一種可用于藥物緩釋的聚乙烯亞胺微囊的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種高分子囊材料，具體來說是一種可用于藥物緩釋 的聚乙烯亞胺微囊的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前主流的載藥體系多為以實心納米球通過表面吸附原料藥而成，最大的問題是 載藥量低，此外還存在制備工藝復(fù)雜、周期較長、制備難度高、不易儲存的缺點；或以嵌段共 聚物或脂質(zhì)體以自組裝原理制備成載藥微囊，其最大缺點為原料昂貴、制備成本較高，且微 囊不穩(wěn)定，容易發(fā)生二次自組裝并在此過程中釋放出藥物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種可用于藥物緩釋的聚乙烯亞 胺微囊的制備方法，所述的這種可用于藥物緩釋的聚乙烯亞胺微囊的制備方法解決了現(xiàn)有 技術(shù)中的藥物運載體系制備過程中工藝的復(fù)雜性、周期長、成本高的技術(shù)問題；同時還解決 了載藥系統(tǒng)的低載藥率、不易儲存的技術(shù)問題。
[0004] 本發(fā)明一種可用于藥物緩釋的聚乙烯亞胺微囊的制備方法，包括如下步驟：
[0005] 1) -個配制聚乙烯亞胺水溶液的步驟，所述的聚乙烯亞胺水溶液的質(zhì)量百分比濃 度為1%~5% ;
[0006] 2)量取有機溶劑和油溶性表面活性劑，將油溶性表面活性劑溶于有機溶劑，所述 的有機溶劑與聚乙烯亞胺水溶液的體積比為30mL: (0. 25~lmL)，所述的有機溶劑與表面 活性劑的體積比為30mL: (300~500 μ L);
[0007] 3)將聚乙烯亞胺水溶液、有機溶劑、油溶性表面活性劑投入到一個反應(yīng)容器中，低 溫下利用高速均質(zhì)機攪拌形成油包水乳液；
[0008] 4)向步驟（3)形成的油包水乳液中，在保持攪拌和低溫的條件下滴加含有交聯(lián)劑 的有機溶劑，其中交聯(lián)劑與有機溶劑的物料體積比為（20~70 μ L) :4mL，交聯(lián)劑與聚乙烯 亞胺的摩爾比為（53. 4~186. 8) : (1~20. 3)，反應(yīng)時間為10~20分鐘，反應(yīng)完畢，將反應(yīng) 液離心以除去有機溶劑及表面活性劑，再加入有機溶劑以除去殘留表面活性劑，重復(fù)2~5 次，得到可用于藥物緩釋的聚乙烯亞胺微囊。
[0009] 進一步的，所述的聚乙烯亞胺為分子量為1400g/mol的直鏈聚合物，所述的有機 溶劑為環(huán)己烷，所述的表面活性劑為Span85。
[0010] 進一步的，所述的低溫條件為冰浴-5~0°C，高速均質(zhì)機的攪拌速度為1. 4~ 21. 6krpm〇
[0011] 進一步的，所述的交聯(lián)劑為癸二酰氯。
[0012] 直鏈聚乙烯亞胺（PEI)高分子，其結(jié)構(gòu)上含有大量的氨基，非常容易與如酰氯鍵 等多種基團形成穩(wěn)定的共價鍵，從而使聚乙烯亞胺分子內(nèi)或分子間交聯(lián)而形成復(fù)雜的高分 子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；利用水與部分有機溶劑的不相溶性，在加入油溶性表面活性劑的條件下，以高 速均質(zhì)機產(chǎn)生的強剪切力，使得混合體系形成無數(shù)微米級的油包水乳液液滴。
[0013] 本發(fā)明首先將一定濃度的低分子量（分子量為1400g/mol)的PEI水溶液加入到 溶有表面活性劑Span85的環(huán)己烷溶液中，利用高速均質(zhì)機高速剪切力（10k - 22k rpm)形 成油包水乳液；其次，在高速攪拌下，向乳液中滴入癸二酰氯（SC)的環(huán)己烷溶液，此時SC兩 端的酰氯鍵在油水界面處與PEI的氨基反應(yīng)，反應(yīng)式如下所示。隨著反應(yīng)的進行，油水界面 處便形成了一層膜，將水滴包裹，進而形成微囊（如圖2,圖3所示）。在微囊形成后，以聚 乙烯亞胺（PEI)為主體的外層囊體其表面仍存在大量氨基，可與多種含有羧基的靶向分子 (如葉酸及其衍生物，透明質(zhì)酸，抗體等）接枝，進而在微囊的表面形成一層包含有靶向分 子修飾的結(jié)構(gòu)。該步反應(yīng)的機理是：含有端羧基官能團的靶分子溶解于含有鹽酸H)C的二 甲亞砜中發(fā)生酯交換，使得羧基活化為羧酸酯，羧酸酯與PEI的氨基酰胺化反應(yīng)形成酰氨 基。該修飾的作用是：當(dāng)該類微囊作為藥物載體在生物體內(nèi)進行藥物輸送時，既可躲避免疫 系統(tǒng)中巨噬細胞的吞噬，又可利用靶分子識別作用靶點，達到靶向輸送的作用。
[0014] 主反應(yīng)式如下：
[0016] 癸二酰氯交聯(lián)聚乙烯亞胺的反應(yīng)方程式
[0017] 本發(fā)明提供了一種能夠作為儲存、靶向運載和定點釋放藥物的聚合物微囊。它是 以高分子材料聚乙烯亞胺為囊材，與葉酸或其類衍生物、透明質(zhì)酸靶分子接枝共聚，在微囊 材料中引入靶分子達到修飾的目的；再以癸二酰氯為交聯(lián)劑，在乳液的油水界面處發(fā)生聚 合反應(yīng)而形成空心微囊。當(dāng)藥物被包裹在囊內(nèi)，能夠很好的實現(xiàn)對藥物的裝載，儲存，及靶 向釋放的作用。并且修飾于囊材表面的一系列葉酸類衍生物或透明質(zhì)酸的靶分子，可有效 躲避生物體免疫系統(tǒng)的排斥并利用細胞表面配體與受體的特異性結(jié)合，從而實現(xiàn)靶向給藥 的目的。
[0018] 本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其技術(shù)進步是顯著的。通過本發(fā)明的方法獲得的微囊其 最小粒徑可維持在700~lOOOnm ;模擬人體體溫37°C，腫瘤組織酸性環(huán)境（PBS緩沖液）， 藥物的最大釋放率可達65%。
【附圖說明】
[0019] 圖1是微囊形成示意圖。
[0020] 圖2是所制備微囊的顯微鏡照片。
[0021] 圖3是本發(fā)明的聚乙烯亞胺微囊負載藥物的示意圖。
【具體實施方式】 [0022] 實施例1
[0023] 1、稱取500mg的PEI (聚乙烯亞胺），溶于50mL的DMS0(二甲基亞砜）中，避光攪 拌；
[0024] 2、分別稱取300mg葉酸，260mg的EDC · HC1 (1-(3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二 亞胺鹽酸鹽），390mg的NHS (N-羥基琥珀酰亞胺），于25mL的圓底燒瓶瓶里，最后加入15mL 的DMS0,常溫下避光磁力攪拌4小時，以活化葉酸。
[0025] 3、滴加5mL上述活化后的葉酸（FA)至上述配制好的PEI溶液中，滴加時間為5分 鐘。滴加完畢，在避光室溫下攪拌，反應(yīng)時間為19小時。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液裝至分子截 留量為1800g · mol 1透析袋中，以去離子水透析，每隔8小時更換一次去離子水，3天后，將 透析袋中的液體冷凍干燥48小時，得到葉酸接枝的聚乙烯亞胺PEI-FA。
[0026] 4、配制質(zhì)量分數(shù)為5 %的PEI-FA水溶液，備用；用移液槍移取lmL的PEI水溶液 于250ml前形瓶內(nèi)，依次加入30mL環(huán)己燒，500 μ L Span85,冰浴置于高速分散機下，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn) 速至SOOOrpm攪拌形成油包水乳液；1分鐘后，移取30 μ L癸二酰氯，以環(huán)己烷稀釋至4mL， 保持攪拌下，滴加至乳液體系，并繼續(xù)攪拌10分鐘。
[0027] 5、將制備好的微囊反應(yīng)液置于50mL的離心管，離心機以2000rpm離心3分鐘，倒 去上清液，再加入5mL環(huán)己烷，振蕩使得固體均勻分散，再離心；重復(fù)3次；倒去上清液，以 5mL去離子水洗滌、過濾，以除去多余的環(huán)己烷，之后再以過量的水淋洗濾餅，重復(fù)3次。再 將微囊分散于10mL SDS(十二烷基硫酸鈉）水溶液（0. lwt% )，室溫下機械攪拌24小時。 離心并透析以去除多余的SDS。
[0028] 6、取0. 5mL透析液稀釋至lmL，利用Zetasizer Nano S90納米粒度儀測定微囊粒 徑，結(jié)果為微囊平均直徑D為3774nm，其多分散性系數(shù)PDI為0. 36。
[0029] 7、取0. lmL透析液涂布于載玻片，于400倍光學(xué)顯微鏡下觀察微囊形貌成球形，拍 照采像并隨機選取單個微囊，測定其平均粒徑直徑為3390nm，此結(jié)果與步驟6測定微囊平 均直徑的結(jié)果相符。
[0030] 實施例2
[0031] 參考實施例1，葉酸接枝的聚乙烯亞胺PEI-FA的制備如上述實施例1中的1、2、3 步所述。
[0032] 1、配制質(zhì)量分數(shù)為1%的PEI-FA水溶液，備用；用移液槍移取0. 5mL的PEI水溶液 于250mL前形瓶內(nèi)，依次加入30mL環(huán)己燒，300 μ L Span85,冰浴置于高速分散機下，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn) 速至SOOOrpm攪拌形成油包水乳液；1分鐘后，移取30 μ L癸二酰氯，以環(huán)己烷稀釋至4mL， 保持攪拌下，滴加至乳液體系，并繼續(xù)攪拌10分鐘。
[0033] 2、將制備好的微囊反應(yīng)液置于50mL的離心管，離心機以2000rpm離心3分鐘，倒 去上清液，再加入5mL環(huán)己烷，