CN108066318A

CN108066318A - 一种纳米粒子的制备方法及其应用

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Publication number: CN108066318A
Application number: CN201711421261.0A
Authority: CN
Inventors: 王天然; 史明; 陈曦; 张笑鋆; 付楷
Original assignee: Harbin Institute of Technology Shenzhen
Current assignee: Harbin Institute of Technology Shenzhen
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2017-12-25
Publication date: 2018-05-25

Abstract

一种纳米粒子的制备方法及其应用，它涉及一种纳米粒子的制备方法及其应用。本发明的目的是为了解决聚合物纳米粒子作为药物载体存在初始药物突释、药物包封率低的问题，方法为：将聚氨酯溶解在乙酸乙酯中，然后加入聚乙烯醇水溶液，再超声搅拌，得到混合溶液；将混合溶液加入到聚乙烯醇水溶液中，搅拌，然后过夜搅拌，再离心洗涤，回收得到纳米粒子；纳米粒子是作为药物载体，利用本发明制备的纳米粒子作为药物载体能够明显的提高药物包封率，包封率72％以上，增强了药物的缓释效果，明显克服了常用的聚合物纳米粒子的包封率低和初始突释快的缺点，本发明应用于药物载体领域。

Description

一种纳米粒子的制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及一种纳米粒子的制备方法及其应用。

背景技术

多聚物纳米粒子作为多功能药物载体具有广阔的应用空间。近年来多聚物纳米粒子得到了充分的研究，发现其适合作为亲水或者疏水活性因子，DNA,RNA其他生物分子的药物载体，因为其所具有的增强疗效，稳定性和生物相容性用以包覆活性因子。传统的给药途径，例如注射，吸入或者口服，尽管简单，但是存在很多缺点，包括经过多重生物屏障之后的较差的生物相容性，比较极端的合成条件(pH，压力，酶等)将会降低药效和临床疗效。而诸如添加亲水层如聚乙二醇(PEG)延长体内循环时间的方法就能改善多聚物纳米粒子的载药性能。这一性质对于纳米粒子的体内注射尤其重要，是药物能够靶向与持续稳定施放的关键。很多潜在药物具有很高的疏水性，使得其生物相容性较差而增大药物剂量会引起更高的危险性产生药物副作用。使用纳米粒子药物载体能够增加这些药物的溶解度，并且带来很高的载药能力。许多药物在通过体内的生物障壁时，会被快速的清除或者分解，这就大大减弱了药物靶向能力。而药物的纳米化能够保护活性成分被过早地分解或者与生物环境反应，从而增强了他们的细胞内渗透。

尽管纳米粒子具有许多优势，然而，传统的聚合物纳米粒子作为药物载体存在初始药物突释、药物包封率低等缺点。此外常用的聚合物纳米粒子，主要采用聚己内酯。聚己内醋的生物降解性和生物相容性较好，然而,由于其主链缺乏带有正电荷的官能团,亲水性差,导致其在基因以及带有负电荷药物载体方面的应用受到了限制。

发明内容

本发明的目的是为了解决聚合物纳米粒子作为药物载体存在初始药物突释、药物包封率低的问题，提供了一种纳米粒子的制备方法及其应用。

本发明一种纳米粒子的制备方法为：一、将聚氨酯溶解在乙酸乙酯中，然后加入质量浓度为2～3％的聚乙烯醇水溶液，再超声搅拌，得到混合溶液；二、将混合溶液加入到质量浓度为0.5～1.5％的聚乙烯醇水溶液中，再在9000～10000rpm的条件下搅拌，然后在300～400rpm的条件下过夜搅拌，再离心洗涤，回收得到纳米粒子；其中所述的聚氨酯为软段含有100％聚己内酯的聚氨酯、软段含有70％聚己内酯二醇和30％聚乙二醇的聚氨酯或软段含有50％聚己内酯二醇和50％聚乙二醇的聚氨酯。

本发明一种纳米粒子的应用是指作为药物载体上的应用。

本发明的有益效果是：

本发明利用不同的聚己内酯聚氨酯，制备了纳米粒子药物载体。利用本发明制备的纳米粒子作为药物载体能够明显的提高药物包封率，包封率72％以上，增强了药物的缓释效果，明显克服了常用的聚合物纳米粒子的包封率低和初始突释快的缺点，并且增强了纳米粒子包覆药物的可选范围，为进一步应用提升了空间。

附图说明

图1为实施例1制备的纳米粒子的电镜图；

图2为实施例2制备的纳米粒子的电镜图；

图3为实施例3制备的纳米粒子的电镜图；

图4为实施例一～三制备的纳米粒子和对照组的药物包封率示意图；其中a为实施例一制备的纳米粒子、b为实施例二制备的纳米粒子、c为实施例三制备的纳米粒子、d为对照组；

图5为实施例一～三制备的纳米粒子和对照组的药物缓释能力示意图；其中a为实施例一制备的纳米粒子、b为实施例二制备的纳米粒子、c为实施例三制备的纳米粒子、d为对照组。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式一种纳米粒子的制备方法为：一、将聚氨酯溶解在乙酸乙酯中，然后加入质量浓度为2～3％的聚乙烯醇水溶液，再超声搅拌，得到混合溶液；二、将混合溶液加入到质量浓度为0.5～1.5％的聚乙烯醇水溶液中，再在9000～10000rpm的条件下搅拌，然后在300～400rpm的条件下过夜搅拌，再离心洗涤，回收得到纳米粒子；其中所述的聚氨酯为软段含有100％聚己内酯的聚氨酯、软段含有70％聚己内酯二醇和30％聚乙二醇的聚氨酯或软段含有50％聚己内酯二醇和50％聚乙二醇的聚氨酯。

本实施方式所述的软段含有100％聚己内酯的聚氨酯、软段含有70％聚己内酯二醇和30％聚乙二醇的聚氨酯或软段含有50％聚己内酯二醇和50％聚乙二醇的聚氨酯中的百分比是指摩尔比。

本实施方式利用不同的聚己内酯聚氨酯，制备了纳米粒子药物载体。利用本实施方式制备的纳米粒子作为药物载体能够明显的提高药物包封率，包封率72％以上，增强了药物的缓释效果，明显克服了常用的聚合物纳米粒子的包封率低和初始突释的缺点，并且增强了纳米粒子包覆药物的可选范围，为进一步应用提升了空间。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中聚氨酯、乙酸乙酯和质量浓度为2～3％的聚乙烯醇水溶液的质量体积比为25mg:1mL:1mL。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一中聚乙烯醇水溶液的加入方式为逐滴加入。其他与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤一中超声搅拌中的超声功率为4～10瓦。其他与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤一中超声搅拌时间为2min。其他与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤二中混合溶液的加入方法为逐滴加入。其他与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤二中聚乙烯醇水溶液的质量浓度为1％。其他与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤二中在9200rpm的条件下搅拌3min。其他与具体实施方式一至七之一相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤二中离心是在10500rpm条件下离心。其他与具体实施方式一至八之一相同。

具体实施方式十：本实施方式一种纳米粒子的应用是指作为药物载体上的应用。

通过以下实验验证本发明的效果：

实施例1：

本实施例一种纳米粒子的制备方法为：一、将100mg聚氨酯溶解在4mL的乙酸乙酯中，然后逐滴加入4mL质量浓度为2.5％的聚乙烯醇水溶液，再超声搅拌，其中超声功率为5瓦，得到混合溶液；二、将混合溶液加入到质量浓度为1％的聚乙烯醇水溶液中，再在9200rpm的条件下搅拌，然后在300rpm的条件下过夜搅拌，再在10500rpm条件离心，洗涤，回收得到纳米粒子；其中所述的聚氨酯为软段含有100％聚己内酯的聚氨酯。

本实施例的纳米粒子电镜图如图1所示。

实施例2：

本实施例一种纳米粒子的制备方法为：一、将100mg聚氨酯溶解在4mL的乙酸乙酯中，然后逐滴加入4mL质量浓度为2.5％的聚乙烯醇水溶液，再超声搅拌，其中超声功率为5瓦，得到混合溶液；二、将混合溶液加入到质量浓度为1％的聚乙烯醇水溶液中，再在9200rpm的条件下搅拌，然后在300rpm的条件下过夜搅拌，再在10500rpm条件离心，洗涤，回收得到纳米粒子；其中所述的聚氨酯为软段含有70％聚己内酯二醇和30％聚乙二醇的聚氨酯。

本实施例的纳米粒子电镜图如图2所示。

实施例3：

本实施例一种纳米粒子的制备方法为：一、将100mg聚氨酯溶解在4mL的乙酸乙酯中，然后逐滴加入4mL质量浓度为2.5％的聚乙烯醇水溶液，再超声搅拌，其中超声功率为5瓦，得到混合溶液；二、将混合溶液加入到质量浓度为1％的聚乙烯醇水溶液中，再在9200rpm的条件下搅拌，然后在300rpm的条件下过夜搅拌，再在10500rpm条件离心，洗涤，回收得到纳米粒子；其中所述的聚氨酯为软段含有50％聚己内酯二醇和50％聚乙二醇的聚氨酯。

本实施例的纳米粒子电镜图如图3所示。

采用聚己内酯(PCL)作为对照组，检测实施例一～三制备的纳米粒子和对照组的药物包封率，使用常见抗癌药物紫杉醇作为模式药物，使用紫外分光光度计检测。将5毫克冻干后的纳米粒子使用乙酸乙酯溶解后，是用乙醇萃取出其中的药物，然后检测浓度。

结果如图4所示，由图可知，实施例一～三制备的纳米粒子的包封率都高于70％，而对照组的包封率仅为35％，因此聚己内酯聚氨酯纳米粒子的药物包封率比对照组的聚己内酯纳米粒子有明显增高。

检测实施例一～三制备的纳米粒子和对照组的药物缓释能力：

为了检测纳米粒子的缓释效应，5毫克分散到1.5毫升去离子水中，然后在37℃培养箱中震荡放置，于不同时间点收取上清，并且更换水，然后是用紫外检测所得溶液内所含药物总量。

结果如图5所示，由图可知，实施例一～三制备的纳米粒子比对照组聚己内酯纳米粒子有明显的突释减缓作用，其中实施例二和三制备的纳米粒子的效率更加明显，由于包含了PEG，使其具有更好的亲水性，结果表明，在初始的24h内，对照组已经释放了70％的药物，实施例一只施放了50％，而实施例二和三只施放了10％；初始220h内对照组药物释放速率为80％，实施例一药物释放速率为70％，而实施例二和三的药物释放速率仅为20％左右，相比于对照组和不含PEG的聚氨酯纳米粒子，能够明显地减少初期的药物突释作用，增强了药物的缓释能力。

为了研究实施例一～三制备的纳米粒子作为药物载体的体内循环，将Cyanine7荧光染料包裹在纳米粒子内。然后纳米粒子分散在生理盐水中，再通过尾缘静脉注射到小鼠体内。使用小动物活体成像系统，追踪纳米粒子在体内循环的情况，使用X光和荧光分别拍摄了0分钟，30分钟，1小时，3小时的体内分布情况。试验结果显示实施例一～三制备的纳米粒子作为药物载体，在循环3小时候，仍然在体内保持较高浓度，说明制备的纳米粒子的生物相容性较好。

Claims

1.一种纳米粒子的制备方法，其特征在于该制备方法为：一、将聚氨酯溶解在乙酸乙酯中，然后加入质量浓度为2～3％的聚乙烯醇水溶液，再超声搅拌，得到混合溶液；二、将混合溶液加入到质量浓度为0.5～1.5％的聚乙烯醇水溶液中，再在9000～10000rpm的条件下搅拌，然后在300～400rpm的条件下过夜搅拌，再离心洗涤，回收得到纳米粒子；其中所述的聚氨酯为软段含有100％聚己内酯的聚氨酯、软段含有70％聚己内酯二醇和30％聚乙二醇的聚氨酯或软段含有50％聚己内酯二醇和50％聚乙二醇的聚氨酯；其中混合溶液和质量浓度为0.5～1.5％的聚乙烯醇水溶液的体积比为1:(6～6.5)。

2.根据权利要求1所述的一种纳米粒子的制备方法，其特征在于步骤一中聚氨酯、乙酸乙酯和质量浓度为2～3％的聚乙烯醇水溶液的质量体积比为25mg:1mL:1mL。

3.根据权利要求1所述的一种纳米粒子的制备方法，其特征在于步骤一中聚乙烯醇水溶液的加入方式为逐滴加入。

4.根据权利要求1所述的一种纳米粒子的制备方法，其特征在于步骤一中超声搅拌中的超声功率为4～10瓦。

5.根据权利要求1所述的一种纳米粒子的制备方法，其特征在于步骤一中超声搅拌时间为2min。

6.根据权利要求1所述的一种纳米粒子的制备方法，其特征在于步骤二中混合溶液的加入方法为逐滴加入。

7.根据权利要求1所述的一种纳米粒子的制备方法，其特征在于步骤二中聚乙烯醇水溶液的质量浓度为1％。

8.根据权利要求1所述的一种纳米粒子的制备方法，其特征在于步骤二中在9200rpm的条件下搅拌3min。

9.根据权利要求1所述的一种纳米粒子的制备方法，其特征在于步骤二中离心是在10500rpm条件下离心。

10.如权利要求1制备的一种纳米粒子的应用，其特征在于该应用是指纳米粒子作为药物载体上的应用。