懸劑，并具有良好的穩(wěn)定性。所述的納米混懸劑通過(guò)如下方法制備將維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物的水分散液與藥物粉末或該藥物的有機(jī)溶液混合，冰浴探頭超聲處理，得到粒徑為10-500nm的納米混懸劑。維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物的水分散液濃度為0. l-10mg/ml。藥物的有機(jī)溶液中的有機(jī)溶劑為能溶解藥物并與水混溶的有機(jī)溶劑，選自甲醇、乙醇、丙酮，藥物的有機(jī)溶液的藥物濃度為1 mg/ml-200 mg/ml。所述的納米混懸劑為液體狀混懸劑或干納米混懸劑；干納米混懸劑為噴霧干燥或凍干的干混懸劑，加入或不加入支持劑。所述的支持劑為蔗糖、果糖、乳糖、葡萄糖、海藻糖、 甘露醇中的一種或任意幾種的混合物。所述的的藥物選自紫杉醇，或其同系物。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
(1)維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物的制備工藝比較簡(jiǎn)單，可用于放大生產(chǎn)。(2)制備維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物的兩種材料為天然可生物降解材料或人體所必需的物質(zhì)，在體內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生蓄積和毒副作用，因此具有無(wú)毒、生物相容性好的特
點(diǎn)ο(3)采用維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物制備的納米混懸劑，可供口服或注射用。該制劑低毒，無(wú)刺激和過(guò)敏反應(yīng)，可有效提高藥物的療效。(4)本發(fā)明制成的干混懸劑具有很好的穩(wěn)定性，而且有利于藥物的運(yùn)輸和儲(chǔ)存，提高臨床用藥的安全性。


圖1為維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物的合成路線。圖2為維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物的紅外圖譜。圖3為殼聚糖和維生素E琥珀酸酯-殼聚糖嫁接物的IH NMR譜。圖4為以維生素E琥珀酸酯-殼聚糖嫁接物為穩(wěn)定劑制備的紫杉醇納米混懸劑的透射電鏡圖。圖5為小鼠尾靜脈注射10mg/kg劑量的紫杉醇溶液和紫杉醇納米混懸劑后的血藥濃度曲線.。圖6為小鼠尾靜脈注射10mg/kg劑量的紫杉醇溶液和紫杉醇納米混懸劑0. 5小時(shí)后的組織分布。圖7為小鼠尾靜脈注射10mg/kg劑量的紫杉醇溶液和紫杉醇納米混懸劑1小時(shí)后的組織分布。圖8為小鼠尾靜脈注射10mg/kg劑量的紫杉醇溶液和紫杉醇納米混懸劑6小時(shí)后的組織分布。圖9為小鼠尾靜脈注射10mg/kg劑量的紫杉醇溶液和紫杉醇納米混懸劑12小時(shí)后的組織分布。圖10為紫杉醇溶液和紫杉醇納米混懸劑對(duì)各組小鼠的宮頸癌U-14實(shí)體瘤抑制率。圖11為注射紫杉醇溶液和紫杉醇納米混懸劑的各組宮頸癌U-14實(shí)體瘤小鼠的瘤
重結(jié)果。圖12為注射紫杉醇溶液和紫杉醇納米混懸劑的各組宮頸癌U-14實(shí)體瘤小鼠的瘤體積。圖13為注射紫杉醇溶液和紫杉醇納米混懸劑的各組宮頸癌U-14實(shí)體瘤小鼠的體
重變化。圖14為注射紫杉醇溶液和紫杉醇納米混懸劑的各組宮頸癌U-14實(shí)體瘤小鼠去瘤體重對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式
一、維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物的制備實(shí)施例一
稱取分子量為MkDa的殼聚糖(脫乙酰度95%) 0.2 g，碳二亞胺0.25 g和N-羥基琥珀酰亞胺0.15 g，配成水溶液，稱取維生素E琥珀酸酯0.3 g溶于30 ml的N，N-二甲基甲酰胺中。在攪拌條件下，于3小時(shí)內(nèi)將含有殼聚糖的水溶液緩慢加入到維生素E琥珀酸酯的N，N- 二甲基甲酰胺溶液中。在30 °C下反應(yīng)48小時(shí)，向終反應(yīng)液中傾入270ml甲醇與 30ml氨水的混合溶液(9 :1)，將沉淀過(guò)濾得到黃色凝膠，用無(wú)水乙醇反復(fù)清洗后，置于透析袋(MWC03500)中，蒸餾水透析M小時(shí)，除去殘留的碳二亞胺、N-羥基琥珀酰亞胺以及反應(yīng)副產(chǎn)物。將透析液冷凍干燥，即得到維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物，經(jīng)測(cè)定，其接枝率 (氨基取代度)為20%。實(shí)施例二
稱取分子量為MkDa的殼聚糖(脫乙酰度90%) 0.2 g，碳二亞胺0.4 g和N-羥基琥珀酰亞胺0.4 g，配成水溶液，稱取維生素E琥珀酸酯0.2 g溶于40 ml的N，N-二甲基甲酰胺中。在攪拌條件下，于3小時(shí)內(nèi)將含有殼聚糖的水溶液緩慢加入到維生素E琥珀酸酯的 N，N-二甲基甲酰胺溶液中。在30 °C下反應(yīng)M小時(shí)，向終反應(yīng)液中傾入300ml甲醇與20ml 氨水的混合溶液(15 :1)，將沉淀過(guò)濾得到黃色凝膠，用無(wú)水乙醇反復(fù)清洗后，置于透析袋 (MWC07000)中，蒸餾水透析48小時(shí)，除去殘留的碳二亞胺、N-羥基琥珀酰亞胺以及反應(yīng)副產(chǎn)物。將透析液冷凍干燥，即得維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物。經(jīng)測(cè)定，其接枝率為 14% ο實(shí)施例三
稱取分子量為IOOkDa的殼聚糖(脫乙酰度97%) 1 g，碳二亞胺0.2 g和N-羥基琥珀酰亞胺0.2 g，配成水溶液，稱取維生素E琥珀酸酯0.5 g溶于30 ml的N，N-二甲基甲酰胺中。在攪拌條件下，于3小時(shí)內(nèi)將含有殼聚糖的水溶液緩慢加入到維生素E琥珀酸酯的 N，N-二甲基甲酰胺溶液中。在40°C下反應(yīng)48小時(shí)，向終反應(yīng)液中傾入180ml甲醇與120ml 氨水的混合溶液(6:4)，將沉淀過(guò)濾得到黃色凝膠，用無(wú)水乙醇反復(fù)清洗后，置于透析袋 (MWC07000)中，蒸餾水透析48小時(shí)，除去殘留的碳二亞胺、N-羥基琥珀酰亞胺以及反應(yīng)副產(chǎn)物。將透析液冷凍干燥，即得到維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物。經(jīng)測(cè)定，其接枝率為 8 %。實(shí)施例四
稱取分子量為20kDa的殼聚糖1 g，碳二亞胺0.5 g和N-羥基琥珀酰亞胺0. 4 g，配成水溶液，稱取維生素E琥珀酸酯2g溶于30 ml的N，N-二甲基甲酰胺中。在攪拌條件下， 于3小時(shí)內(nèi)將含有殼聚糖的水溶液緩慢加入到維生素E琥珀酸酯的N，N- 二甲基甲酰胺溶液中。在20 °C下反應(yīng)48小時(shí)，向終反應(yīng)液中傾入180ml甲醇與360ml氨水的混合溶液 (1 2)，將沉淀過(guò)濾得到黃色凝膠，用無(wú)水乙醇反復(fù)清洗后，置于透析袋(MWC07000)中，蒸餾水透析48小時(shí)，除去殘留的碳二亞胺、N-羥基琥珀酰亞胺以及反應(yīng)副產(chǎn)物。將透析液冷凍干燥，即得到維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物。經(jīng)測(cè)定，其接枝率為％ %。合成后驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)
(1)殼聚糖和維生素E琥珀酸酯-殼聚糖嫁接物的紅外圖譜
見(jiàn)附圖2，附圖2中A為殼聚糖紅外圖譜，B為維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物的紅外圖譜。由圖B顯示酰化反應(yīng)后殼聚糖吸收峰如下3415 (0-H峰與N-H峰交疊)，2926 (C - H峰)，1652 (酰胺I帶，CO乙酰基吸收峰)，1559 (酰胺II帶，N-H吸收峰)， 1420 - 1380 (<-!1吸收峰)，1383 (C-N吸收峰)，1155 (bridge 0 吸收峰)和 1073 (C-0吸收峰)。嫁接物的酰胺峰在1652、1559 cm 1左右，和殼聚糖原料相比(由于殼聚糖原料含乙酰胺基，在圖A中可觀察到16沈、1519 cm 1的酰胺峰)，分別向高波移動(dòng)了沈和30個(gè)左右單位。表明與殼聚糖氨基相連的基團(tuán)發(fā)生了變化，即由殼聚糖中的氨基與維生素E琥珀酸酯中的羧基形成了酰胺鍵。一個(gè)較弱的肩峰出現(xiàn)在1738 cm 1處，表示了維生素E琥珀酸酯中酯鍵的羰基，進(jìn)一步提示了維生素E琥珀酸酯已經(jīng)連接到了殼聚糖上。(2)殼聚糖和維生素E琥珀酸酯-殼聚糖嫁接物的IH NMR譜
見(jiàn)附圖3，在維生素E琥珀酸酯-殼聚糖嫁接物的IH NMR譜中出現(xiàn)了維生素E琥珀酸酯分子中-CH3和-CH2的質(zhì)子峰，而殼聚糖的IH NMR譜中，在相同的位置沒(méi)有出現(xiàn)峰。這個(gè)結(jié)果表明經(jīng)過(guò)反應(yīng)，在殼聚糖鏈上連接有維生素E琥珀酸酯，證明生成維生素E琥珀酸酯-殼聚糖嫁接物。二、紫杉醇納米混懸劑的制備
實(shí)施例一(直接加藥物粉末探頭超聲法)
取維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物(殼聚糖分子量為34kDa，接枝率20%)分散于 0. 05%醋酸溶液中，超聲溶解，純水透析12小時(shí)，除去醋酸，得到殼聚糖維生素E琥珀酸酯嫁接物溶液(0.3 mg/ml)，取接枝物溶液5 ml，在冰浴超聲下分次加入紫杉醇粉末50 mg，加入完畢在冰浴下探頭超聲30 min，過(guò)0.8 Mm的微孔濾膜除去雜質(zhì)和大粒子的藥物，經(jīng)測(cè)定，藥物含量為9. 82mg/ml，混懸劑的粒徑為100_250nm。向制得的納米混懸液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2. 5%的甘露醇，冷凍干燥，得到疏松、平整的粉末，將該粉末水化“復(fù)溶”后粒徑無(wú)明顯變化。
權(quán)利要求
1.維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物，其特征在于，其通式如下
2.一種如權(quán)利要求1所述的維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物的制備方法，其特征在于，通過(guò)以下方法制備在攪拌條件下，于3小時(shí)內(nèi)將殼聚糖與碳二亞胺、N-羥基琥珀酰亞胺的水溶液緩慢加入到維生素E琥珀酸酯的N，N- 二甲基甲酰胺溶液中，控制溫度 200C -400C，反應(yīng)12-96小時(shí)后，將終反應(yīng)液傾倒至過(guò)量的15 1 1 2的甲醇-氨水溶液中沉淀，過(guò)濾得到黃色凝膠，透析純化，冷凍干燥制得維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物的制備方法，其特征在于 殼聚糖的分子量為IXlO3- IOXlO4 Da，脫乙酰度為70%-99%;維生素E琥珀酸酯的取代度為 1%-99%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，碳二亞胺和N-羥基琥珀酰亞胺，其用量分別為殼聚糖的0. 2-2倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，維生素E琥珀酸酯的用量為殼聚糖的 0. 5-2 倍。
6.權(quán)利要求1或2所述的維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物在制備納米混懸劑中的應(yīng)用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于所述的納米混懸劑通過(guò)如下方法制備將維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物的水分散液與藥物粉末或該藥物的有機(jī)溶液混合，冰浴探頭超聲處理，得到粒徑為10-500nm的納米混懸劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物的水分散液濃度為0. l-10mg/ml。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于藥物的有機(jī)溶液中的有機(jī)溶劑為能溶解藥物并與水混溶的有機(jī)溶劑，選自甲醇、乙醇、丙酮，藥物的有機(jī)溶液的藥物濃度為1 mg/ ml-200 mg/ml。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的納米混懸劑為液體狀混懸劑或干納米混懸劑；干納米混懸劑為噴霧干燥或凍干的干混懸劑，加入或不加入支持劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述，其特征在于，所述的支持劑為蔗糖、果糖、乳糖、葡萄糖、海藻糖、甘露醇中的一種或任意幾種的混合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的的藥物選自紫杉醇，或其同系物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種維生素E琥珀酸酯-殼聚糖接枝物(Ⅰ)及其制備方法以及其在紫杉醇及同系物納米混懸劑中的應(yīng)用。該接枝物具有兩親性，能起到表面活性劑的作用，用于穩(wěn)定藥物的納米混懸劑。本發(fā)明所制得的納米混懸劑具有載藥量高，穩(wěn)定、安全、低毒，無(wú)溶血及靜脈血管刺激性等特點(diǎn)，并且制備工藝簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
文檔編號(hào)A61P35/00GK102558391SQ201110456539
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者崔福德, 樸洪宇, 李雪豐, 梁娜 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)藥科大學(xué)