CN107126426B - 一种盐酸阿霉素自组装聚合物纳米粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种盐酸阿霉素自组装聚合物纳米粒，由盐酸阿霉素和一种两亲性高分子聚合物PLGA制成；所述PLGA是由乳酸LA和羟基乙酸GA两种单体构成。制备方法1)将药物盐酸阿霉素溶于极性有机溶剂A中，得盐酸阿霉素溶液；2)将PLGA溶于极性有机溶剂B中，得PLGA溶液；3)将盐酸阿霉素溶液和PLGA溶液混合均匀，得共溶液，在搅拌条件下，将共溶液滴加到水相中，持续搅拌，挥去有机溶剂；4)将挥发完毕后的溶液用离心机高速离心，收集沉淀即得盐酸阿霉素自组装聚合物纳米粒。其可降低药物毒性同时减少给药频率，提高药物稳定性，延缓药物的在体释放时间，减少药物不良反应，提高药物生物利用度及药效，发挥更好的治疗效果。
Description
技术领域
本发明涉及药物制剂领域，具体涉及一种盐酸阿霉素自组装聚合物纳米粒及其制备方法。
背景技术
阿霉素(DOX)是常用一线化疗药物，具有极强的药理活性，抗肿瘤谱广，对乳腺癌、肺癌等多种实体肿瘤均具有显著疗效，其作用机制主要是阿霉素分子嵌入DNA，抑制核酸的合成。但是该药静脉注射后，毒副作用大，存在严重的剂量依赖的心脏毒性以及骨髓抑制等不良反应，且长期应用阿霉素易出现耐药性，而且给药后血浆半衰期极短，降低了疗效，导致治疗指数偏低，使盐酸阿霉素的临床应用受到了很大限制。因此，构建一种新型肿瘤靶向递药系统，增加阿霉素在肿瘤组织的富集，降低阿霉素在正常组织的分布，降低药物不良反应，延缓药物在体释放，减少阿霉素的毒性，有效提高阿霉素的疗效是十分必要的。
自组装聚合物纳米粒，即聚合物胶束给药系统，是近年来研究十分活跃的抗肿瘤纳米给药系统。它是由两亲性聚合物在水中达到临界胶束浓度后自组装形成具有疏水性内核和亲水性外壳的自组装聚合物纳米粒。作为药物载体，其提供的亲水外壳可以维持在水性环境中的稳定性，将药物与外界环境隔离开，防止药物泄露，提高载药系统的稳定性。聚合物中还可以引入对pH敏感的化学键，制备得到具有pH响应的智能自组装聚合物纳米粒，对肿瘤环境的低pH敏感使制剂在肿瘤给药方面具有明显优越性。由于其粒径小且分散均匀，很容易通过“渗透和滞留”(EPR)效应聚集在肿瘤组织，具有天然的被动靶向作用，能够提高肿瘤部位的药物，减少化疗药物的不良反应，可以显著地改进肿瘤的临床治疗，具有广阔的发展前景。
目前，现有的盐酸阿霉素注射剂毒副作用严重，除骨髓抑制，胃肠道毒性以及脱发外，还可引起严重的心脏毒性，表现为各种心率失常，累积量大时可发生不可逆的心肌损伤，且分子结构不稳定，给药后血浆半衰期极短，严重降低了其疗效。所以研究一种盐酸阿霉素的新制剂改善药物体内分布、增强其选择性，减少药物的不良反应，降低药物自身的毒性，并提高药物稳定性，延长在体内的循环时间，提高药效，改善药物的药动学性质，具有极高的应用价值。
发明内容
本发明目的是提供一种可降低药物毒性同时减少给药频率，提高药物稳定性，延缓药物的在体释放时间，改善药物体内分布、增强其选择性，减少药物不良反应的盐酸阿霉素自组装聚合物纳米粒及其制备方法，以提高药物生物利用度及药效，发挥更好的治疗效果。
本发明采用的技术方案为：
一种盐酸阿霉素自组装聚合物纳米粒，由盐酸阿霉素和一种两亲性高分子聚合物PLGA制成；所述PLGA是由乳酸LA和羟基乙酸GA两种单体构成。
所述的一种盐酸阿霉素自组装聚合物纳米粒，在共聚物组成的配比中，两种单体乳酸与羟基乙酸比例不大于90/10且不小于40/60。
所述的一种盐酸阿霉素自组装聚合物纳米粒，乳酸与羟基乙酸比例为50/50。
一种所述盐酸阿霉素自组装聚合物纳米粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将药物盐酸阿霉素溶于极性有机溶剂A中，得盐酸阿霉素溶液；
2)将PLGA溶于极性有机溶剂B中，得PLGA溶液；
3)将盐酸阿霉素溶液和PLGA溶液混合均匀，得共溶液，在搅拌条件下，将共溶液滴加到水相中，持续搅拌，挥去有机溶剂；
4)将挥发完毕后的溶液用离心机15000×g，25℃条件高速离心30min，收集沉淀即得盐酸阿霉素自组装聚合物纳米粒。
所述的制备方法，步骤1)所述极性有机溶剂A为二甲基亚砜。
所述的制备方法，步骤2)所述极性有机溶剂B为乙腈、丙酮或二氯甲烷。优选地，所述极性有机溶剂B为乙腈。
所述的制备方法，按质量比，盐酸阿霉素：PLGA＝1:25～1:5。优选地，盐酸阿霉素：PLGA＝1:10。
所述的制备方法，步骤3)中按体积比，有机相有机溶剂B：水＝1:2～1:4。优选地，有机溶剂B：水＝1:3。
所述的制备方法，步骤3)中搅拌速度为20-40r/min。优选地，搅拌速度为30r/min。
本发明的有益效果是：本发明制备的盐酸阿霉素自组装聚合物纳米粒，借助无毒、无刺激性的高分子材料PLGA作为包封载体包裹盐酸阿霉素，将药物包封于其中，提高药物稳定性，可实现调节药物释放速率，并且可以降低药物毒性同时减少给药频率。改变药物在体内的分布、增强其选择性，降低药物的不良反应以及毒副作用，提高药物生物利用度及药效。应用的高分子材料乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是美国FDA认证并批准收录为药用辅料，其降解产物乳酸和羟基乙酸可参与人体的新陈代谢,最终形成二氧化碳和水被排出体外，具有良好的生物相容性和生物降解性，并且聚合物中的酯键水解对肿瘤环境的低pH敏感，使制剂在肿瘤给药方面具有明显优越性。本发明使用的是乳化溶剂挥发法，过程中用到的有机溶剂，属于ICH Q3C二类溶剂，是制药行业里广泛使用的溶剂，价廉易得。处方中未使用任何表面活性剂，使得毒性降低。本发明制备的盐酸阿霉素自组装聚合物纳米粒，处方工艺简单，处方中未使用任何表面活性剂，安全性高，无刺激性，无生理毒性，具有良好的生物相容性，成本较低，易于工业化。
附图说明
图1是实施例5制备的盐酸阿霉素-PLGA自组装聚合物纳米粒的粒径分布图。
图2是实施例5制备的盐酸阿霉素-PLGA自组装聚合物纳米粒的透射电镜图。
图3是实施例5制备的盐酸阿霉素-PLGA自组装聚合物纳米粒体外释放曲线。
具体实施方式
实施例1盐酸阿霉素自组装聚合物纳米粒的制备
处方组成：盐酸阿霉素作为主药，PLGA作为聚合物载体。
具体制备方法如下：
1)精密称取盐酸阿霉素0.1mg溶于1ml二甲基亚砜(DMSO)中，得到盐酸阿霉素浓度为0.1mg/ml的DMSO溶液。
2)精密称取1mg PLGA溶于1ml乙腈中制成浓度为1mg/ml的PLGA溶液。
3)精密移取25μl盐酸阿霉素溶液逐滴加入PLGA溶液中，混合均匀，得共溶液。取3ml去离子水置于烧杯中，磁力搅拌条件下，将共溶液缓慢逐滴滴加到去离子水中，在室温下用不同的搅拌速度20r/min，30r/min，40r/min持续搅拌4h，使有机溶剂逐渐挥发。
4)待有机溶剂挥发完毕后，将溶液用离心机15000×g，25℃高速离心30min，收集沉淀即得盐酸阿霉素-PLGA自组装聚合物纳米粒。测试其粒径、PDI、包封率，结果如表1。
表1
| 搅拌速度(r/min) | 粒径/nm | PDI | 包封率(EE％) |
| 20 | 76.59 | 0.163 | 77.1 |
| 30 | 75.45 | 0.157 | 77.6 |
| 40 | 75.17 | 0.160 | 77.8 |
由表1可见，不同的搅拌速度20r/min，30r/min，40r/min对于载药纳米粒的粒径和包封率并无显著影响，有机溶剂挥发速度随着搅拌速度的增大而加快，但是搅拌速度过快溶液较易溅出，因此优选搅拌速度30r/min。
实施例2盐酸阿霉素自组装聚合物纳米粒的制备
处方组成：盐酸阿霉素作为主药，PLGA作为聚合物载体。
具体制备方法同实施例1，保持其它条件不变，搅拌速度选择30r/min，只是改变步骤2)PLGA溶液的溶剂种类，即分别精密称取1mg PLGA溶于1ml乙腈、1ml丙酮、1ml二氯甲烷中制成浓度为1mg/ml的PLGA溶液，测得盐酸阿霉素-PLGA自组装聚合物纳米粒的粒径、PDI，结果如表2。
表2
| 有机溶剂 | 粒径/nm | PDI |
| 丙酮 | 137.68 | 0.189 |
| 乙腈 | 75.45 | 0.157 |
| 二氯甲烷 | 168.92 | 0.367 |
由表2可见，有机溶剂选择乙腈时得到的纳米粒粒径及分布均较小，较为满意，因此有机溶剂优选乙腈。
实施例3盐酸阿霉素自组装聚合物纳米粒的制备
处方组成：盐酸阿霉素作为主药，PLGA作为聚合物载体。
具体制备方法同实施例1，保持其它条件不变，搅拌速度选择30r/min，只是改变步骤1)中盐酸阿霉素的投入量，即分别按盐酸阿霉素与PLGA的质量比为1:25、1:20、1:10、1:5的比例进行投料，测得盐酸阿霉素-PLGA自组装聚合物纳米粒的粒径、PDI、包封率，结果如表3。
表3
| 盐酸阿霉素：PLGA | 粒径/nm | PDI | 包封率(EE％) |
| 1:25 | 98.31 | 0.189 | 68.1 |
| 1:20 | 85.72 | 0.201 | 73.9 |
| 1:10 | 75.45 | 0.157 | 77.6 |
| 1:5 | 80.25 | 0.142 | 71.8 |
由表3可见，盐酸阿霉素与PLGA的比例由1:25增加到1:10，包封率逐渐增大，在比例1:10时达到最大，继续增加药物的量至比例为1:5，包封率反而下降。因此，优选盐酸阿霉素和PLGA的质量投料比1:10。
实施例4盐酸阿霉素自组装聚合物纳米粒的制备
处方组成为：盐酸阿霉素作为主药，PLGA作为聚合物载体。
具体制备方法同实施例1，保持其它条件不变，搅拌速度选择30r/min，只是改变油水相体积比，即将处方量1mg PLGA分别溶于1.5ml、1ml、0.75ml乙腈中，使有机相与水相体积比分别为1:2、1:3、1:4。测得盐酸阿霉素-PLGA自组装聚合物纳米粒的粒径、PDI、包封率，如表4。
表4
| 有机相：水相 | 粒径/nm | PDI | 包封率(EE％) |
| 1:2 | 80.21 | 0.174 | 72.3 |
| 1:3 | 75.45 | 0.157 | 77.6 |
| 1:4 | 73.46 | 0.162 | 77.9 |
由表4可见，随着水相比例的增大，PLGA载药纳米粒的粒径逐渐减小，且其比例增大到1:3时，粒径降低的速率减小，对包封率的影响也减小。因此，油水相体积比优选1:3。
实施例5盐酸阿霉素自组装聚合物纳米粒的制备
处方组成为：盐酸阿霉素0.1mg作为主药，PLGA 1mg作为聚合物载体。
(一)制备方法如下：
1)精密称取盐酸阿霉素0.1mg溶于1ml二甲基亚砜(DMSO)中，得到盐酸阿霉素浓度为0.1mg/ml的DMSO溶液。
2)精密称取1mg PLGA溶于1ml乙腈中制成浓度为1mg/ml的PLGA溶液。
3)精密移取25μl盐酸阿霉素溶液逐滴加入PLGA溶液中，混合均匀，得共溶液。取3ml去离子水置于烧杯中，磁力搅拌条件下，将共溶液缓慢逐滴滴加到去离子水中，在室温下，用搅拌速度为30r/min，持续搅拌4h，使有机溶剂逐渐挥发。
4)待有机溶剂挥发完毕后，将溶液用离心机15000×g，25℃高速离心30min，收集沉淀即得盐酸阿霉素-PLGA自组装聚合物纳米粒。
(二)采用马尔文Nano-ZS 90纳米粒度及zeta电位分析仪检测盐酸阿霉素-PLGA自组装聚合物纳米粒Zeta电位、粒径及其分布。图1为粒径分布图。结果表明，制备的盐酸阿霉素-PLGA自组装聚合物纳米粒平均粒径为77.6nm，多分散系数PDI为0.157，Zeta电位为-21.4mV，分散均匀稳定。
(三)采用透射电镜观察盐酸阿霉素-PLGA自组装聚合物纳米粒形态。图2为透射电镜图。由图2可见，制得的自组装聚合物纳米粒呈球形，大小均一。
实施例6盐酸阿霉素-PLGA自组装聚合物纳米粒的体外释放实验
将实施例5制备的盐酸阿霉素-PLGA自组装聚合物纳米粒进行体外释放实验，获得的体外释放曲线如图3。由图3可见，盐酸阿霉素-PLGA纳米粒具有明显且良好的缓释性能，且具有pH敏感特性，在pH 6.8条件下释放较快，而在pH 7.4的生理环境下释放相对较慢。此结果表明本制剂在肿瘤给药方面具有明显优越性，较适合用于肿瘤方面的给药与应用。
实施例7盐酸阿霉素-PLGA自组装聚合物纳米粒的稳定性试验
将实施例5制备的盐酸阿霉素-PLGA自组装聚合物纳米粒，4℃下放置一个两周，分别于0、1、5、7、10、14天后对其粒径、PDI以及包封率进行参数测定，对稳定性进行考察。结果见表5。
表5
| 天 | 粒径(nm) | PDI | 包封率EE(％) |
| 0 | 75.45 | 0.157 | 77.6 |
| 1 | 75.98 | 0.175 | 77.9 |
| 5 | 75.04 | 0.172 | 76.8 |
| 7 | 77.87 | 0.185 | 78.2 |
| 10 | 78.21 | 0.191 | 79.1 |
| 14 | 78.92 | 0.203 | 77.4 |
由表5可见，样品常温放置两周，粒径及PDI保持稳定，包封率也无明显变化，整个体系在较长时间内保持良好的稳定性。
Claims (2)
1.一种盐酸阿霉素自组装聚合物纳米粒的制备方法，其特征在于，由盐酸阿霉素和一种两亲性高分子聚合物PLGA制成；所述PLGA是由乳酸LA和羟基乙酸GA两种单体构成；
所述乳酸与羟基乙酸比例为50/50；
制备方法，包括以下步骤：
1)将药物盐酸阿霉素溶于极性有机溶剂A中，得盐酸阿霉素溶液；
2)将PLGA溶于极性有机溶剂B中，得PLGA溶液；
3)将盐酸阿霉素溶液和PLGA溶液混合均匀，得共溶液，在搅拌条件下，将共溶液滴加到水相中，持续搅拌，挥去有机溶剂；
4)将挥发完毕后的溶液用离心机15000×g，25℃条件高速离心30min，收集沉淀即得盐酸阿霉素自组装聚合物纳米粒；
按质量比，所述盐酸阿霉素：PLGA＝1：0.0025；
按体积比，所述有机相有机溶剂B：水＝1:3；
所述极性有机溶剂A为二甲基亚砜；
所述极性有机溶剂B为乙腈、丙酮或二氯甲烷
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中搅拌速度为20-40r/min。
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