注射用具pH敏感性的魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体及其制备和应用制造技术

技术编号:18268953 阅读:64 留言:0更新日期:2018-06-23 13:53
本发明专利技术公开了一种注射用具pH敏感性的魔芋葡甘聚糖‑脂质体复合纳米药物载体及其制备和应用,属于生物材料与缓释技术领域。本发明专利技术将疏水改性魔芋葡甘聚糖与脂质体通过乙醇注入法和薄膜水合法等复合组装,得到的纳米药物载体对亲水和疏水药物均有较高的包封率,可同时负载具不同亲疏水性的药物,实现协同传递。该纳米药物载体可通过EPR效应富集于肿瘤组织,其具有的pH敏感性使之选择性的在肿瘤组织中释放药物,而在正常组织和血液中显著提高被包载药物的物理和化学稳定性。该载药KGM‑LIPO复合纳米药物载体结构稳定,制备方法简单,生物相容性好,细胞毒性低,对肿瘤细胞的杀灭效果显著,可用于药物控制释放和协同治疗等领域。

PH sensitive konjac glucomannan liposome nanocomposite drug carrier and its preparation and Application

The invention discloses a kind of konjac glucomannan liposome compound nano drug carrier, which is sensitive to pH, and its preparation and application, which belongs to the field of biological materials and slow release technology. The hydrophobically modified konjac glucomannan and liposomes are assembled by ethanol injection and membrane water. The nanoscale drug carrier has high encapsulation efficiency for hydrophilic and hydrophobic drugs, and can simultaneously load different hydrophobicity drugs to achieve synergistic transmission. The nanoscale drug carrier can be enriched in tumor tissue through the EPR effect, and its pH sensitivity makes it selectively release drugs in tumor tissues, and the physical and chemical stability of the encapsulated drugs is significantly increased in normal tissues and blood. The drug carrier KGM LIPO composite nano drug carrier has a simple structure, simple preparation method, good biocompatibility, low cytotoxicity and remarkable killing effect on tumor cells. It can be used in the field of drug control release and synergistic treatment.

【技术实现步骤摘要】
注射用具pH敏感性的魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体及其制备和应用
本专利技术涉及生物材料与控释
,具体地指一种注射用具pH敏感性的魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体及其制备和应用。
技术介绍
目前全球的癌症的发病率和死亡率日益增长,已成为人类健康的最大威胁。化学治疗是目前最广泛使用的癌症的治疗方法,但是也存在着许多问题,如药物水溶性差,给药后在体内选择性差,具有多重耐药性,循环时间短,生物利用率低等(非专利文献1:Expertopinionondrugdelivery,2012,9:687-700)。为了解决这些问题,微米和纳米载体被广泛的研究。脂质体由于其具有生物相容性好、具双亲性而可同时包埋亲水物质和疏水物质、以及对淋巴和肝脏等组织具被动靶向性等优点,近年来已成为药物载体领域研究的重点对象之一。但是,脂质体在储存的过程存在着稳定性差、药物易提前泄露的现象,且其在体内易被网状内皮系统(RES)的巨噬细胞识别并迅速清除,从而导致生物利用度不高(非专利文献2:JournalofControlledRelease,2015,199(1):106-113)。为解决以上问题,研究者们对脂质体表面进行修饰,例如:Klibanov等用聚乙二醇(PEG)对脂质体表面改性修饰制得“隐形脂质体”,可逃避网状内皮系统的捕捉,从而显著提高其在体内的循环时间;Sunamoto将普鲁兰多糖修饰于脂质体表面形成自组装体系,可显著提高脂质体的物理化学及生物学稳定性;Cansell使用功能化右旋糖苷对脂质体包裹修饰,使其能与人内皮细胞发生特异性相互作用,可实现血管细胞靶向等。研究显示,使用多糖、PEG等亲水材料对脂质体表面进行修饰,可显著提高脂质体的物理化学稳定性、减少内容物的渗漏、逃避体内RES的识别及清除、并能改进脂质体的细胞摄取能力,特别是天然多糖的生物可降解性、低毒性、抗蛋白能力以及免疫调节活性,使其在脂质体修饰改进方面应用潜力较大。因此使用多糖类的大分子双亲物与脂类载体进行复合组装,能有效改善其物理化学性能,提高载体系统的稳定性(非专利文献3:Foodhydrocolloids,2013,30(1):249-257)。魔芋葡甘聚糖(KGM)是一种提取自天南星科魔芋属草本植物魔芋块茎中的天然多糖,具有如高吸水性与保水性、高溶胀性、强组织粘附性、生物可降解、增稠与乳化效果好等特点,作为载体或是者载体助剂具有稳定性好、生物相容性高的天然优势。KGM本身具有许多生理活性,如调节糖来代谢、降低血液中胆固醇、改善肠道环境以及抗肿瘤等,有可能与具有相应功能性的活性因子产生协同作用,增益其生理机能(非专利文献4:Journalofnutritionalscienceandvitaminology(tokyo),1998,44(3):423-436;非专利文献5:Appliedmicrobiologyandbiotechnology,2002,59(223):182-189)。然而,KGM对疏水性分子的包载能力较差,限制了其在载体材料方面的应用,将其与脂质体共同制备复合纳米载体的方法也尚未见报道。为了克服KGM难以包载疏水性分子的问题,实现将其作为功能性纳米载体材料,用以提高药物的稳定性以及改善其组织分布状况,申请号为201610920244.0的专利中公开了一种疏水改性魔芋葡甘聚糖载药纳米胶束的制备方法及其在纳米载体方面的应用,可显著提高疏水性药物的物理化学稳定性以及肿瘤靶向性。但该胶束仅能负载疏水性分子,难以同时负载亲疏水性不同的药物,在实际应用中无法实现协同给药。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于针对上述现有
技术介绍
的不足,提供一种注射用具pH敏感性的魔芋葡甘聚糖-脂质体(KGM-LIPO)复合纳米药物载体,并将其应用于亲疏水性不同药物的共同包载与传递,以实现协同治疗。该复合纳米药物载体以KGM为亲水表层、脂质体为疏水内壳,对光、热、氧、酶、酸碱等环境敏感的药物分子具保护、促活和增溶作用,并能显著提高其物理、化学稳定性,避免其被RES系统识别和清除,从而延长其在体内的循环时间;同时其所特有的纳米尺寸可通过EPR效应富集于肿瘤组织,从而具有被动靶向性;另外,该复合纳米药物载体在中性环境中稳定,在弱酸性的肿瘤微环境中其多糖表壳可选择性脱落,裸露出具正电荷的氨基可与肿瘤细胞膜结合,并通过膜融合作用进入肿瘤细胞内并大量释放出药物,从而有效杀灭肿瘤细胞;该复合纳米药物载体还可实现对多种药物的共载与控制释放,并有效降低药物的毒副作用和多耐药性,提高药效。本专利技术的第二目的在于提供该KGM-LIPO复合纳米药物载体的制备方法。该方法基于疏水改性魔芋葡甘聚糖的大分子双亲物(KGM-g-AH)与脂质体进行复合组装,得到新型KGM-LIPO复合纳米药物载体,能有效改善其对不同亲疏水性药物的共同包载效率,提高载体系统的稳定性,并实现协同治疗作用。本专利技术的第三目的在于提供该KGM-LIPO复合纳米药物载体在药物体内递送方面的应用。本专利技术的第一目的通过下述技术方案实现:本专利技术提供一种注射用具pH敏感性的KGM-LIPO魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体,所述药物载体的制备原料按重量份数比计包括16份的蛋黄卵磷脂、1-4份的KGM-g-AH和1-8份的胆固醇。进一步地,所述药物载体的制备原料按重量份数比计包括16份的蛋黄卵磷脂、2-4份的KGM-g-AH和2-4份的胆固醇。再进一步地,所述药物载体的制备原料按重量份数比计包括16份的蛋黄卵磷脂、2份的KGM-g-AH和2份的胆固醇。再进一步地,所述KGM-g-AH的制备原料按重量份数比计包括1份KGM、0.4-1.5份高碘酸钠、0.5-1.5份脂肪胺。再进一步地,所述KGM-g-AH的制备原料按重量份数比计包括1份KGM、0.6-1份高碘酸钠、0.5-1.0份脂肪胺;再进一步地,所述脂肪胺为八胺、十一胺、十二胺、十四胺、十六胺和十八胺中的一种。再进一步地,所述KGM-g-AH的制备方法,包括以下步骤:1)二醛基魔芋葡甘聚糖(DAK)的合成:称取KGM分散于去离子水中,在室温机械搅拌、溶胀8-24h,制得KGM分散液;然后将高碘酸钠溶解于去离子水中,并滴加到KGM分散液中,室温避光搅拌反应12-48h后,在温度为40-60℃减压浓缩,过滤,最后转移到透析袋中透析除去盐类及小分子产物,冷冻干燥即得到白色的DAK粉末;2)KGM-g-AH的合成:将制备得到的DAK溶解于水中,将脂肪胺溶解于乙醇或者环己烷中,并加到DAK溶液中,在乙醇或环己烷的沸点处回流6-18h;反应结束后在温度为30-40℃条件减压除去乙醇或环己烷,用与水互不相溶的有机试剂萃取分层三遍,合并有机相,再用酸和水分别洗涤,再用去离子水洗至中性,减压浓缩后透析7天以除去杂质,最后将收集的透析液冷冻干燥即得到KGM-g-AH。本专利技术的第二目的通过如下技术方案实现:本专利技术还提供了一种上述注射用具pH敏感性的KGM-LIPO复合纳米药物载体的制备方法,包括以下步骤:1)按上述重量份数比称取16份的蛋黄卵磷脂、1-4份的KGM-g-AH和1-8份的胆固醇;2)将KGM-g-AH、胆固醇和蛋黄卵磷脂通过乙醇注入法、薄膜水合法、逆向蒸发法、乙醇注本文档来自技高网
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注射用具pH敏感性的魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体及其制备和应用

【技术保护点】
1.一种注射用具pH敏感性的魔芋葡甘聚糖‑脂质体复合纳米药物载体,其特征在于:所述药物载体的原料按重量份数比计包括16份的蛋黄卵磷脂、1‑4份的疏水改性魔芋葡甘聚糖和1‑8份的胆固醇。

【技术特征摘要】
1.一种注射用具pH敏感性的魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体,其特征在于:所述药物载体的原料按重量份数比计包括16份的蛋黄卵磷脂、1-4份的疏水改性魔芋葡甘聚糖和1-8份的胆固醇。2.根据权利要求1所述注射用具pH敏感性的魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体,其特征在于:所述药物载体的原料按重量份数比计包括16份的蛋黄卵磷脂、2-4份的疏水改性魔芋葡甘聚糖和2-4份的胆固醇。3.根据权利要求1或2所述注射用具pH敏感性的魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体,其特征在于:所述疏水改性魔芋葡甘聚糖的制备原料按重量份数比计包括1份魔芋葡甘聚糖、0.4-1.5份高碘酸钠、0.5-1.5份脂肪胺。4.根据权利要求3所述注射用具pH敏感性的魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体,其特征在于:所述疏水改性魔芋葡甘聚糖的制备原料按重量份数比计包括1份魔芋葡甘聚糖、0.6-1份高碘酸钠、0.5-1.0份脂肪胺;其中,所述脂肪胺为八胺、十一胺、十二胺、十四胺、十六胺和十八胺中的一种。5.一种权利要求1所述注射用具pH敏感性的魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:1)按上述重量份数比称取16份的蛋黄卵磷脂、1-4份的疏水改性魔芋葡甘聚糖和1-8份的胆固醇;2)将疏水改性魔芋葡甘聚糖、胆固醇和蛋黄卵磷脂分别通过乙醇注入法、薄膜水合法、逆向蒸发法、乙醇注入-硫酸铵梯度法制备得到魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体。6.根据权利要求5所述注射用具pH敏感性的魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体的制备方法,其特征在于:所述步骤1)中,所述疏水改性魔芋葡甘聚糖的制备方法,包括以下步骤:①二醛基魔芋葡甘聚糖的合成:称取魔芋葡甘聚糖分散于去离子水中,在室温机械搅拌、溶胀8-24h,制得魔芋葡甘聚糖分散液;然后将高碘酸钠溶解于去离子水中,并滴加到魔芋葡甘聚糖分散液中,室温避光搅拌反应12-48h,再在温度为40-60℃减压浓缩,过滤,最后转移到透析袋中透析除去盐类及小分子产物,冷冻干燥即得到白色的二醛基魔芋葡甘聚糖粉末;②疏水改性魔芋葡甘聚糖的合成:将制备得到的二醛基魔芋葡甘聚糖溶解于水中,将脂肪胺溶解于乙醇或者环己烷中,并加到二醛基魔芋葡甘聚糖溶液中,在乙醇或环己烷的沸点处回流6-18h;反应结束后在温度为30-40℃条件减压除去乙醇或环己烷,用与水互不相溶的有机试剂萃取分层三遍,合并有机相,再用酸和水分别洗涤,再用去离子水洗至中性,减压浓缩后透析7天以除去杂质,最后将收集的透析液冷冻干燥即得到疏水改性魔芋葡甘聚糖;所述步骤2)中,乙醇注入法的具体步骤:将疏水改性魔芋葡甘聚糖、胆固醇和蛋黄卵磷脂溶解于乙醇中并混合均匀,在磁力搅拌的条件注入双蒸水中,搅拌均匀,在温度为25-35℃的条件下减压30-90min除去乙醇,然后在功率为200-400W条件下超声3-10min,过微孔滤膜即得到魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体;或者,所述步骤2)中,薄膜水合法的具体步骤:将疏水改性魔芋葡甘聚糖、胆固醇和蛋黄卵磷脂溶解于乙醇或乙醇/氯仿混合溶剂或乙醇/乙醚混合溶剂中并混合均匀,在温度为25-35℃的条件下减压除去溶剂30-90min,然后加入双蒸水,在温度为60-70℃条件下快速旋转水合20-40min,再在功率200-400W条件下超声3-10min,过微孔滤膜,即得到魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体;或者,所述步骤2)中,逆向蒸发法的具体步骤:将疏水改性魔芋葡甘聚糖、胆固醇和蛋黄卵磷脂溶解于乙醇或乙醇/氯仿混合溶剂或乙醇/乙醚混合溶剂中并混合均匀,在功率为200-400W超声的条件下,注入双蒸水,超声3-15min,然后在温度为25-35℃的条件下减压30-90min除去有机试剂,再在功率为200-400W条件下超声3-10min,过微孔滤膜即得到魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体;或者,所述步骤2)中,乙醇注入-硫酸铵梯度法的具体步骤:将疏水改性魔芋葡甘聚糖、胆固醇、大豆卵磷脂或蛋黄卵磷脂溶解于乙醇中并混合均匀,在功率为200-400W超声的条件下,注入硫酸铵水溶液,超声3-15min,然后在温度为25-35℃的条件下减压30-90min除去有机试剂,再将其转移至透析袋中用磷酸缓冲液透析6-24h,取出透析液定容,在温度为35-55℃的条件下孵育30-150min,过微孔滤膜即得到魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体。7.一种载药的魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体,其特征在于:它由内部药物和外层的权利要求1所述纳米药物载体组成,所述载药的魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体中,药物与载体的重量比为1:2-24。8.根据权利要求7所述的载药魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体,其特征在于:所述药物选自疏水药物和亲水药物;所述疏水药物选自姜黄素、紫杉醇、喜树碱、羟基喜树碱、五氟尿嘧啶、他莫昔芬和洛莫司汀;所述亲水药物选自盐酸阿霉素、盐酸拓扑替康、盐酸伊立替康、米托蒽醌、长春碱、顺铂、博来霉素、丝裂霉素和盐酸吉西他滨。9.一种权利要求7所述的载药魔芋葡甘聚糖-脂质体复合纳米药物载体的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:1)二醛基魔芋葡甘聚糖的合成:称取魔芋葡甘聚糖分散于去离子水中,在室温机械搅拌、溶胀8-24h,制得魔芋葡甘聚糖分散液;然后将高碘酸钠溶解于去离子水中,并滴加到魔芋葡甘聚糖分散液中,室温避光搅拌反应12-48h,再在温度为40-60℃减压浓缩,过滤,最后转移到透析袋中透析除去盐类及小分子产物,冷冻干燥即得到白色的二醛基魔芋葡甘聚糖粉末;2)疏水改性魔芋葡甘聚糖的合成:将制备得到的二醛基魔芋葡甘聚糖溶解于水中,将脂肪胺溶解于乙醇或者环己烷中,并加到二醛基魔芋葡甘聚糖溶液中,在乙醇或环己烷的沸点处回流6-18h;反应结束后在温度为30-40℃条件减压除去乙醇或环己烷,用与水互不相溶的有机试剂萃取...

【专利技术属性】
技术研发人员:匡映栾金玲姜发堂姚晓琳乔冬玲
申请(专利权)人:湖北工业大学
类型:发明
国别省市:湖北,42

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