親水性?xún)?nèi)腔載蒽環(huán)類(lèi)藥物的聚合物囊泡及制備方法及用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于藥物載體領(lǐng)域，親水性?xún)?nèi)腔載蒽環(huán)類(lèi)藥物的聚合物囊泡及制備方法及用途
【背景技術(shù)】
[0002]惡性腫瘤是當(dāng)今嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康的三大疾病之一，化學(xué)治療是非手術(shù)治療惡性腫瘤的重要手段之一。近年來(lái)，隨著化療藥物作用機(jī)理的深入研宄，新的化療藥物的不斷發(fā)現(xiàn)，使臨床腫瘤治療水平有很大提高。但依然存在許多腫瘤化療效果不理想的問(wèn)題，主要是由于化療藥物對(duì)腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞缺乏選擇性，因此對(duì)正常細(xì)胞表現(xiàn)出強(qiáng)烈的毒副作用。為了提高抗腫瘤藥物的靶向性和生物利用率，降低毒副作用，改善治療效果，納米藥物載體已成為腫瘤化療研宄的熱點(diǎn)領(lǐng)域，其中代表性的給藥系統(tǒng)有脂質(zhì)體、納米粒、納米乳、聚合物膠束、聚合物囊泡等。
[0003]聚合物囊泡(Polymersome)是由兩親性聚合物在溶液中自組裝形成的具有類(lèi)似脂質(zhì)體雙層結(jié)構(gòu)的封閉空腔球體或類(lèi)球體。由于其結(jié)構(gòu)特殊，具有水溶性的內(nèi)腔和疏水性的雙分子膜層，因此能夠同時(shí)增溶親水性藥物和親油性藥物，形成同時(shí)運(yùn)輸含有這兩種活性成分的獨(dú)特藥物載體。其水溶性的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)有利于包封水溶性治療分子(藥物、酶、蛋白質(zhì)、多肽、DNA和RNA片段)；疏水性雙分子膜層較厚，有利于包封脂溶性藥物。同時(shí)，聚合物囊泡表面的親水性外殼具有空間穩(wěn)定作用及高通透性和滯留效應(yīng)(EnhancedPermeability and Retent1n，EPR)，可避免網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)(ReticuloendothelialSystem, RES)的吞.，延長(zhǎng)體內(nèi)循環(huán)時(shí)間，增強(qiáng)被動(dòng)革巴向能力。此外，生物活性分子，如抗體、多肽、配體等能穩(wěn)定地連接在聚合物囊泡表面，更可賦予囊泡主動(dòng)靶向功能或其他生物學(xué)效應(yīng)。而且，通過(guò)兩親性聚合物分子的選擇(種類(lèi)、分子量、嵌段比例、共聚物結(jié)構(gòu)等)，所構(gòu)建的聚合物囊泡系統(tǒng)的理化特性(粒徑、膜厚、滲透性、載藥量等)乃至體內(nèi)行為更具有主觀的可控制性。近幾年，由于大分子自組裝的飛速發(fā)展，聚合物囊泡作為一類(lèi)新型的藥物載體，由于其特殊的穩(wěn)定性、可設(shè)計(jì)性、結(jié)構(gòu)和組成的多樣性，已經(jīng)吸引了越來(lái)越多研宄者的積極關(guān)注，成為當(dāng)前分子自組裝新型藥物載體研宄的熱點(diǎn)。
[0004]可形成聚合物囊泡的兩親性聚合物材料主要有兩類(lèi)。一類(lèi)為不可生物降解的聚合物，代表性的有聚環(huán)氧乙烷-聚乙基乙烯(PEO-PEE)，聚環(huán)氧乙烷-聚丁二烯(PEO-PBD)，聚丙烯酸-聚苯乙烯(PAA-PS)等；另一類(lèi)為可生物降解的聚合物，代表性的主要為聚酯類(lèi)如聚乙二醇-聚乳酸(PEG-PLA)，聚乙二醇-聚己內(nèi)酯(PEG-PCL)和聚乙二醇-聚丙交酯乙交酯(PEG-PLGA)。此外，還有聚肽類(lèi)兩親聚合物如聚丁二烯-聚谷氨酸(PBD-PG)，聚乙二醇-聚賴(lài)氨酸(PEG-PL)衍生物等。聚己內(nèi)酯(PCL)具有優(yōu)良的生物降解性、藥物透過(guò)性、生物相容性及原料易得等優(yōu)勢(shì)，是目前在國(guó)際上獲準(zhǔn)臨床應(yīng)用的緩控釋載體材料之一。聚乙二醇(PEG)具有獨(dú)特的生物相容性和理化特性:如親水性、無(wú)毒性及無(wú)抗原性和免疫原性等，是目前公認(rèn)可在體內(nèi)長(zhǎng)循環(huán)并被FDA批準(zhǔn)在人體內(nèi)使用的載體材料。
[0005]用生物相容性好，可生物降解的聚酯類(lèi)兩親性嵌段共聚物PCL-b-PEG-b-PCL作為聚合物囊泡的制備材料，制備出的聚合物囊泡在體內(nèi)是完全可生物降解的，降解后不產(chǎn)生對(duì)生物有害的物質(zhì)。
[0006]惡性腫瘤是威脅人類(lèi)健康的嚴(yán)重疾病，化療藥物的一般給藥形式進(jìn)入體內(nèi)后，存在藥物利用率低、循環(huán)時(shí)間短、藥物全身分布、毒副作用大、治療效果不理想等難題。使用納米藥物載體可以通過(guò)裝載的方法保護(hù)藥物，不但可以提高藥物的穩(wěn)定性，而且可以改變藥物的體內(nèi)分布特征，消除生物屏障對(duì)藥物作用的阻隔，從而減少給藥劑量，減輕或避免副反應(yīng)。聚合物囊泡是近年來(lái)新興的一種結(jié)構(gòu)特殊的自組裝載體，能夠包載親水性、疏水性及兩親性分子，與表面活性劑、脂質(zhì)體等小分子囊泡相比，聚合物囊泡有著獨(dú)特優(yōu)越的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和穩(wěn)定性，受到了極大的關(guān)注并且在細(xì)胞模擬、基因遞送、藥物緩釋、生物組織顯像、納米反應(yīng)器等領(lǐng)域有重要的潛在應(yīng)用價(jià)值。聚合物囊泡雙層膜結(jié)構(gòu)與生物膜有很好的兼容性，是理想的體內(nèi)藥物載體。作為藥物載體時(shí)，聚合物囊泡同脂質(zhì)體一樣具有良好的組織相容性和細(xì)胞穿透性，但不像脂質(zhì)體那樣容易被氧化或水解，也不易泄漏藥物。藥物被聚合物囊泡包封后，可以起到增效、減毒、緩釋、增加藥物穩(wěn)定性等作用；其表面親水性外殼具有空間穩(wěn)定作用，可延長(zhǎng)體內(nèi)循環(huán)時(shí)間，增強(qiáng)被動(dòng)靶向能力；表面連接生物活性分子后，更可賦予囊泡主動(dòng)靶向功能或其他生物學(xué)效應(yīng)。作為一種自組裝軟性材料，聚合物囊泡對(duì)于水和其他小分子的滲透率低，可以同時(shí)在疏水性雙分子膜層封裝疏水性藥物、在親水性?xún)?nèi)腔包封親水性藥物，并可保持幾周甚至數(shù)月不泄漏。藥物包封后可通過(guò)聚合物囊泡EPR被動(dòng)靶向和靶向分子主動(dòng)靶向雙重靶向作用將囊泡內(nèi)大量藥物遞送至腫瘤細(xì)胞內(nèi)部，以增強(qiáng)藥物在靶部位的活性并減少其在非靶部位的毒副作用，提高藥物的治療指數(shù)，用于腫瘤的靶向化療。
[0007]兩親性聚合物在水中可以自組裝形成球狀膠束、柱狀膠束、蠕蟲(chóng)狀膠束、聚合物囊泡等多種結(jié)構(gòu)，其形成的結(jié)構(gòu)取決于兩親聚合物中親水部分與疏水部分的比例，該比例決定了兩親性聚合物的組裝系數(shù)(packing parameter, p)。研宄表明當(dāng)l/2〈p ( I時(shí)，兩親聚合物形成囊泡。本申請(qǐng)的發(fā)明人對(duì)兩親性三嵌段共聚物PCL-b-PEG-b-PCL形成囊泡，并在疏水性雙分子膜層載入疏水性藥物形成載疏水性藥物囊泡、在囊泡表面進(jìn)行靶向修飾已申請(qǐng)中國(guó)專(zhuān)利并被授權(quán)。但在PCL-b-PEG-b-PCL聚合物囊泡的親水性?xún)?nèi)腔載入親水性的蒽環(huán)類(lèi)藥物目前尚無(wú)文獻(xiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有生物相容性和可生物降解性、穩(wěn)定性強(qiáng)、載藥量高、包封率高的親水性?xún)?nèi)腔載蒽環(huán)類(lèi)藥物的聚合物囊泡。
[0009]本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種親水性?xún)?nèi)腔載蒽環(huán)類(lèi)藥物的聚合物囊泡的制備方法。
[0010]本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種親水性?xún)?nèi)腔載蒽環(huán)類(lèi)藥物的聚合物囊泡在制備抗腫瘤藥物的用途。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下:
[0012]一種親水性?xún)?nèi)腔載蒽環(huán)類(lèi)藥物的聚合物囊泡的制備方法，包括如下步驟:
[0013](I)將PCL-b-PEG-b-PCL兩親性三嵌段共聚物溶于有機(jī)溶劑中，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去有機(jī)溶劑，在茄形瓶?jī)?nèi)壁形成一層均勻的薄膜，以氮?dú)獯蹈蓺堄嘤袡C(jī)溶劑，放入真空干燥箱內(nèi)，真空干燥10-14小時(shí)；
[0014](2)向茄形瓶中加入濃度為200-400mM的硫酸銨水溶液，所述PCL-b-PEG-b-PCL兩親性三嵌段共聚物與硫酸銨水溶液的比為1-1Omg:1ml，于55°C _65°C水化2h_12h，震蕩混勻，放置至室溫，冰浴下超聲，得到穩(wěn)定的空白聚合物囊泡分散液；
[0015](3)將空白聚合物囊泡分散液移入1kD的透析袋中，放在pH = 7.4的濃度為200-400mM的蔗糖水溶液中透析10-14小時(shí)，得透析后的空白聚合物囊泡分散液；
[0016](4)將水溶性蒽環(huán)類(lèi)藥物溶于去離子水中得濃度為l-10mg/ml的溶液1，將溶液I加入到預(yù)熱至50-65°C的空白聚合物囊泡分散液中，在50-65°C攪拌0.5_2h ;所述溶液I與步驟(3)獲得的透析后的空白聚合物囊泡分散液的體積比為1:5-20 ;冷卻至室溫，移入1kD的透析袋中，放在pH = 7.4的濃度為200-400mM的蔗糖水溶液中透析4_24小時(shí)，除去游離的水溶性蒽環(huán)類(lèi)藥物，得親水性?xún)?nèi)腔載蒽環(huán)類(lèi)藥物的聚合物囊泡。
[0017]所述有機(jī)溶劑優(yōu)選為乙腈、二氯甲烷或三氯甲烷。
[0018]蔗糖水溶液的pH是用1mM組氨酸水溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0019]水溶性蒽環(huán)類(lèi)藥物優(yōu)選為柔紅霉素、阿霉素、阿柔比星、表阿霉素、戊柔比星、伊達(dá)比星或米托蒽醌。
[0020]上述方法制備的親水性?xún)?nèi)腔載蒽環(huán)類(lèi)藥物的聚合物囊泡。
[0021]上述親水性?xún)?nèi)腔載蒽環(huán)類(lèi)藥物的聚合物囊泡在制備抗腫瘤藥物的用途。
[0022]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0023]本發(fā)明的聚合物囊泡表面的PEG鏈具有親水性、柔性的特點(diǎn)，賦予了聚合物囊泡長(zhǎng)循環(huán)特性，可延長(zhǎng)在血液中的循環(huán)時(shí)間而不被單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)(MPS)捕獲；再通過(guò)EPR效應(yīng)，使載藥囊泡有效聚集在腫瘤部位，達(dá)到靶向治療的目的。
[0024]本發(fā)明制備的一種親水性?xún)?nèi)腔載蒽環(huán)類(lèi)藥物的聚合物囊泡具有脂質(zhì)體和納米粒等微粒載藥系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了脂質(zhì)體穩(wěn)定性差、容易泄露藥物的不足，其體內(nèi)外穩(wěn)定性好；其親水性?xún)?nèi)腔有利于通過(guò)主動(dòng)載藥法包封親水性蒽環(huán)類(lèi)藥物，并且具有較高的藥物包封率。
[0025]在本發(fā)明的制備過(guò)程中無(wú)需使用乳化劑或表面活性劑，克服了傳統(tǒng)制備藥物緩控釋系統(tǒng)需要大量使用乳化劑或表面活性劑的不足，避免了使用試劑而造成的對(duì)生物體的毒、副作用。
[0026]本發(fā)明制備出的一種親水性?xún)?nèi)腔載蒽環(huán)類(lèi)藥物的聚合物囊泡在體內(nèi)是完全可生物降解的，降解后不產(chǎn)生對(duì)生物有害的物質(zhì)。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為一種親水性?xún)?nèi)腔載阿霉素的聚