本發(fā)明屬于醫(yī)用生物材料領(lǐng)域,具體涉及一種藥物緩釋型聚合物膠束的制備方法。
背景技術(shù):
藥物載體納米粒子是一種重要的高端藥物緩控釋制劑。藥物緩/控釋放高端制劑能夠保持藥物的定時(shí)定量釋放,減少服用次數(shù),降低毒副作用,避免了普通制劑頻繁給藥造成的血藥濃度出現(xiàn)“波動(dòng)現(xiàn)象”,提高了藥物的安全性以及患者的順應(yīng)性。
天然高分子材料存在來(lái)源和處理方法等方面的差異性,容易造成性能重現(xiàn)性不好,力學(xué)性能和加工性能差等缺點(diǎn),難以復(fù)合醫(yī)學(xué)應(yīng)用的要求,因此,合成高分子成為最佳選擇。其對(duì)藥物性質(zhì)的依賴性較小,具有良好的生物相容性,藥物緩釋速率更加穩(wěn)定,能夠保持恒定的藥物釋放速率等,目前,可降解合成高分子材料成為藥物控制釋放體系的主要藥物載體材料。
目前的藥物緩釋型聚合物載藥膠束或微球主要通過(guò)雙親型聚合物在選擇性溶劑中進(jìn)行自組裝得到。該方法涉及后續(xù)加工過(guò)程,步驟繁瑣,重現(xiàn)性差,處理過(guò)程中又涉及到有機(jī)溶劑的使用,不可避免在膠束中殘留有機(jī)溶劑。因此,嵌段聚合物在選擇溶劑中的自組裝制備載藥膠束的方法不適合大規(guī)模生產(chǎn)使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種藥物緩釋型聚合物膠束的制備方法。
酶促聚合又稱為酶催化聚合,是在酶的作用下使單體聚合稱為高分子的一種綠色合成方法。酶是由生物細(xì)胞產(chǎn)生的生物體內(nèi)新陳代謝不可或缺的具有催化功能的生物催化劑,大部分為蛋白質(zhì),少數(shù)為RNA或其復(fù)合體。酶可以在常溫、常壓、中性pH等相對(duì)溫和的條件下,高度專一有效地催化底物發(fā)生反應(yīng),極為可貴的是酶促反應(yīng)幾乎沒(méi)有副反應(yīng)產(chǎn)生。酶催化生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)極為復(fù)雜,但與普通的化學(xué)催化劑相比,具有高度的選擇性,反應(yīng)條件溫和以及高催化效率等優(yōu)點(diǎn),此外酶促反應(yīng)大多發(fā)生在水環(huán)境中,大大減少了有機(jī)溶劑的使用。酶促反應(yīng)已然成為當(dāng)代技術(shù)革命中的一個(gè)重要的課題。而其中,酶促反應(yīng)制備的聚己內(nèi)酯、聚乳酸、聚羥基乳酸等由于其優(yōu)異的生物相容性在醫(yī)用材料領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。采用條件更加溫和的酶促聚合,能夠更好的保持包藏藥物的穩(wěn)定性,避免了包藏藥物在高溫或較高和較低pH值時(shí)變質(zhì)或損壞,從而最大程度的保證藥物的完整性。
本發(fā)明使用單羥基聚乙二醇作為聚合的初始劑,在水溶液中充分混合多肽生長(zhǎng)因子,在生物酶的作用下,對(duì)分散在水溶液中的己內(nèi)酯、乳酸等單體進(jìn)行酶促聚合,一步法得到包藏藥物的聚合物膠束,該聚合物膠束能夠緩釋藥物。
一種制備藥物緩釋型聚合物膠束的制備方法,包括以下制備步驟:
(1)將單羥基聚乙二醇寡聚體充分溶解在水中,加入酶促聚合使用的酶和要包覆的藥物,保持一定速率的機(jī)械攪拌,使其成為均一溶液。
單羥基聚乙二醇分子量為300-5000;優(yōu)選單羥基聚乙二醇的分子量為300-2000;所述單羥基聚乙二醇與水的質(zhì)量份數(shù)比為1-40/100。所使用的酶要與所要聚合的單體相統(tǒng)一。固定化脂肪酶Novozyme-435、蛋白酶K等生物酶都可用于己內(nèi)酯、乳酸等單體的聚合物。所包覆的藥物一般都為非水溶性藥物,但由于聚乙二醇的增溶作用,能夠在混合溶液中溶解。
(2)將酶促聚合的單體慢慢滴加到上述溶液中,并進(jìn)行一定強(qiáng)度的機(jī)械攪拌,使得體系變得均一。
可選的,所述單位為加入的酶能夠酶促聚合的單體,包括乳酸、己內(nèi)酯等;單羥基聚乙二醇與單體的質(zhì)量比為100/50-1200;同時(shí)所述單體和引發(fā)劑的質(zhì)量份數(shù)比為100/0.1-10;所添加的藥物與單體和聚乙二醇質(zhì)量之和的質(zhì)量比為0.1-10/100。
(3)將所得混合溶液進(jìn)行鼓惰性氣體,停止攪拌,加熱,進(jìn)行聚合過(guò)程,酶促反應(yīng)進(jìn)行3-24小時(shí)。
進(jìn)一步地,加熱的溫度為0-100℃,可選地,加熱的溫度為0℃、10℃、20℃、40℃、60℃、80℃或10℃,其中優(yōu)選35℃。
(4)聚合過(guò)程結(jié)束后降溫通空氣,即得到藥物緩釋型聚合物膠束。
而酶促反應(yīng)之后的酶變形成為多肽,能夠被生物體直接吸收,不會(huì)有任何副反應(yīng)。酶促反應(yīng)轉(zhuǎn)化率一般都較高,痕量的單體不會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生任何毒副作用。
圖1為該方法制備的藥物緩釋型聚合物膠束示意圖。
本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足,通過(guò)條件極為溫和和水環(huán)境中能夠有效進(jìn)行的酶促反應(yīng),一步法得到了包覆有藥物的聚合物膠束,并且該制備水凝膠的方法溫和,最大程度保證了藥物本身的結(jié)構(gòu)和生理活性。此外,該方法能夠包覆自身重量(聚乙二醇和單體的質(zhì)量總和)10%的藥物。該方法制備的藥物緩釋型聚合物膠束包含藥物的量要遠(yuǎn)優(yōu)于嵌段聚合物自組裝制備的載藥型膠束。該聚合物膠束為生物相容性優(yōu)異的材料,且隨著時(shí)間的推進(jìn)而分解,不會(huì)產(chǎn)生任何不良影響。而隨著水凝膠聚合物的分解,包覆的藥物不斷釋放,為病灶不斷供應(yīng)所需藥物。
具體實(shí)施方式:
下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解,下面實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明,而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者,按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可以通過(guò)市售購(gòu)買(mǎi)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
(1)將單羥基的聚乙二醇、酶促聚合反應(yīng)酶和所需要包覆的藥物均勻分散到水中,形成均一溶液;
單羥基聚乙二醇分子量為300-5000;優(yōu)選單羥基聚乙二醇的分子量為300-2000;所述單羥基聚乙二醇與水的質(zhì)量份數(shù)比為1-40/100。所使用的酶要與所要聚合的單體相統(tǒng)一。固定化脂肪酶Novozyme-435、蛋白酶K等生物酶都可用于己內(nèi)酯、乳酸等單體的聚合物。所包覆的藥物一般都為非水溶性藥物,但由于聚乙二醇的增溶作用,能夠在混合溶液中溶解。
(2)將酶促聚合的單體慢慢滴加到上述溶液中,并進(jìn)行一定強(qiáng)度的機(jī)械攪拌,使得體系變得均一。
可選的,所述單位為加入的酶能夠酶促聚合的單體,包括乳酸、己內(nèi)酯等;單羥基聚乙二醇與單體的質(zhì)量比為100/50-1200;同時(shí)所述單體和引發(fā)劑的質(zhì)量份數(shù)比為100/0.1-10;所添加的藥物與單體和聚乙二醇質(zhì)量之和的質(zhì)量比為0.1-10/100。
(3)將所得混合溶液進(jìn)行鼓惰性氣體,停止攪拌,加熱,進(jìn)行聚合過(guò)程,酶促反應(yīng)進(jìn)行3-24小時(shí)。
進(jìn)一步地,加熱的溫度為0-100℃,可選地,加熱的溫度為0℃、10℃、20℃、40℃、60℃、80℃或10℃,其中優(yōu)選35℃。
(4)聚合過(guò)程結(jié)束后降溫通空氣,即得到藥物緩釋型聚合物膠束。
而酶促反應(yīng)之后的酶變形成為多肽,能夠被生物體直接吸收,不會(huì)有任何副反應(yīng)。酶促反應(yīng)轉(zhuǎn)化率一般都較高,痕量的單體不會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生任何毒副作用。
具體投料比和轉(zhuǎn)化率總結(jié)在下表中。
盡管已用具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明和描述了本發(fā)明,然而應(yīng)意識(shí)到,在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此,這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。